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CPU攻城略地,GPU仍需磨炼

2024-02-19夏君、朱若菲、刘玲国盛证券J***
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CPU攻城略地,GPU仍需磨炼

AMD是全球领先的半导体设计公司,由IDM发展为绑定台积电的Fabless。受到疫后PC需求弱、服务器需求疲软等阶段性因素影响,2023年公司收入暂时承压,同比减少4%至227亿美元 , 其中数据中心/客户端/游戏/嵌入式分别占比29%/21%/27%/23%, 同比+7%/-25%/-9%/+17%。2023年公司GAAP毛利率提升1pct至46%,主要是由于1)毛利较高的嵌入式分部收入增加,2)收购带来的无形资产摊销减少。由于收购及内生高研发影响,公司费用率高企。2023年GAAP净利润大约为8.5亿美元,GAAP净利润率约为4%,Non-GAAP净利润率为19%。公司指引1Q24收入为51-57亿美元,Non-GAAP毛利率52%(4Q23为51%)。 消费级CPU:未来受益于PC复苏、市占率稳步提升。从市场来看,全球PC市场有望在AI PC、Win11更新等因素的带动下逐步呈现恢复趋势,预计2024-2026年出货量增速为3%/7%/6%。 从份额来看,受益于Zen架构持续迭代、将台积电先进制程优势为己所用、性价比优势,公司过去5年PC CPU市场份额稳步提升,我们预计公司2024-2026年PC CPU市场份额仍望保持小幅提升。从价格来看,公司持续推进高端化,均价呈现上升趋势,我们假设1Q24 PC CPU均价为95美元,逐季提升2美元。综上,我们测算2024-2026年客户端业务收入分别为59/73/87亿美元,其中PC CPU收入53/64/77亿美元。 服务器CPU:市占率快速提升,有望受GPU带动。从市场来看,我们假设2024-2026年全球服务器出货量均同比增长1%。从份额来看,我们认为公司有望进一步受益于高性价比,Zen5架构的推出,台积电制程领先、良率高且供应稳定等因素影响,同时公司CPU产品有望在一定程度受到GPU的带动,预计2024-2026年市占率分别为25%、28%、30%。从均价来看,考虑到2023年来服务器推理市场需求疲弱,我们假设单台服务器对应的CPU均价在短期仍可能下降,假设2024-2026年分别同比-5%/-1%/+1%。综上,我们测算认为AMD服务器CPU收入未来三年有望同比增长17%/12%/12%至63/70/79亿美元。 消费级GPU:游戏显卡竞争激烈,分部收入望维持在60-70亿美元。在高端市场,英伟达占据主导地位;在低端市场,AMD面临来自英特尔的竞争。我们假设2024-2026年PC独立显卡出货量同比增长0%/3.7%/3.7%,AMD市占率保持10%、价格较为稳定,估计2024-2026年游戏分部收入大约为63/66/70亿美元。 服务器GPU:MI300系列勇战龙头。AMD于2023年6月发布AMD Instinct MI300X GPU和AMD Instinct MI300A APU。从硬件角度尤其推理方面MI300X可与H100一战,但AMD和英伟达软件架构差距尚存。基于CoWoS的产能增长、对AMD和英伟达不同产品线的产能分配等假设,我们测算:MI300系列在2024-2026年出货量望达24/63/106万张,我们测算该业务2024-2026年收入贡献可达13%/24%/28%。 投资建议:我们预测公司2024-2026年的营业收入为274/346/410亿美元,同比增长21%/26%/18%;Non-GAAP净利润为61/86/111亿美元,同比增长43%/40%/29%。考虑公司行业地位、领先的技术能力、未来的成长性等估值因素,我们认为公司合理市值为3437亿美元(213美元/股),对应40倍2025年P/E,首次覆盖给予“买入”评级。 