國產CPU龍頭海光信息背后的危與機

劉超然

過去的2022年，幾乎對全球芯片半導體廠商都是不太友好的，疫情和地緣沖突還是拖累了全球的經濟，甚至出現了經濟疲軟、衰退的信號，尤其是全球的芯片半導體板塊，從2020-2021年的“缺芯”到2022年供大于求。事實上，2022年全球頭部的芯片半導體公司下調業績預期也印證了“芯片寒冬”。

今年1月底，芯片巨頭英特爾（INTC.O）公告了四季度及2022年全年的業績，根據公告來看，公司第四季度營收為140億美元，同比下滑32%；凈虧損近7億美元，而去年同期凈利潤為46億美元；2022年全年營收631億美元，同比下降20%，凈利潤為80億美元，同比2021年的199億美元相比下降60%。除了因特爾，其他頭部芯片企業的四季度業績也都不盡如人意。2022年三季度，多家芯片大廠都下調了盈利預期、庫存周轉普遍走高，英偉達、美光等國際芯片巨頭紛紛下調了下半年和全年的盈利預期，其中，美光四季度營收同比下滑約20%至66.4億美元，為兩年多來的首次下滑，低于市場預期，凈利潤14.9億美元，同比大幅下滑45%，也低于市場預期。

芯片半導體的未來在哪？

AIGC崛起能否溫暖芯片半導體寒冬

年后由OpenAI開發的人工智能聊天機器人程序ChatGPT大火出圈。火爆到早期吸引馬斯克投資，微軟注資100億美元，更是使得谷歌、百度也都爭相布局。毫無疑問，在計算機、互聯網行業，ChatGPT的誕生正在掀起一場前所未有的人工智能浪潮。國內資本市場一眾相關的A股上市公司短時間吸引了大量資金追捧，一時間風光無限，整個產業鏈都被熱炒。

但是拋開非理性市場炒作，ChatGPT概念的背后的底層邏輯更值得思考。

不僅僅需要機器學習、編程算法技術，最大的潛在需求是對算力和數據中心的建設，正如《流浪地球2》中的量子計算機“550W”和背后的數據中心，超強算力和龐大的數據中心才是對AI技術應用最強力的支撐。

算力的提升與CPU、GPU密切相關，其背后巨大的需求市場幾乎是可預見的。更重要的是芯片巨頭AMD已經給出了答案，從公司2022年的業績中可見，公司受到整體經濟和板塊不景氣的影響，雖然傳統的PC和游戲等業務營收均出現下滑，但AMD的數據中心業務收入可以達到17億美元，同比逆勢增長42%，這背后正主要得益于EPYC（霄龍）服務器處理器強勁的銷售增長，而該處理器正是用于升級完善數據中心的算力。

根據數據來看，國內CPU和GPGPU細分市場規模合計可以達到500億以上，其中GPGPU市場預期可以達到40%以上的年均增長；CPU行業增長估計較平穩、增速也能超過10%，國產份額不到5%。而且，在國產替代大背景下，國內信創+數字化，使得整體國內微處理器行業增長空間更大，國產替代帶來的市場份額提升空間相當可觀。

而在國產服務器處理器中，海光信息（688041.SH）的實力值得關注。

AI+信創海光信息的危與機

在芯片設計中，以CPU、GPU、DSP等大芯片為主自然也成了國產替代領域最受關注的細分領域。作為“國產CPU六君子”之一的海光信息，在2022年成為第二家登錄A股的上市公司，目前市值在1200億元左右，是國內獨立芯片供應商、處理器龍頭企業，公司主營是研發、設計和銷售應用于服務器、工作站等計算、存儲設備中的高端處理器。產品包括海光通用處理器（CPU）和海光協處理器（DCU）：海光CPU系列產品兼容x86指令集以及國際上主流操作系統和應用軟件。

海光DCU系列產品以GPGPU架構為基礎，兼容通用的“類CUDA”環境以及國際主流商業計算軟件和人工智能軟件，可廣泛應用于大數據處理、人工智能、商業計算等應用領域，簡言之，其CPU產品正是提升計算機算力、加快數據處理和機器學習速度的核心。

