服务器：短期受益远程办公需求暴增，中长期持续受益5G发展.pdf

请仔细阅读本报告末页声明 证券研究报 告 | 行业深度 2020 年 02月 09日 电子 服务器 - 短期受益远程办公需求暴增，中长期持续受益 5G 发展 受益 5G推动，服务器市场迎来稳定且持久的增长之态。 由于服务器具备高存储能力以及算力，在逐步踏入 5G时代后，我们认为随着数据的爆发式增长带来的存储需求，以及各种服务器具备的高算力能力，服务器行业将迎来稳定且持久的长期增长。根据 Cisco 和 Sumco 的预测，至 2023 年之时全球IP流量将会达到超过 5.5 ZB每年的数值 ， 数据量的高速增长，我们也可以预期到对于全球数据中心服务器的高速增长。 随着 IoT、 AI（尤其智能安防）和智能驾驶时代到来，边缘计算的快速成长带来的性能需求将成为中长期半导体的成长驱动。 数据中心对服务器的需求成为整体服务器市场出货成长的关键。近两 年来数据中心的服务器需求预计在 2020 年前规划 完成，并 将继续维持每年二至三成的年增率，进一步服务器的增长。 从 Intel DCG展望向后展望 服务器出货量 。 由此我们认为 Intel DCG 的营收增速或能在一定程度上作为服务器行业增速的 0-1.5季度的领先指标。而至 19Q4， Intel DCG 的营收 增速 再一次冲上高点的位臵，达到 18.8%，我们认为后续服务器行业的出货量或有可能遵循这一规律增速向上。 短期受益远程办公之兴起，各大平台争先扩容。 本轮春节疫情的影响下，远程办公的新兴模式应景而生，有望打开中国 SOHO办公模式，从而进一步带动中长期服务器市场的增长； 同时 随着短期内远程办公的需求急剧爆发，各大平台厂商均对其服务器进行数倍的扩容，我们认为这将助力上游配套电子厂商在短期内的订单情况，以及其业绩发展。 服务器 DRAM市场空间展望达 300亿美元，位元单价下滑助力渗透率提升。传统服务器方面，单机 DRAM 用量预计将平稳增长， 2025 年或将接近 0.5TB水平。考虑到目前市场上高性能服务器 DRAM 配臵已达单机 4TB，保守估计2025年高性能服务器平均单机 DRAM 用量达到 2018 年初发布的 DGX-2水平，约为 1.5TB，结合 前文出货量测算以及 DRAM 位元价格逐步下滑的假设，预计 2025 年服务器 DRAM 市场空间将达到约 300 亿美元。 CPU和 GPU有望因摩尔定律 的 放缓 以及 AI需求，在服务器领域内实现规模破千亿 美元 。 随着摩尔定律演进放缓，单颗 CPU 核心数增加周期拉长，单颗 CPU 性能提升逐渐逼近瓶颈。我们认为多路多核 CPU 将复制单路多核CPU的成长路径，保守估计 2025 年平均每台 HPC 服务器将使用 3.5颗 CPU，结合服务器的 增长， 2021 年服务器 CPU 市场规模 突破千亿 美元 门槛 ； GPU方面因 部分侧重于 AI训练的服务器对于 GPU的依赖度 更高，我们保守估计HPC 单机 GPU用量将逐步接近 2颗，预计高性能运算服务器 GPU市场空间有望在 5-7年达到 1000 亿美元。 PCB/CCL全面受益服务器市场扩大，以及单机升级，向更高价值量方向进军。 随着服务器 内部的集成度越来越高，同时由于高集成的模式，服务器对于 PCB 的要求也向着：高集成度、高频率、高速率、散热性高、多层化的方向发展。 在对 PCB 提出了如此苛刻的要求后，我们认为 PCB、以及其上游原材料 CCL都将迎来一次产品内部的价值量的提高，从而满足 5G以及服务器升级 对于板材的需求。 风险提示 ： 疫情进一步影响开工，下游需求不及预期。 增持 （ 维持 ） 行业 走势 作者 分析师 郑震湘 执业证书编号： S0680518120002 邮箱： zhengzhenxianggszq 相关研究 1、电子：电子产业三大关键点 2020-02-05 2、电子：封测：景气上行期，重资产行业的价值弹性2020-01-31 3、电子：预告超预期，电子超景气度进一步确定2020-01-19 0%16%32%48%64%80%96%2019-02 2019-06 2019-10 2020-02电子 沪深 300 2020 年 02月 09日 P.2 请仔细阅读本报告末页声明 内容目录 一、服务器市场综述 .4 1.1 服务器在过去表现如何？ .5 1.2 以史为鉴，下游 Capex决定行业 .6 1.3 Intel：服务器行 业的领先指标 .8 1.4 中长期：受 5G推动，增长稳定且持久 .9 1.5 短期： 2020 年疫情加速服务器需求爆发 . 11 二、服务器对于产业链的影响 . 12 2.1 Dram：渗透率提高助力市场空间 . 15 2.2 CPU/GPU： 受益多路多核 +AI算法 . 15 2.3 PCB/CCL：充分受益出货量提高及升级 . 17 三、投资建议 . 20 四、风险提示 . 20 图表目录 图表 1：服务器按功能分类及不同功能可于一台服务器上同时实现 .4 图表 2：服务器与 PC 机区别比较 .4 图表 3：全球 GPU出货量（截止至 19Q3） .5 图表 4：全球服务器单季出货量及收入情况 .5 图表 5：全球服务器年出货量统计 .6 图表 6：百度、阿里巴巴、 Facebook、亚马逊、苹果、微软、 Alphabet资本开支总和 .7 图表 7： IDC 服务器装机量增长趋势（千台） .7 图表 8：云计算资本开支金额（百万 USD） .7 图表 9： Intel X86 芯 片服务器及其他服务器市场分布情况 .8 图表 10： Intel DCG营收同比及服务器出货量同比关联 .8 图表 11： Global IP Traffic（ ZB/年） .9 图表 12：全球公有云市场规模 .9 图表 13：全球服务器自 2019 年后的出货量预测（万台） . 10 图表 14：中 国 X86服务器出货量及预测 . 10 图表 15：中国 X86服务器市场规模 . 10 图表 16：数据中心的新 SSD储存需求（ ZB/年） . 10 图表 17：数据中心对 300mm 硅片的需求（千片每月） . 10 图表 18：疫情期间对服务器扩容的企业明细 . 11 图表 19：中国远程办公人 数统计 . 11 图表 20：服务器关键组件 . 12 图表 21：不同类型服务器出货量预测（万台） . 12 图表 22：服务器合计出货量预测（万台） . 12 图表 23：全球服务器用 DRAM、 CPU、 GPU测算 . 13 图表 24： DGX-1服务器成本拆分 . 14 图表 25： DGX-2成本拆分 . 14 图表 26：服务器内 Dram 市场规模测算 . 15 图表 27：不同服务器 DRAM 用量测算（亿 GB） . 15 2020 年 02月 09日 P.3 请仔细阅读本报告末页声明 图表 28：服务器 DRAM用量测算（亿 GB） . 15 图表 29：服务器内 CPU市场规模测算 . 16 图表 30：不同服务器 CPU用量测算（万个） . 16 图表 31：服务器 CPU用量测算（万个） . 16 图表 32：服务器内 GPU市场 规模测算 . 16 图表 33：不同服务器 GPU用量测算（万个） . 17 图表 34：服务器 GPU用量测算（万个） . 17 图表 35：服务器 /数据存储用 PCB市场规模 . 17 图表 36：通信设备对 PCB板材的需求情况（ %） . 18 图表 37： AMD Radeon VII内 PCB. 18 图表 38： SUN M9000 服务器背板 . 18 图表 39： AMD Zen产品情况及发布节奏 . 19 图表 40： AMD GCN/RDNA 产品情况及发布节奏 . 19 图表 41：全球电子系统市场按下游一级、二级领域分类 . 19 2020 年 02月 09日 P.4 请仔细阅读本报告末页声明 一、 服务器 市场综述 服务器是计算机的一种，是网络中为客户端计算机提供各种服务的高性能的计算机 ，其中简单来看就可以分为运算以及存储用。 