华为昇腾服务器的千亿国产替代大单
ChatGPT风潮之下，市场对训练和部署人工智能软件所需芯片的需求飙升。与此同时，近期以英伟达H100为代表的算力芯片出口进一步受限，在华为昇腾系列回归之下，行业再次被推上“风口浪尖”。
作者：Don
编辑：Melody
来自芯八哥第493篇原创文章。
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美国管制升级、国产代工突破、终端需求助力之下，华为昇腾系列有望迎来量价齐升。
传统服务器熄火，AI服务器引爆市场
今年服务器市场陷入低迷。根据IDC最新数据，截至2022年底全球服务器市场规模达1232.2亿美元，同比增长20.1%，中国市场占比超过25%，已成为全球最主要的服务器增长市场之一。2023年受国际形势及经济因素影响，全年服务器需求相对低迷，预计全年市场规模增速降至4.3%。
未来全球服务器市场规模有望超万亿。长远来看，在国内外数据流量迅速增长以及公有云蓬勃发展的背景下，服务器作为云网体系中最重要的算力基础设施，未来存在巨大的成长空间，预计2027年市场规模将超万亿元（1891.4亿美元）。
资料来源：IDC、芯八哥整理
AI服务器成为今年主要增长市场。值得关注的是，2023年初伴随着生成式AI等在各应用领域发力，AI服务器需求快速增长，已逐渐成为服务器市场主要的增长“引擎”。根据数据预测，2023年全球AI服务器市场规模约211亿美元，出货量超过120万台。中国市场方面，2023年AI服务器市场规模超过90亿美元，占全球市场比重超过40%。
资料来源：IDC、芯八哥整理
国产厂商在服务器整机中占据优势。从服务器市场竞争格局中，以浪潮、HPE及联想为代表的国产厂商份额相对领先。
资料来源：IDC、Wind、芯八哥整理
AI芯片成竞争焦点
GPU等核心芯片占服务器成本大头。众所周知，在普通服务器中，CPU、GPU等芯片在服务器中总成本约 30%左右，但在目前市场主流的高算力AI服务器领域，其占比最高可达80%以上。
资料来源：Wind、芯八哥整理
英伟达在服务器核心芯片领域优势明显。以目前核心AI GPU为例，英伟达占比超过90%，其预计2023年光H100 GPU的出货量将达到55万块，2024年H100产能将扩充到200万块/年，市场供不应求。主要竞争对手AMD方面，2023年公司主打产品MI300系列Q4才逐渐规模量产，其预计2024年出货将达到英伟达的10%。国产厂商方面，华为昇腾系列已经在一定程度上能够实现对海外竞品的替代，随着今年代工工艺改善及产能提升，订单逐渐走高。
资料来源：IDC、各公司财报、芯八哥整理
从目前国内市场已发售的主流产品对比看，英伟达仍占据主导，AMD和英特尔占比相对较小，近年来以华为昇腾系列为代表的国产AI训练芯片已有一定的出货，但在整体性能和生态方面与英伟达有较大差距。以腾讯支持的云邃T20产品为例，其32位单精度浮点性能达32TFLOPS，高于A100的19.5TFLOPS，且在功耗上更具优势，但内存宽带不足A100的1/3，在应对机器学习和深度学习的带宽需求上仍有差距。
资料来源：各公司官网、芯八哥整理
华为昇腾国产份额遥遥领先
10月，以英伟达A100\A800\H100\H800\L40S 等为代表的AI算力芯片进口受限，国产替代已是势在必行。
高端AI芯片出口受限
资料来源：国海证券
华为AI芯片市场份额位居前列。根据数据统计，2022年中国AI加速卡（公开市场）出货量约109万块，其中英伟达市场份额85%，华为达10%，在国产厂商中“遥遥领先”。
资料来源：IDC、芯八哥整理
今年，华为在解决了代工瓶颈后，其在AI芯片领域的发展逐渐走上“快车道”。
聚焦芯片，扩大渠道合作资源。近年来，华为逐渐将自有品牌Taishan服务器逐步退出市场，聚焦“鲲鹏CPU+昇腾GPU”等核心芯片产品，让出市场空间，构建合作伙伴体系。此外，华鲲振宇、长江计算、 神州鲲泰、湘江鲲鹏等昇腾部分整机伙伴背靠地方国资，华为计算产业生态体系不断得到扩大。
华为昇腾服务器核心产业链一览
资料来源：国海证券、Wind、芯八哥整理
华为AI服务器供应链拆解，AI芯片价值量领先。参考中金公司DGXH100 AI服务器价值量拆分，结合各方面数据不完全梳理，芯八哥推测昇腾服务器中价值量较高的环节分别为AI芯片（约60%）、存储NAND（约10%）、内存DRAM（约9%）、CPU（约7%）及网卡（约2%）等。
华为Atlas 800 训练服务器核心模块构成及成本占比估算
资料来源：中金公司、国海证券、华为官网、芯八哥整理
随着国内主流厂商大模型相继推出，AI算力需求不断增长，叠加美国制裁升级或将影响英伟达部分收入，华为昇腾系列有望成为国内智算中心的主流选择。
资料来源：芯八哥整理
国产替代，华为抢吃千亿AI大蛋糕
IDC和TrendForce数据预测，2023年中国AI服务器出货量约25万台，保守预计未来两年出货量将超过50万台。根据中金公司对英伟达A100系统拆解测算，则50万台价值量各环节规模将超过850亿美元。国内AI服务器均价约为英伟达A100系统服务器的40%-50%区间，则可预测两年中国AI服务器各环节规模将在340-425亿美元（2430-3034亿元）。
资料来源：中金公司、芯八哥整理
2022年以华为AI加速卡在国内市占率约10%，2023上半年不到10%，随着下半年以来国产代工产能改善，按照50%的市占率测算，则未来两年华为GPU、CPU等核心AI服务器芯片潜在市场规模超过130亿美元，相关配套服务器产业合计超过200亿美元。
资料来源：中金公司、国海证券、Wind、华为公开资料、芯八哥整理
综上，目前国内以华为为代表的AI芯片厂商与英伟达等国际先进水平对比还相对落后，软件生态的建设差距尤为明显。但是，随着管制升级，许多企业由原来的“国际采购”，转向“本地采购”或者“自研自用”，为我国本土芯片企业的发展创造了有利条件，潜在国产替代空间可期。
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