风险提示:PC市场回暖不及预期的风险、PC CPU行业竞争激烈的风险、MI300系列芯片销售不及预期的风险、游戏GPU受英伟达竞争风险、服务器CPU出货量不及预期的风险、全球半导体产业受地缘因素影响的风险、假设和测算误差风险。 财务指标 一、公司概览:全球领先的半导体设计公司 1.1公司产品类型丰富,由IDM发展为深度绑定台积电的Fabless AMD是一个全球领先的半导体设计公司,在PC和服务器CPU市场占据全球第二的市场份额。公司共有4大业务分部: 1)数据中心业务主要提供服务器CPU/GPU/APU/DPU/FPGA等芯片产品,包括EPYC霄龙服务器处理器、Instinct MI GPU加速器、Xilinx中的AI部分和Pensando的DPU产品等; 2)客户端业务主要是用于台式机、笔记本电脑和手持个人电脑的CPU、APU和芯片组产品,核心产品包括面向个人台式机和笔记本的锐龙Ryzen、速龙Athlon处理器,以及为工作站推出的Threadripper PRO处理器和锐龙Pro处理器等; 3)游戏业务主要提供独立GPU、半定制SoC产品和开发服务,核心产品包括为游戏机厂商制作半定制SOC的半定制业务,还有消费级镭龙Radeon系列显卡和为工作站推出的Radeon Pro系列显卡; 4)嵌入式业务主要提供嵌入式CPU、GPU、APU、FPGA、模块上系统(SOM)和自适应SoC产品,包括锐龙和霄龙嵌入式处理器,以及Xilinx的ALVEO、VERSAL和ZYNQ系列产品。 图表1:AMD各分部对应产品类型 2023年公司收入227亿美元,其中数据中心、客户端业务、游戏业务、嵌入式业务分别占比29%、21%、27%、23%。 图表2:AMD收入构成变化 图表3:2023年AMD收入构成 纵观AMD发展历史,大致可以发展为4个发展阶段: 1969-1986年(第二供货商阶段):公司成立初期自主设计简单IC产品,是仙童半导体、国家半导体等公司的第二供货商。1982年,IBM不希望英特尔一家独大,促成英特尔与AMD合作,AMD得以获得Intel的设计,生产x86系列处理器,成为IBM的第二大供货商。 1987-2008年(IDM阶段):这一阶段,AMD不再局限在制造领域,开始自行研制GPU。 1987年,英特尔终止了部分与AMD签署的协议。AMD于1991年首次展示自行设计的AM386处理器,2000年后陆续推出Athlon(速龙)、Opteron(酷龙)系列处理器,市场份额迅速提升。2006年,AMD以54美元收购ATI,扩展GPU业务,进一步丰富其产品矩阵,成为当时唯一同时拥有CPU和GPU两大核心芯片设计制造能力的公司。2008年,AMD宣布分拆其芯片制造业务,专注于设计。 2009-2018年(Fabless阶段-格罗方德代工):分拆制造业务后,阿联酋国有企业ATIC斥资21亿美元买下半导体制造业务66%的股份,后于2009年成立新公司并更名为GlobalFoundries(格罗方德)。从此,AMD开启了由格罗方德代工芯片制造的Fabless模式。2015年,AMD进一步出售了马来西亚和中国的两座封测工厂,更加专注芯片设计。2016年,AMD发布Zen架构处理器,打破了英特尔的垄断地位,2017年正式推出面向消费者的锐龙(Ryzen)处理器和面向服务器的处理器霄龙(EPYC)系列。 2018年至今(Fabless阶段-台积电代工):2018年,为了追求先进制程,AMD选择台积电作为主要的代工合作厂商,将台积电在半导体制程和工艺上的优势为己所用。2022年,AMD先后收购赛灵思(Xilinx)和Pensando,补齐FPGA和DPU板块。2023年,AMD还收购了开源AI软件公司Nod.ai。2023年12月,AMD推出了用于训练和推理的MI300X GPU和用于HPC的MI300A APU。 图表4:AMD发展历史 1.2管理层技术背景深厚、产业经验丰富 公司最大的股东为贝莱德集团(BlackRock,Inc.),它是全球最大的资产管理集团、风险管理及顾问服务公司之一。