安全可控专题报告：自主可控大势所趋，国产CPU王者归来.pdf

请务必阅读正文后的 重要 声明部分 Table_IndustryInfo 2019 年 06 月 10 日 跟随大市 (维持 )证券研究报告 行业研究 计算机 安全可控专题报告 自主可控大势所趋，国产 CPU 王者归来 投资要点 西南证券研究发展中心 Table_Author 分析师：朱芸 执业证号： S1250517070001 电话： 010-57758600 邮箱： zhuzswsc 联系人：刘忠腾 电话： 0755-23616646 邮箱： lzhtswsc 联系人：朱松 电话： 021-58352031 邮箱： zhusswsc Table_QuotePic 行业相对指数表现 数据来源：聚源数据 基础数据 Table_BaseData 股票家数 207 行业总市值（亿元） 19,976.19 流通市值（亿元） 19,880.27 行业市盈率 TTM 43.75 沪深 300 市盈率 TTM 11.6 相关 研究 Table_Report 1. 计算机行业周报（ 6.3-6.9）：工信部发放 5G 牌照， 5G 后应用市场有望加速 (2019-06-10) 2. 计算机行业周报（ 5.27-6.2）：政策加码向科技倾斜，自主可控进程有望加速 (2019-06-03) Table_Summary 我们区别于市场的观点： 市场普遍认为安全可控与国产化是主题，行情主要受到热点和市场情绪的影响，后期业绩兑现存在较大的不确定性。 我们认为：中美科技竞争与贸易争端或将长期存在，安全可控在明确的产业化趋势背景下有望成为计算机板块未来 2-3 年最大的投资主线 。 确定性的产业化趋势体现： 1） 7nm 工艺制程芯片接近商业化生产的极限，量子隧穿效应导致芯片制造成本急剧上升， 摩尔定律失效可能为 后发者赶超提供可能。 2）第三次 IC 产业转移至中国大陆，过去两年全球共兴建十七座 12 寸晶圆厂，有 10 座设在中国大陆，长江存储、合肥长鑫、福建晋华陆续实现投产。 3）大基金彰显国家意志，国产芯片生态逐步形成。 CPU+OS 是构建生态系统的基础，基于 国产 CPU 和 国产 操作系 统构建了 初步的 生态系统，未来有望成为中国的 IT 产业主流。 芯片 集成电路自给率低： 芯片在科技领域的应用非常广泛，其中通信设备和PC/平板是半导体芯片的两大应用市场，行业占比分别达到 31.5%和 29.5%。虽然近年来我国集成电路自给率不断提升， 2018 年该指标也仅为 13%。从具体芯片类型来看，除了通信设备市场中部分芯片市占率较高以外，多数领域市占率水平普遍较低，服务器、个人电脑、可编程逻辑设备等领域市占率接近 0。 国产替代市场空间测算： 当前我国共有公务员和事业单位人员 4719 万人，按1.2 的人均 PC 配比，合计需要 5663 万台 PC。假设每台 PC 芯片售价 1500元，我国公务员及事业单位市场可替代空间为 849 亿元，加上服务器芯片可替代市场空间 310 亿元，我国 PC 和服务器 芯片 国产替代市场空间 1159 亿元。 国产化核心 受益 标的 ： 近期“不可靠实体清单”制度的建立和国务院关于科技领域财政改革方案的出台 ， 安全可控的重要性进一步升级，关键领域国产替代进程有望提速。我们通过对比分析芯片最核心的 3 个性能指标（主频、制程和功耗） ，寻找 与 Intel 芯片性能最接近的产品 ，海光和飞腾芯片在主频和制程方面领先国内同类产品，接近和达到 Intel 芯片 的性能 ，具备 较大的替换可能性。我们建议关注中科曙光（ 603019），持有海光 36.4%的股权，海光 芯片 量产有望 增厚公司 业绩 ；同时建议关注中国长城（ 000066），收购天津飞腾芯片，与中 标麒麟操作系统构建了 PK 生态系统 ，卡位优势明显。 风险提示： 1） 半导体行业景气下滑； 2） 国家政策推进低于预期 ； 3） 芯 片技术创新低于预期； 4） 新建晶圆厂产能投产低于预期 。 -31%-22%-13%-4%6%15%18/6 18/8 18/10 18/12 19/2 19/4 19/6计算机 沪深 300 安全可控专题报告 请务必阅读正文后的 重要 声明部分 投资要件 研究范围 芯片从应用领域来分类，我们一般可以划分为服务器芯片、 PC 芯片、 AI 芯片、基站芯片等。 本报告主要探讨 PC 机和服务器领域的芯片， 我们认为 在 PC 机和服务器 领域 芯片 实现 国产 化 替代 的可能性较高 ，因为： 1）公务员和事业单位人员的 PC 属于政府统一采购，在国家自主可控要求下较易实现。 2）服务器领域主要是 2B 用户，较 2C 端的市场化而言形成替代相对容易。 我们区别于市场的观点 市场普遍认为安全可控与国产化是主题，行情主要受到热点和市场情绪的影响，后期业绩兑现存在较大的不确定性。我们认为： 中美科技竞争与贸易争端或将长期存在，安全可控在明确的产业化趋势背景下有望成为计算机板块未来 2-3 年最大的投资主线。 1） 7nm 工艺制程 芯片 接近 商业化生产的极限 ， 量子隧穿效应 导致芯片制造成本急剧上升， 摩尔定律失效可能为 后发者赶超提供可能 。 我们梳理了国产 CPU 芯片和 Intel 芯片制作工艺的时间节点对比，认为芯片制作工艺越精细每更迭一代所花费的时间就越长，同时国产芯片在制作工艺上也呈现 出 加速追赶的态势。 2）第三次 IC 产业转移 至中国大陆 ， 在芯片生产过程中，芯片制造 对工艺的要求非常高 ，具备高度技术密集型、资本密集型的特征。 据国际半导体设备材料产业协会的数据显示 ， 自2015 年起，中国半导体产业在建、新建晶圆厂项目投资额近万亿元 ， 过去两年全球共兴建十七座 12 寸晶圆厂， 其中 有 10 座设在中国大陆 ， 芯片制造环节的突破对整个产业链国产化来说最为关键。 3） 大基金彰显国家意志，国产芯片生态逐步形成 。 2014 年 9 月，国家集成电路产业基金正式成立 ，围绕芯片产业链进行投资。 CPU+OS 是构建生态系统的基础， 对标 PC 领域的Wintel 联盟 和消费电子的 Quandroid 联盟，我国 基于 国产 CPU 和 国产 操作系统 已经 构建了初步的 生态系统，未来有望成为中国 IT 产业 的 主流。 我们不仅梳理了国内主流芯片厂商的产品型号与应用领域，而且通过对比分析 芯片最核心的 3 个性能指标 （ 主频、制程和功耗 ），筛选出当前国产芯片技术和工艺最先进的厂商和产品，挖掘投资标的。 投资风险 1） 半导体 行业景气下滑； 2） 国家政策推进低于预期 ； 3） 芯 片 技术创新 低于 预期； 4）新建晶圆 厂 产能投产 低于 预期。 安全可控专题报告 请务必阅读正文后的 重要 声明部分 目 录 1 以小见大，洞察全球 CPU 产业发展规律 . 1 1.1 以史为鉴，复盘 Intel 和 AMD 发展史 . 1 1.2 技术创新和正向循环逻辑成为致胜法宝 . 7 2 多重因素导致国产 CPU 发 展处于落后局面 . 8 2.1 摩尔定律巩固产业巨头先发优势 . 8 2.2 CPU 产业链部分环节自主 化能力弱 . 8 2.3 飞轮效应加深芯片寡头生态护城河 . 9 3 三大条件助力芯片产业实现国产替代 . 10 3.1 芯片工艺技术临近极限，为后发者赶超提供可能 . 10 3.2 大陆承接 IC 产业转移，核心环节自主化能力加强 . 11 3.3 大基金彰显国家意志，国产芯片生态逐步形成 . 12 4 芯片国产替代空间巨大，技术领先厂商有望受益 . 13 4.1 集成电路自给率低，国产替代空间广阔 . 13 4.2 自主可控进程加速， 国产芯片迎来发展良机 . 15 5 国产化核心受益标的 . 18 5.1 中国长城（ 000066） . 18 5.2 中科曙光（ 603019） . 19 安全可控专题报告 请务必阅读正文后的 重要 声明部分 图 目 录 图 1：全球 X86 微处理器市场份额 . 1 图 2： 2018Q1 中国 CPU 市场品牌关注比例 . 1 图 3： Intel 和 AMD 历年营收情况 . 1 图 4： Intel 和 AMD 历年净利 润情况 . 1 图 5： Intel 和 AMD 的历年毛利率 . 