根據公司分產品來看，公司7000系列處理器是近些年主打的產品，營收增速基本保持在100%左右，而海光7200是業績增長主力，相比之下7000系列更趨于高端芯片，主要面向關鍵任務和數據中心關鍵應用、海光5000系列和3000系列分別為中端芯片何低端芯片，均是面向邊緣計算服務器、工作站應用等。海光CPU目前并非面對PC端，而是用于服務器，核心場景在電信運營商、金融、互聯網等領域；另一個核心場景是工作站，主要應用場景為工業設計和應用、圖形圖像處理等。

然而，比較亮眼的是海光信息2021年新增的8000系列處理器。一方面，這塊是海光的DCU產品，屬于GPGPU的一種，而GPGPU是一種特化版的運算芯片，通過GPU多條流水線的并行計算來實現CPU大量計算。其算力優勢，GPU也逐漸被產業和市場視為更適合應用于大數據處理、商業計算等計算密集型應用領域以及人工智能、泛人工智能應用領域，也正是目前最火爆人工智能軟件ChatGPT背后提供最核心的算力支持。有傳言稱ChatGPT背后導入了至少10000個NVIDIA高端的GPGPU，雖然真實性不得而知，但ChatGPT大概率使用了GPGPU來支持算力，此前就有觀點表示，GPU的并行計算更適合數據量爆炸的AI場景，由此可見，GPGPU的市場空間可能會非常大。

而且另一方面，海光的DCU系列深算一號已經在2021年實現商業化應用，為公司貢獻了2.39億元的增量營收，雖然毛利率僅有34.84%，僅僅是成熟7000系列產品的一半多，但隨著深算二號的研發和應用，未來公司在GPGPU相關產品的業績增量預期還是比較強的。

雖然海光信息的研發方向及商業應用價值較高，且業績的增量預期也相當高，但是公司的潛在風險也相當之大，目前最大爭議就是核心環節的自主不可控。

海光信息CPU產品基于x86架構，性能起點較高，生態支持好，技術門檻和時間成本低，但依賴海外技術授權的供應鏈風險較大，極容易被“卡脖子”；從生產模式就可以看出很多環節仍然受制于人：

為了確保x86授權不外泄，上游將芯片的核心設計授權給海光微電子，并提供建議的SoC架構布局，而后海光微電子向海光集成電路提供芯片設計平面圖，期間互相反饋修改意見，統一后由授權方的工程師審核修改，批準后海光微電子將最終版設計平面圖交給光集成電路，并準備接收訂單；海光集成電路向海光微電子訂購晶圓、硅片，此時海光微電子聯系代工廠進行代工制造（海光8100采用7nm先進制程的FinFET工藝尚需要向三星或臺積電訂貨）；代工廠交付給海光微電子后進而將完整的硅片賣給海光集成電路；海光集成電路在國內完成封裝后在市場銷售成品處理器。

單是7nm先進制程的晶圓，國內目前就無法量產，公司在成本控制上處于被動，更何況核心設計都是受制于上游授權的設計方，如果出現“制裁”等黑天鵝事件，收回授權或將嚴重影響公司業務。

全球AI產業發展窗口期，疊加國內信創數字化賦能，確實給國內芯片半導體、計算機軟硬件企業帶來了較大的機會，但現實也擺在面前。海光信息已經是國內較強的CPU與GPGPU的生產廠商，無論技術水平還是上市公司盈利及業績預期等；相比于海光“同門師兄”的龍芯中科（688047.SH），雖然龍芯中科產品的技術自主可控性較高，但在技術和性能上距離國際一流水平尚有一定距離；包括近期被熱炒的“中國英偉達”景嘉微（300474.SZ），被視為國內GPU第一股，技術完全自主可控。先不說其技術上暫且不及頭部，單從“軍用轉民用”來看，能否實現還目前還是個未知數。