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数字中国产业星图:上游硬件公司整理

来源自:米乐体育下载    点击数:1   发布时间:2024-03-17 18:28:31

  随着新一代信息技术发展,我国数字化的经济将持续做强,做优做大,数字化的经济产业蕴含丰富的投资机会。在数字中国顶层政策规划下,“组建国家数据局”成为国务院机构改革方案之一,各地也陆续出台数字化的经济有关政策。与此同时,OpenAI 公司开发的 ChatGPT 发布,人工智能的 “iPhone 时刻”已经到来,AIGC 牵引数字内容领域全新变革。在政策加码和技术突破的驱动下,数字化的经济相关投资机会受到市场着重关注。在此基础上,本文研究了 AIGC技术催化下数字中国产业星图。我们大家都认为,数字中国产业投资机会可分为上游基础层、中游技术层和下游应用层三层次,并详细梳理了其产业内涵、行业发展概况和相关上市公司。

  数字中国上游基础层包括硬件、软件以及通信设施等信息通信基础设施。其中,硬件和软件互相依存构成计算机系统,而通信设施为计算机系统提供高速网络和传输速率的保障。硬件是软件赖以工作的物质基础,软件的正常工作是硬件发挥作用的唯一途径。计算机系统必须要配备完善的软件系统才能正常工作,且充分的发挥其硬件的各种功能。而通信设施的发展则为计算机系统提供高速网络和传输速率的保障。

  CPU 作为计算机系统的运算和控制核心,分为通用高性能微处理器、嵌入式微处理器和移动端用 SoC MPUs/AP,是电子信息时代需求量最大,最重要的半导体产品之一。国产 CPU 在性能方面与国际领先水平仍有差距。虽然国内桌面与服务器产品性能正在提升,尤其是海光和华为的服务器产品性能已接近国外中端产品水平,但是整体上国产 CPU 性能仍然落后于国际领先水平。2018-2020 中国微处理器市场规模持续不断的增加,2020 年中国微处理器市场规模达到 2335.87 亿元,占全球微处理器市场的 39.8%,中国微处理器在全球的市场占有率占比有所提升。据前瞻产业研究院初步估算,2021 年我国微处理器市场规模约 2742 亿元。国内主要上市公司有海光信息、炬芯科技、国民技术、北京君正、龙芯中科等。

  GPU,即图形处理器,是一种专门在个人电脑、工作站、游戏机和一些移动电子设备(如平板电脑、智能手机等)上做图像和图形相关运算工作的微处理器,在AI 计算中负责进行大规模的计算和数据处理。全球 GPU 市场中,美国凭借英伟达、AMD、英特尔三巨头霸占全球 GPU 芯片研发领域的主导地位;欧盟、日本、韩国处于第二梯队,欧盟、英国有着先进的芯片设备制造技术,日本、韩国凭借领先的半导体材料研发和制造技术等优势抢占市场占有率;而以中国为代表的发展中国家还在努力追赶中。据华经产业研究院数据,2020 年中国 GPU 市场规模 47.39亿美元,预计 2027 年市场规模将达 345.57 亿美元。目前国内主要上市公司有景嘉微、通富微电等。其中景嘉微是国内首家成功研制国产 GPU 芯片并实现大规模工程应用的企业,掌握了包括芯片底层逻辑/物理设计、GPU 驱动程序设计等关键技术,先后研制成功 JM5 系列、JM7 系列、JM9 系列等具有自主知识产权的高性能 GPU 芯片,为打破国外垄断和国内 GPU 的突破发展做出了突出的贡献。

  不同于 CPU 和 GPU,FPGA 可对芯片硬件层进行灵活编译,且功耗远小于前两者。FPGA 可编程带来的配置灵活性使其能更快地适应市场,有着非常明显的实用性。随着开发者生态的逐渐丰富,适用的编程语言增加,FPGA 运用将会更广泛。根据前瞻产业研究院预计,2025 年全球 FPGA 市场规模有望达到 125 亿美元。目前,FPGA 市场基本上全部被国外 Xilinx、Altera(现并入 Intel)、Lattice、Microchip 四家占据。其中,Xilinx 和 Altera 两大公司对 FPGA 的技术与市场占据绝对垄断地位,占据了近 90%的市场占有率。国内研究 FPGA 芯片的公司有安路科技和紫光国微等。

