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寒武破晓,算力腾飞

2025-02-26 陈海进,李雅文 东吴证券
报告封面

厚积薄发,打造人工智能产业核心引擎。寒武纪作为中国智能芯片领域的标杆企业,专注于人工智能芯片的研发与技术创新,产品矩阵覆盖云、边缘和终端三大场景,逐步构建出完整的生态体系。公司股权结构稳定,核心管理层具备深厚的行业经验,同时通过激励机制保障团队活力,展现出对市场拓展和业务规模增长的信心。2024年公司预计实现营业收入10.7-12.0亿元,同比增长50.8%到69.2%。 国产算力腾飞在即,寒武纪迎来黄金发展期。在政府政策支持和企业需求激增的双重推动下,国产算力市场空间广阔。2025年或将成为政府和运营商算力采购的大年,六部门定调到25年建设105EFlops智能算力,中国移动计划24-25年采购AI服务器7994台。互联网企业,特别是字节跳动等公司,在资本开支和AI推理需求上持续加码,这为国产算力厂商提供了历史性机遇。字节CapEx自24年800亿元飙升至25年1600亿元,对比北美云厂商24年平均CapEx约合3800亿人民币左右。我们预计国内云厂商CapEx上升空间依然广阔,有望带动算力芯片需求增长。我们认为寒武纪凭借技术优势和产品布局,有望在新一轮增长周期中获得显著市场份额。 智算未来先锋,寒武纪引领国产算力新格局。寒武纪在技术路径上采取通用型智能芯片的开发路线,兼具高性能和低功耗,适配多场景应用,与国内外竞争者相比具备显著优势。具体体现在1)“领跑者“计划推动数据中心算力国产替代;2)公司通过不断推出高性能芯片,强化产品迭代能力,进一步巩固其在国产算力领域的领先地位;3)差异化设计架构,凭借多样化运算的高效适配能力,与Google TPU对比各有千秋。 盈利预测与投资评级:公司为国内AI芯片领军者,随着AI芯片市场规模的快速增长,公司有望依托不断扩展的产品布局和生态建设逐步抢占市场。我们预计公司2024-2026营业收入11.16/ 35.88/54.12亿元,对应当前PS估值292/91/60倍。截至目前,可比公司2024-2026年PS估值为52/36/28倍。我们认为公司作为国产AI芯片稀缺标的,有望同时受益于AI行业的蓬勃发展以及算力国产替代的双重逻辑,故可享受一定估值溢价。首次覆盖,给予“买入”评级。 风险提示:AI需求不及预期风险,公司持续稳定经营风险,客户集中度较高风险,供应链稳定相关风险。 1.公司介绍:厚积薄发,25年剑指放量 1.1.公司深耕产品开发,产品矩阵迅速扩充 寒武纪是中国最具代表性的智能芯片厂商之一。中科寒武纪科技股份有限公司于2016年成立于北京,目前已在上海、深圳等地成立分部。寒武纪是智能芯片领域全球知名的新兴公司,研发、设计、销售云边端一体、软硬件协同、训练推理融合、具备统一生态的系列化智能芯片产品和平台化基础系统软件,为客户提供丰富的芯片产品与系统软件解决方案。公司自成立以来一直专注于人工智能芯片产品的研发与技术创新,致力于打造人工智能领域的核心处理器芯片,让机器更好地理解和服务人类。公司的主营业务是应用于各类云服务器、边缘计算设备、终端设备中人工智能核心芯片的研发、设计和销售,以及为客户提供丰富的芯片产品。目前,公司的主要产品线包括云端产品线、边缘产品线、IP授权及软件。 图1:公司主要产品介绍 1.2.公司股权结构稳定,核心人员激励到位 公司股权结构稳定,实控人持股比例28.63%。截至24年三季度报,公司实控人为公司董事长、总经理陈天石,持股比例为28.63%,系公司第一大股东。陈天石博士曾在中科院计算所担任研究员(正高级职称),在人工智能及处理器芯片领域从事基础科研工作十余年,积累了坚实的理论功底及研发经验。中科院计算技术研究所独资公司北京中科算源资产管理有限公司为公司第二大股东,持股比例达15.73%。第三大持股股东为员工持股平台北京艾溪科技中心,持股比例为7.34%。 公司建立、健全长效激励机制,推动公司长远发展。公司2020年度、2021年度和2023年度限制性股票激励计划仍在有效期内。