图表 1： 服务器按功能分类及不同功能可 于 一台服务器上同时实现 资料来源： 硬件十万个为什么， 国盛证券研究所 由于服务器具备高存储能力以及算力，在逐步踏入 5G时代后，我们认为随着数据的爆发式增长带来的存储需求，以及各种服务器具备的高算力能力，服务器行业将迎来稳定且持久的长期增长。 图表 2： 服务器与 PC机区别比较 资料来源： 硬件十万个为什么， 国盛证券研究所 2020 年 02月 09日 P.5 请仔细阅读本报告末页声明 1.1 服务器在过去表现如何？ 我们同时追溯了全球 GPU 以及服务器在历年的单季出货量，通过 以下 数据我们认为： 1) 全球 GPU 出货量反弹复苏，一定程度代表了 GPU 服务器的增长； 2) 全球服务器出货量逐步复苏，同时单台服务器价值量提升迅速。 图表 3： 全球 GPU出货量（截止至 19Q3） 图表 4： 全球服务器单季出货量及收入情况 资料来源： JonPeddie Research， 国盛证券研究所 资料来源： IDC 及国盛电子预测 19Q4， 国盛证券研究所 我们在 2019 年多份报告中，我们阐述了全球电子板块已经开启了消费电子、通讯、 数据中心 三大板块的同时共振复苏，从而带动全球电子行业的复苏及景气度向上。 根据 GPU 以及服务器的出货量来看，我们可以看到在 19Q2 以及 Q3 的单 季 出货量呈现一个迅速上扬的趋势，我们认为此间原因是 5G 带动了新一轮更新换代的需求。另外看到全球服务器出货量的数据上，从 17Q1 开始我们可以观察到服务器收入不再如过去一样随着出货量同升同降，而是实现了更高的增速，这也就意味着单台服务器的价值量在不断的提高，至 18Q2 之时服务器的均价已经趋于稳定。 虽然 2017年开始的服务器涨价部分原因来自于内部芯片及存储的涨价，但是不可否认的是服务器这一产品也在经历着不断的升级，对于其内部的无论是 CPU/GPU 芯片、Dram、又或者最基础的 PCB 以及其原材料 CCL 均提出了更高的技术要求或更多的数量要求。 在目前服务器均价已经企稳的同时，我们认为在未来随着 5G 对其的拉动，内部升级将不间断， 5G 网络带来的传输速度将会较 4G 有质的提升，同时服务器将会应对这存储方面呈几何倍数增长的需求的同时，还需要保持高带宽、低时延、高稳定性的要求，对于服务器而言无疑是在性能方面提出了更高的要求。 服务器或有望在未来实现更进一步的价值量的提高，达到价量齐升的平台。 0204060801001201Q10 1Q11 1Q12 1Q13 1Q14 1Q15 1Q16 1Q17 1Q18 1Q19全球 GPU出货量（百万个） 全球 GPU出货量（百万个） 10012014016018020022024026005010015020025030035013Q1 14Q2 15Q3 16Q4 18Q1 19Q2出货量（万台） 收入（亿美元） 2020 年 02月 09日 P.6 请仔细阅读本报告末页声明 1.2 以史为鉴，下游 Capex决定行业 全球服务器行业已经历经多年，其出货量从 2013 年至 2018 年也经历了起起伏伏，追溯历史来看： 1. 从 2013 年至 2014 年之间 ，云计算、以及消费电子的创新及升级带动了 Online Serves 需求后给予了服务器行业相较稳定的增长； 2. 至 2015 年 ， 由于以 Facebook、 Google、以及微软等超大新数据中心的持续增长，2015 年服务器行业实现了约 10%的增速 ， 达到了年出货量约 1110 万台； 3. 在 17Q1 之时 ， 由于 Facbook、谷歌、亚马逊等企业为了等待英特尔推出新数据中心芯片从而放缓对于新服务器的采购；同时此类海外巨头逐步开始向企业级用户销售其计算资源，从而致使 17Q1 服务器出货量下滑； 4. 从 17Q2 起， 服务器市场 因为云服务商的扩产从而实现了出货量的增长； 5. 从 17Q3开始， 中国成为了全球 X86服务器的主要增长市场，同比增速达到了 9.5%，主要源自于中国运营商的采购拉动以及企业 /政府级市场的需求 ； 6. 至 2018年， 全球服务器市场出货量再次实现了超越 10%的增长，主要源自于云计算、大数据、 AI 等新一代技术对互联网企业持续拓展基础架构规 模的推动，同时也刺激了传统企业用户的采购需求； 7. 