新兴需求催熟供给端：芯片之路的创新与突围

一款CPU芯片能否被市场所认可，需要突破三重大关：性能是否能满足要求，是否有适合的生态环境以及芯片能不能量产。

通过在研发上下重注，芯片性能提升只是时间问题，而通过Fabless模式，将生产、封测交给更专业的厂商不失为一种精明的选择，而生态化主要看选择研发的方向是否正确，目前我国服务器的主流结构是x 86，其市占率高达88%-90%，围绕x 86下功夫才能保证有合适的生态环境。

但满足上述一个条件的公司较多，而三个能同时满足顺利将自家芯片打入市场的公司则是凤毛麟角，而本次的主角： 海光信息 ，则是为数不多的同时拥有深厚研发实力与广阔发展前景的公司。

海光信息2019-2021年三年营收为3.79亿，10.22亿，23.10亿，收入几乎连年翻番，而净利润则为-1.37亿，-0.82亿，4.37亿，在2021年摆脱了亏损的局面，成功实现了扭亏为盈，原因在于公司研制的海光一号、海光二号已经成功实现商业化应用。

海光到底做对了什么事，才让它如此迅速的进入了业绩收获期？

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收获丰硕的海光

海光信息的实力，最直观的体现在其产品已经开始实现收入与利润的同步增长。

海光信息主要出售芯片CPU与DCU，CPU成功实现商业化的芯片包括海光一号和二号，三号在实验室做实验，四号正在研发，而DCU方面的深算一号已经走入市场，深算二号正在加紧研发中。

海光信息2019-2021年三年营收为3.79亿，10.22亿，23.1亿，收入几乎连年翻番，而净利润则为-1.37亿，-0.82亿，4.37亿，靠着海光二号的优异表现成功实现了翻身。

这并非突然的灵光一闪，而是海光长久以来的研发积累实力与独特的销售模式。

海光的研发费用2019-2021年分别是1.75亿，5.46亿，7.45亿，三年砸下14.66亿，而公司三年利润连十个亿都没有，可以说在业绩反转之前海光已经在研发上下了重本。

这还仅是费用化的研发投入，由于集成电路的特殊性，在研发早期研发支出资本化率较高，研发费用化支出只是冰山一角，根据招股书披露， 三年研发资本化支出为6.89亿，5.58亿，8.4亿，比例分别为79.71%、51.18%和53.02%。

如果将资本化费用纳入统计范围，海光信息在研发上前前后后投了35亿左右。

35亿左右的研发费用使得海光产品极具竞争力，截止于2021年年底，海光手上发明专利就有136项，154项软件著作权，81项集成电路布图设计专有权，而且每一代产品相对于上一代产品涨价明显，毛利率空间更高。

2020年开始，海光二号开始成为公司顶梁柱时，公司毛利率就在持续上升，2019年为37.31%，2020年突破50%，2021年创新高达到55.95%， 度 过早期研发阶段之后，一旦得到市场验证进行商业化，规模效应将迅速显现，业绩反转速度极快。

作为设计企业还有问题在于生产并不完全掌握在自己手里，销售的同时受到产能的限制，根据招股书显示7100系列在2021年产销率均超过100%，出现供不应求的局面。

但海光信息专门研发了一套生产模式：“产能规划、半成品备货”。

简单来说就是公司会提前 6 个月制定生产计划而且每两周更新客户预测需求及时备货，而且提前生产准备适量裸片（半成品），根据招股书披露，海光信息三年期半成品存货分别为1亿，0.31亿，1.46亿，完全满足市场所需。

而海光之所以能快速进入业绩收获期还有一个重要因素：海光的研发走在了正确的道路上。

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CPU发展的决定性因素：生态环境

CPU能不能发展好有一个最重要的前提条件：是否有满足CPU生态环境，简而言之就是否有生存土壤。

计算机的所有程序都需要转化为“指令”才能在CPU上运行，而这就需要CPU有一套指令集。指令集分为复杂指令集代表为x86，简单指令集代表为ARM，MIPS，Alpha三兄弟。

虽然看起来非常复杂，但微软和因特尔已是绝对龙头，其代表作就是在x86架构之下形成的产业生态优势，论销售额应用x86处理器的服务器在全部服务器中占比约为91%，论销售量占比则超过97%。

因此，基于x86兼容是芯片行业走向全球的必经之路。而海光做好x86架构的兼容，就是最正确的选择。

早在2016年，海光信息和AMD签订了《技术许可协议》，海光通过永久IP内核授权的方式获得x86 CPU设计核心技术，且是国内唯二基于x86架构的处理器。

根据招股书显示，海光的3000系列，5000系列，7000系列都兼容x86指令集，而这三个产品产生的营收占总体营收比于90%左右，几乎可以说海光的产品可以完美契合目前x86的生态系统。