  ASIC(专用芯片)可以针对专门任务进行架构层优化设计。全球 ASIC 领域呈现百花齐放局面,虽早期 ASIC 芯片以谷歌 TPU 为代表性产品,但如今中国ASIC 厂商已实现加速追赶,显著缩小国内外产品技术差距与应用表现。国内主要生产厂商有寒武纪,澜起科技等。其中澜起科技 PCle 5.0/CXL 2.0 Retimer 芯片已实现量产。

  存储芯片,用于保存数据的记忆设备,是现代数字系统的重要组成部分,目前存储芯片市场以 NAND Flash 和 DRAM 为主。中国为全球存储芯片重要需求市场,销售额占比约 1/3, 据前瞻产业研究院统计,2014-2019 年,中国存储芯片市场规模由 1274 亿元增长至 2697 亿元,年均复合增长率达到 16.18%。存储芯片市场主要由国外巨头领导,近年国内厂商奋力追赶,在部分领域实现突破,逐步缩小与国外原厂的差距,其中兆易创新位列 NOR Flash 市场前三,聚辰股份在EEPROM 芯片领域市占率全球第三。其余公司还有易华录,普冉股份等。

  PCB 是电子元器件的支撑体,是电子设备不可或缺的配件。2017-2021 年,中国 PCB 产值规模整体呈现逐步上涨的态势,增速波动较为显著。从中长期来看未来全球 PCB 行业仍将呈现增长的趋势,而中国将继续保持行业的主导制造中心地位,前瞻产业研究院预计到 2027 年中国 PCB 产值将达到约 678 亿美元,2022-2027 年复合增速约 4.8%。国内 PCB 主要公司有鹏鼎控股、东山精密、深南电路、沪电股份等。

  温控设备对于保障电池、服务器、芯片等原器件正常稳定运行,以及工业、激光等场所环境的稳定性具备极其重大的意义。当前,我国双碳政策正在加速推进,新能源赛道空间广阔,受益于双碳政策的大力推进,国内储能温控、新能源车热管理等温控设备应用场景需求保持较快增长。除此之外,伴随着大数据、云计算、信息化的发展,数据中心、5G 基站应用场景的温控设备需求也较为旺盛,未来我国温控设备市场规模将稳步增长。国内温控设备主要公司有英维克,同飞股份,高澜股份等。

  服务器具有高速的 CPU 运算能力、长时间的可靠运行、强大的 I/O 外部数据吞吐能力及更好的扩展性。据 IDC《2022 年中国服务器市场跟踪报告》显示,2022 年中国服务器市场规模为 273.4 亿美元(1888.37 亿人民币),同比增长 9.1%,预计 2023 年我国服务器市场规模将增至 308 亿美元。在国产服务器厂商中,浪潮信息(000977.SZ)目前已形成具有自主知识产权、涵盖高中低端各类型服务器的云计算 Iaas 层系列新产品。据 IDC《2022 年中国服务器市场跟踪报告》,2021 年,浪潮人工智能服务器全球市场占有率 20.9%,保持全球第一,中国市场占有率超过 50%。2022 年浪潮以 28.1%的份额位列中国服务器市场第一,收入达 530.63 亿。其余国内服务器上市公司还有中科曙光,工业富联等。

  网络安全硬件平台是保护网络安全的专业设备,是网络安全解决方案的硬件载体。网络安全硬件平台具备各种各样的环境下高稳定、高可靠、深度定制等特征。网络安全硬件平台行业整体发展平稳。据艾瑞咨询,传统网络安全硬件平台市场稳步增长,在 2021 年市场规模达到 68.2 亿;国产化网络安全平台市场体量虽小,但即将步入快速地发展期,未来 5 年市场平均增速超过 100%。相关公司有乐研科技,立华科技等但均未上市。

  Chiplet(芯粒)模式兼具设计弹性、成本节省、加速上市等优势。据 TF SECURITIES 预计,2024 年 Chiplet 的市场规模将达到 58 亿美元,2035 年则会超过 570 亿美元,Chiplet 的全球市场规模将迎来迅速增加。国内芯原股份随着2020 年登陆科创板,公司通过 Chiplet 布局,形成 IP 芯片化/芯片平台化/平台生态化的核心战略落地,将成为公司未来的核心成长动力。国内 Chiplet 相关公司有芯原股份,通富微电,长电科技等。

  CPO 技术能够极大地提高数据传输效率,解决通信带宽的瓶颈问题。当前CPO 市场规模虽然较小,但预计在未来几年内将迅速增加。据 Omdia 的预测,到 2025 年,CPO 市场规模将达到 45 亿美元,年复合增长率约为 130%。国内相关公司有中际旭创,天孚通信、新易盛等。