至 2019年， 企业买家和超大规模公司通过 ODM 购买的需求比前几个季度减少，这影响了第一季度的市场增长速度，但用户对高配臵服务器的需求将进一步支持平均售价 的 增长 。 图表 5： 全球服务器年出货量统计 资料来源： IDC 及国盛电子预测的 19Q4出货量， 国盛证券研究所 但是根据以上我们可以看到 在过去互联网行业的巨头对于服务器的需求近乎直接决定了服务器在每年逐季的出货量情况，而对应的这类 以 海外的 Facebook、 Amazon、微软，国内的 BAT 等企业的 Capex 支出也间接决定了服务器行业的何去何从。 -10%-5%0%5%10%15%850900950100010501100115012002013 2014 2015 2016 2017 2018 2019E服务器出货量及 2019年预测（万台） YoY2020 年 02月 09日 P.7 请仔细阅读本报告末页声明 图表 6：百度、阿里巴巴、 Facebook、亚马逊、苹果、微软、 Alphabet资本开支总和 资料来源： 百度、阿里巴巴、 Facebook、亚马逊、苹果、微软、 Alphabet， 国盛证券研究所 随着 IoT、 AI（尤其智能安防）和智能驾驶时代到来，边缘计算的 快速成长 带来的性能需求将成为中长期 半导体 的成长驱动！数据中心对服务器的需求成为整体服务器市场出货成长的关键。 我们预计 近两年来数据中心服务器 的 需求 将 在 2020年前 完成 规划 ， 将继续维持每年二至三成的年增率 ， 推动 服务器 出货量及市场 的增长。 图表 7： IDC服务器装机量增长趋势（千台） 资料来源： DRAMeXchange、国盛证券研究所 图表 8： 云计算资本开支金额（百万 USD） 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019E Amazon 3,443 4,893 5,387 7,804 11,955 13,426 14,130 Apple 7,833 10,803 11,642 12,456 11,927 13,858 12,183 Google 7,358 10,059 9,915 9,972 13,130 22,739 24,698 Facebook 1,362 1,831 2,523 4,491 6,732 13,980 16,277 Microsoft 5,687 5,294 6,552 9,114 8,696 14,223 14,498 Alibaba 537 760 858 1,496 3,467 5,521 4,822 Tencent 900 738 1,188 1,751 1,932 3,616 4,231 Baidu 428 755 806 606 680 1,330 2,092 IBM 3,768 3,831 3,779 3,726 3,313 3,716 2,676 Oracle 588 801 1,606 1,628 1,986 1,520 1,992 资料来源： HIS、 国盛证券研究所 05000100001500020000250003000012Q1 12Q3 13Q1 13Q3 14Q1 14Q3 15Q1 15Q3 16Q1 16Q3 17Q1 17Q3 18Q1 18Q3 19Q1 19Q3Capex支出（百万 USD) 0100020003000400050006000谷歌 亚马逊 微软 Facebook 百度 阿里巴巴 腾讯 2015 2016 2017 2018 2019E 2020E2020 年 02月 09日 P.8 请仔细阅读本报告末页声明 1.3 Intel：服务器行业的领先指标 根据 DRAMeXcahnge 的调查显示，目前整体服务器市场约有 96%的服务器使用了 Intel X86 芯片，而剩余 4%的服务器中也有部分采用了非 Intel的服务器芯片，以及较为少数的非 Intel服务器芯片。 