所以一经推广，开拓市场的速度极快而且分布较广，2018年以来，不仅服务器厂商可以搭载海光，金融领域的工商银行与中国银行，能源化工的两桶油还有电信运营商的数据中心都可以用，潜在市场规模相当大。

仅截止于2021年12月31日，海光信息手上的订单就有21.07亿元，2022年上半年营收与21年全年营收基本持平。

而另一款拳头产品DCU“深算一号”也不可小觑，DCU也并非孤军奋战而是汲取了CPU领域的成功经验，DCU可以兼容“类CUDA”环境，而且从性能上来看，海光DCU不弱于英伟达的A100与AMD的MI100，这种表现可以让“深算一号”拿到之后进入大数据处理，人工智能，商业计算领域的通行证。

纵观CPU，在打入生态之后，CPU之间的竞争都是性能竞争，AMD与Intel每次发布会都是性能肌肉大比武，而海光本身在CPU深耕多年且最新研发成果性能开始追上行业龙头的步伐，运用利润继续投入研发，随着研发实力进一步增强其市场份额与发展潜力必将得到提升。

03

新兴市场中一起成长才是正道

国内芯片公司的成功，离不开新兴行业催熟的芯片需求。

曾经的电脑、手机等消费电子行业已进入完善甚至停滞阶段，这一领域的芯片已几乎没有成长发展空间，想要在这一领域中继续追赶国际巨头极为不易。

但新兴市场的发展给了国内芯片行业一次赶超机会。

随着互联网的发展，数据量变得前所未有的巨大， 结果就是根据应用材料数据来看，2020年机器数据量为6.6Z，Z可以理解为一个你无法想象的庞大记数单位，而且到了2025年，这种数据量将会增加至157Z，是目前的24倍左右，这都引起了中央的注意。

2022年3月份，全国人大开了一场会，会议上通过了一份计划报告，报告中明确指出国家层面上实施“东数西算”工程，将东部密集的算力需求有序引导到西部，使数据要素跨域流动，催生了一个围绕数据的新兴市场。

而东数西算的核心就是在西部地区建立若干个数据中心，数据中心这个基建设施内最重要的设备是服务器，交换机等等，一个服务器由若干零部件组成，包括内存，GPU，硬盘，还有海光的主营产品：CPU。所以数据中心基础设施建设带动产业链，而产业链最上游就是海光等一类服务器零部件厂商。

根据IDC的数据显示，国内较为主流的x86服务器出货量年年呈上升趋势，2020年创新高达到343.9万台，与步入下行趋势的消费电子设备完全不同，而出货量保证了零部件商有充分的市场空间。

海光的另一类主要产品DCU，是一款基于GPGPU架构的芯片，主要运用在两个方面，一个是商业计算和大数据处理，其二是人工智能。

在海外，英伟达的业务主要为四个方面：游戏，数据中心，专业可视化和汽车，而其中增速最快的业务之一是数据中心业务。

英伟达数据中心收入在 2015 年仅为3.4亿美元，2020 年高速增长至为106.13亿美元。从2015年至2021年，NVIDIA数据中心业务的年均复合增长率为63.49%，其增速远超NVIDIA其他板块业务的收入增速，NVIDIA数据中心业务收入的快速增长体现了下游数据中心市场对于GPGPU的旺盛需求。

而下游一个典型应用就是超级数据中心，超级数据中心往往对算力提出更高的要求，而DCU刚好发挥其作用，下游超级数据数量增加自然可以带动DCU的市场规模， 根据思科预测，到2021年年底超级数据中心可达到628个，而且占全部数据中心比例首次超过50%。

所以海光的两大产品基本上都绑上一个成长性非常强的下游市场， 在下游市场蓬勃发展之时，即使海光躺在地上，也是躺在一个高速上行的电梯里，在上升的时期中海光肯定能找到自己独有的发展之路。

简而言之，数据中心和AI领域两大需求端的飞速增长，直接推动了海光作为供给者的产业地位。

海光在很多场合都强调“销售一代、验证一代、研发一代”的研究路径使得海光的研发能够追上时代，在充分尊重市场生态的前提下快速提升产品性能，而这种研发思想才是海光最核心的护城河和源源不断，持续发展的动力。

[1] 海光信息招股书

[2] 拥抱CPU星辰大海，点亮GPU梦想之光 财通证券

[3] 国产CPU领军，加速突破高端市场--海光信息深度报告 国金证券

[4] 海光信息（688041.SH）：专注服务器与数据中心，高端处理器企业乘风国产替代 东亚前海证券