2 图 6： Intel 和 AMD 历年净利率 . 2 图 7： AMD8086 处理器样图 . 3 图 8： Socket7 接口示意图 . 4 图 9： Slot1 接口示意图 . 4 图 10： Intel 和 AMD 历史市场占有率 . 6 图 11： Intel 和 AMD 历 史股价走势图 . 6 图 12： Intel 的正向循环逻辑框图 . 7 图 13：美国在 20 世纪 60 年代已进入集成电路产业化阶段 . 8 图 14：我国集成电路产业规模（亿元） . 8 图 15：芯片产业链全流程一览 . 9 图 16： CPU 的发展依赖于软硬件生态的支撑 . 9 图 17：缺乏生态支持下的产业恶性循环 . 9 图 18：芯片技术进步的 2 个方面：制程变小 +硅片变大 . 10 图 19：晶体管持续接近物理极限，摩尔定律可能的失效 . 10 图 20：国内外芯片工艺制程及时间对照图 . 10 图 21：国家集成电路基金投资领域金额占比（亿元） . 12 图 22：国家集成电路基金投资领域公司数量占比 . 12 图 23：我国历年芯片 进口金额情况（亿美元） . 13 图 24：近十年我国集成电路自给率水平不断提升 . 13 图 25：长城电脑与长城信息合并前后的股权结构图 . 18 图 26：中国长城历年营收及增速 . 19 图 27：中国长城历年净利润及增速 . 19 图 28：中科曙光历年营收及增速 . 20 图 29：中科曙光历年净利润及增速 . 20 图 30：海光信息公司股权结构 . 20 安全可控专题报告 请务必阅读正文后的 重要 声明部分 表 目 录 表 1： Intel 和 AMD 创立之初的情况对比 . 2 表 2： Intel 存储产品历史市场占有率情况 . 2 表 3： Intel 战略重心转移前在微处理器领域的进展 . 3 表 4： Intel 和 AMD 在 1986 年至 1997 年间微处理器进展情况 . 4 表 5： Intel 和 AMD 在 1996 年至 2006 年间微处理器进展情况 . 5 表 6： Intel 和 AMD 在 2008 年至 2017 年主要 CPU 产品一览 . 6 表 7：技术进步与半导体产业的转移 . 11 表 8： 17-18 年中国大陆兴建的 8 座实现量产的 12 寸晶圆厂 . 11 表 9：国内外芯片 +操作系统生态联盟 . 12 表 10：当前国产芯片在各应用领域的市占率情况 . 14 表 11：我国 PC 和服务器领域市场空间测算 . 14 表 12：我国鼓励集成电路 政策一览 . 15 表 13：国产芯片基本情况一览 . 16 表 14：国产 CPU 芯片系列产品一览 . 16 表 15：国产 CPU 芯片与 Intel 产品对比 . 18 安全可控专题报告 请务必阅读正文后的 重要 声明部分 1 1 以小见大，洞察全球 CPU 产业发展规律 1.1 以史为鉴， 复盘 Intel 和 AMD 发展史 全球 CPU 产业已然形成双寡头格局 根据第三方数据，目前 Intel 和 AMD 已经成为全球 CPU 寡头。 根据 IDC 市场研究公司的数据， 2010 年， Intel 在全球 X86 微处理器（包括台式机、笔记本和服务器市场）的占有率超过 80%，而 AMD 只有不到 20%，剩下约 1%是包括 VIA 在内的其他品牌。 同时，根据 ZDC 互联网调研中心 2018 年上半年数据显示，中国 CPU 市场品牌关注比例中英特尔仍旧以 70.8%的绝对优势领先，而 AMD 仅有 29.2%的关注比例。 图 1： 全球 X86 微处理器市场份额 图 2： 2018Q1 中国 CPU 市场品牌关注比例 数据来源： IDC， 西南证券 整理 数据来源： ZDC 互联网调研中心 ， 西南证券 整理 从财务指标数据来看 Intel 处于 领导地位。 根据公开的财报数据， Intel 在 2018 年财年的收入和净利润分别为 708、 210 亿美元，而 同期 AMD 对应的营收和净利润分别为 65、 3.40亿美元，在收入端和净利端，前者分别 约为 后者的 11、 62 倍，可以充分说明 Intel 目前处于行业的龙头地位。