图表 9： Intel X86 芯片服务器及其他服务器市场分布情况 资料来源： DRAMeXcahnge， 国盛证券研究所 而由于服务器芯片是服务器成品必不可少的一部分，故我们认为 Intel 的 DCG（ Data Center Group）的营收或许可以成为服务器市场的前瞻指标之一。 我们提取了 Intel DCG 部门的营收同比增速，以及服务器行业的同比增速进行对比，可以看到在 14H2 以及 15H1 中， Intel DCG 营收增速与服务器出货量增速以一个季度的时间差距先后达到顶峰。而类似的还有 15Q3/15Q4， 17Q1/17Q2， 18Q2 等相似时间点。 由此我们认为 Intel DCG 的营收增速或能在一定程度上作为服务器行业增速的 0-1.5季度的领先指标。而至 19Q4， Intel DCG 的营收 增速 再一次冲上高点的位臵，达到18.8%，我们认为后续服务器行业的出货量或有可能遵循这一规律增速向上。 图表 10： Intel DCG 营收同比及服务器出货量同比关联 资料来源： 国盛电子根据 Intel 和 IDC 数据， 国盛证券研究所 约 96% 约 4% X86服务器 其他 2020 年 02月 09日 P.9 请仔细阅读本报告末页声明 1.4 中长期： 受 5G 推动，增长稳定且持久 我们认为对于服务器板块而言， 5G 将会是未来成长的主要推手。 从数据中心角度来看， 根据 Cisco 以及 Sumco 的预测， 至 2023 年之时全球 IP 流量将会达到超过 5.5 ZB每年的数值 ，较 2019 年的 2.4 ZB而言，实现了 CAGR 23.04%的高增长 。随着数据量的高速增长，我们也可以预期到对于全球数据中心服务器的高速增长。 图表 11： Global IP Traffic（ ZB/年） 资料来源： Cisco， Sumco， 国盛证券研究所 同时全球的公有云市场规模根据 IDC的预测，也将不断地增长，至 2021年有望达到 3025亿美元的市场规模。 图表 12： 全球 公有云市场规模 资料来源： IDC， 国盛证券研究所 我们根据 IDC 以及 Gartner 对于过往季度的服务器出货量以及对未来的服务器出货量进行调整后，我们预计在 2019 年后服务器行业将受到 5G 时代的冲击，实现长期且稳定的出货量的增长，同时由于服务器产品的不断升级，我们也预计其单价将在未来逐步增长。 01234562018 2019E 2020E 2021E 2022E 2023EGlobal IP Traffic1535 1864 2211 2602 3025 0%5%10%15%20%25%05001000150020002500300035002017 2018 2019E 2020E 2021E全球公有云市场规模（亿美元） Yoy2020 年 02月 09日 P.10 请仔细阅读本报告末页声明 预计全球服务器的出货量将会在 2020 年达到 1220 万台，而随着 5G的逐步铺设，在 2021年将会继续保持约 10%的增长 ，且之后 预计将以每年 7%8%的增速稳定且持久的增长。 图表 13： 全球服务器自 2019年后的出货量预测（万台） 资料来源： 国盛电子根据 Gartner、 IDC 数据测算， 国盛证券研究所 对于中国内服务器需求及出货量而言，我们认为中国作为 5G 建设最快国，服务器方面的建设也将遥遥领先，同时由于中国在该方面 进度 略 慢 于海外，故在 2021 年之前服务器出货量将维持于高于全球增速的平台之上， 之 后逐步恢复，与全球的服务器增速趋同。 图表 14： 中国 X86 服务器出货量及预测 图表 15： 中国 X86 服务器 市场规模 资料来源： IDC， 国盛证券研究所 资料来源： IDC， 国盛证券研究所 图表 16： 数据中心的新 SSD 储存需求（ ZB/年） 图表 17： 数据中心对 300mm 硅片的需求（千片每月） 资料来源： Sumco， 国盛证券研究所 资料来源： IHS， Sumco， 国盛证券研究所 0%2%4%6%8%10%12%02004006008001000120