第二大股东为美国先锋领航集团(TheVanguardGroup, Inc.),是世界上第二大基金管理公司。 图表5:AMD主要股东持股情况 AMD现任CEO苏姿丰(LisaSu)是美国华裔,麻省理工学院电气工程学士、硕士、博士学位。苏姿丰刚刚接手AMD时,AMD已连续更换多任CEO。苏姿丰上任后采取了一系列改革措施,集中有限的资源在“刀刃”上,包括找回业界大佬吉姆·凯勒。在其技术背景和专业领导下,AMD成功走出困境,并且推出了众多性能优秀的产品,例如采用Zen架构的锐龙(Ryzen)和霄龙(EPYC)等系列处理器。在x86市占率被ARM架构侵蚀的市场下,AMD仍能维持市占率稳步提升。 图表6:公司核心管理层背景 1.3业绩:疫后PC需求弱、服务器市场疲软为阶段性影响因素,已至尾声 公司2023年收入同比下降4%至226.8亿美元,其中数据中心/客户端/游戏/嵌入式业务分别同比+7%/-25%/-9%/+17%。1)客户端业务下降主要系疫后PC需求下降、库存消化影响,2023H1全球PC CPU需求减少。但2023Q3以来,随着PC库存消化基本完成,整机厂再次具有拉货动能,公司客户端收入逐步开始恢复,2023Q3/Q4分别同比增长42%/62%。2)数据中心业务增长缓慢主要系2023Q1-3大量训练服务器需求挤兑了推理服务器需求、全球通胀压力较大、供应链库存去化等因素影响,与此同时训练服务器面临缺芯等问题,全球服务器出货受阻,从而使得AMD数据中心分部收入受到较大影响,2023Q1-3 AMD数据中心收入同比0%/-11%/-1%,而2023Q4受益于AMD Instinct GPU和第四代EPYC CPU的强劲增长,公司数据中心业务同比增速恢复到38%的较高水平。基于Q4的优秀表现和对2024年产品销售的信心,公司将2024年数据中心GPU收入的预期从此前的20亿美元增长至35亿美元。 图表7:AMD收入及YoY:年度 图表8:AMD收入及YoY:季度 2019-2021年AMD毛利率持续提升,主要原因是:1)高端处理器销售强劲,2)产品组合更丰富。2022年,由于与Xilinx收购相关的无形资产摊销,公司毛利率同比降低了3pct。2023年,公司毛利率提升,主要是由于1)毛利较高的嵌入式分部收入增加,2)收购带来的无形资产摊销减少。公司指引1Q24的Non-GAAP毛利率52%(4Q23/1Q23为51%/50%)。 图表9:AMD毛利润、与英特尔毛利率对比:年度 图表10:AMD毛利润及毛利率:季度 AMD在2022-2023年的费用率高企,主要是因为:1)收购赛灵思相关的无形资产摊销,2022-2023年分别有21亿/19亿美元,2)收购以及内生增长带来的高研发支出,2022-2023年公司研发费用率分别为21%和26%。 图表11:AMD主要费用率:年度 图表12:AMD主要费用率:季度 公司2023年GAAP净利润大约为8.5亿美元,GAAP净利润率约为4%,较低的原因主要是收购相关的无形资产摊销、研发费用高昂。加回股票薪酬、收购相关的无形资产摊销等金额,公司Non-GAAP净利润率大约为19%,明显高于同行。 图表13:AMD净利润、与英特尔净利润率对比:年度 图表14:AMD净利润及净利润率:季度 二、消费级CPU:市占率稳步提升,未来受益于PC复苏 消费级CPU的核心产品包括面向个人台式机和笔记本的锐龙、速龙处理器,以及为工作站推出的Threadripper PRO处理器和锐龙Pro处理器。当前最新产品为面向笔记本的锐龙8000系列移动处理器、面向个人台式机的锐龙8000G系列桌面处理器、面向工作站的ThreadripperPRO 7000系列和Threadripper7000系列等。 图表15:PC CPU:笔记本、台式机和工作站核心产品参数 2.1设计、制造、性价比强,过去5年PC CPU市占率稳步提升 尽管2018年以来,x86CPU的市场份额被ARM架构侵蚀,但AMD作为主要的x86 CPU厂商之一,市占率保持稳