同时， 从历年两家公司的毛利率和净利率 数据看出 ， Intel 公司盈利水平大幅超越 AMD， 其中 Intel 毛利率平均超出 AMD30 个百分点，净利率平均高于 AMD15 个百分点 。 图 3： Intel 和 AMD 历年营收情况 图 4： Intel 和 AMD 历年净利润情况 数据来源： Wind， 西南证券 整理 数据来源： Wind， 西南证券 整理 80% 19% 1% IntelAMD其他 70.8% 29.2% IntelAMD351 436 540 533 527 559 554 594 628 708 54 65 66 54 53 55 40 43 53 65 01002003004005006007008002009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018亿美元 Intel营收 AMD营收 46 115 129 110 99 120 118 122 100 210 -10.24 -1.17 5.95 -10.83 -1.00 -0.38 -5.31 -6.73 0.00 3.49 -500501001502002502009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018亿美元 Intel净利润 AMD净利润 安全可控专题报告 请务必阅读正文后的 重要 声明部分 2 图 5： Intel 和 AMD 的 历年毛利率 图 6： Intel 和 AMD 历年 净利率 数据来源： Wind， 西南证券 整理 数据来源： Wind， 西南证券 整理 创立伊始错位竞争，存储市场受挫后转战微处理器 Intel 与 AMD 公司的创始人 期初 都来自于仙童半导体公司，随着仙童半导体公司逐步将战略中心从半导体领域转移到摄影器材领域，两家公司的创始人先后离开并创立了自己的公司。 Intel 公司的创立人员主要由三位顶尖的工程师组成，所以其成立伊始就决定了自身的发展是以技术为导向，担任技术创新者的角色；而相比之下， AMD 公司的创始人由于是销售出身，所以其发展战略上采取了技术跟随与模仿的方式。 表 1： Intel 和 AMD 创立之初的情况对比 公司名称 成立年份 创始人及背景 筹集起始资金（万 美元 ） 发展定位 两者联系 Intel 1968 公司由伯特 诺伊斯、戈登 摩尔和安迪 格鲁夫创建于美国硅谷，三位被称为三剑客工程师。 500 以技术发展为导向，是技术领先与创新者 四位创始人都曾经在仙童半导体公司工作，其中桑德斯为仙童半导体销售总经理，另外三位是工程师。 AMD 1969 杰里 桑德斯，销售出身 5 技术发展为导向，技术的跟随与模仿者 数据来源 ：西南证券 早期 Intel 和 AMD 公司都聚焦在存储领域 。 Intel 在创立之初主要从事存储器的研发与销售，虽然当时也生产并推出微处理器产品，但是主要的利润贡献是存储器产品。放眼国际市场， 20 世纪 70-80 年代的日本和韩国涌现了一大批半导体企业，全球存储器市的竞争变得异常激烈。根据战略就是命运的数据统计， Intel 在存储器市场的份额从 1974 年的 82.9%下降到 1984 年的 1.3%，公司亟待转型。 表 2： Intel 存储产品历史市场 占有 率情况 年份 产品市场份额（ %） 4K 16K3PS 16K5V 64K 256K 总份额 1974 82.9 82.9 1975 45.6 45.6 1976 18.7 37 19 1977 18.1 27.9 20 55.7% 65.3% 62.5% 62.2% 59.8% 63.7% 62.7% 60.9% 62.3% 61.7% 42.1% 45.6% 44.8% 22.8% 37.3% 33.4% 27.1% 23.4% 34.2% 37.8% 0%20%40%60%80%2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 201