2023年激励计划在第一个归属期的考核目标为2024年营业收入值不低于11亿元;第二个归属期的考核目标为2024-2025年累计营业收入值不低于26亿元;第三个归属期的考核目标为2024-2026年累计营业收入值不低于46亿元。高营收的考核指标体现公司对未来规模成长的信心。 图2:公司股权结构(截至2024三季度报) 注1:本图仅选取控股比例为100%的子公司注2:子公司信息来源公司2023年年度报告 图3:公司仍在实施的股权激励计划 1.3.财务分析:持续拓展市场,预计2024收入显著增长 公司营收长期增长,预计2024年度营收可观。公司营收2017-2023年基本保持增长趋势,根据公司2024年年度业绩预告,2024年度预计实现营业收入10.7-12.0亿元,yoy+50.8%到69.2%,这主要得益于公司持续拓展市场,积极助力人工智能应用落地。从历史数据来看,智能计算集群系统构成营收主力。2023年智能计算集群系统营收较上年同期增长31.9%,达到6.1亿元,贡献了85.2%的营业收入,主要是因为公司成功在沈阳、台州实施智能计算集群项目,保持了智能计算集群系统业务收入的持续增长。2024年预计在互联网场景取得更多进展。公司24Q3在大模型适配方面做出积极努力,8月,飞桨新一代框架3.0-beta寒武纪版与PaddleX 3.0-beta寒武纪版在飞桨官网上线;9月,公司开源了PyTorch设备后端扩展插件Torch-MLU,并实现了硬件对于PyTorch的原生支持,充分提升了开发者的使用体验和集成效率。我们认为公司在软件生态上频频更新动态,或意味着客户端更多切实需求出现。 图4:公司营业收入情况 图5:公司营收结构情况(亿元) 公司亏损面收窄,毛利率在可比公司中领先。净利率方面,2017年至24Q3公司持续处于亏损状态。公司预计2024年度预计亏损4.0亿元到4.8亿元,同比亏损收窄43.0%到53.3%。公司尚未实现盈利且存在累计未弥补亏损,主要原因是公司为确保智能芯片产品及基础系统软件平台的高质量迭代,在竞争激烈的市场中保持技术领先优势,持续进行了大量的研发投入。毛利率方面,24Q1-Q3公司毛利率为55.2%,虽然相较2023年降低13.9pcts,但仍在同行业较高水平。分析公司仍处于业绩释放初期,毛利率受多方因素影响,我们预计随着公司产品规模上量,毛利率波动有望逐渐缩小。 图6:公司归母净利润(亿元) 图7:可比公司毛利率 公司研发费用减少,费用率有望逐步恢复。寒武纪研发费用近年连续大幅度减少,主要原因是公司于2022年12月被美国商务部工业和安全局(BIS)以国家安全和外交利益为由列入“实体清单”,受此影响,公司调整战略,陆续暂停了部分预期毛利率较低的研发项目。24Q1-Q3公司研发费用为6.6亿元,较去年同期减少8.0%;研发费用率355.7%,相对同行业仍然较高,我们预计随着公司产品大规模放量,研发费用率有望逐步恢复正常水平。 图8:公司研发费用(亿元) 图9:可比公司研发费用率 公司资产端实现大幅增长,或预示营收逐步释放。24Q3公司存货大幅度增加,达到10.2亿元,此前24Q1/Q2分别为1.3/2.4亿元,环比数倍增长。24Q3预付款项达到8.5亿,24Q1/Q2分别为2.1/5.5亿,环比+55%。结合公司营收增长、研发投入较大的发展状况,我们预计公司订单数也有望逐渐增加。 图10:公司存货及存货周转天数(亿元,天) 图11:公司预付款项(亿元) 2.如何看国产算力市场空间? 2.1.政府&运营商:2025年或为采购大年 政府:六部门定调到25年建设105EFlops智能算力,24年底上海市智算需求目标大超预期。23年10月,六部门联合印发《算力基础设施高质量发展行动计划》,提出到25年,算力规模超过300EFlops,智能算力占比达到35%,对应105EFlops。24年3月,《上海市智能算力基础设施高质量发展“算力浦江”智算行动实施方案》要求至25年智能算力规模超30EFlops;而在24年12月,上海市重新调整目标,印发《关于人工智能“模塑申城”的实施方案》,到25年底力争全市智能算力规模突破100EFlops,建设3-5个大模型创新加速孵化器等。我们认为,此次上海市算力建设目标大超预期,且大多数省份算力规划的目标年均定在25年,因此25年政府算力采购方面值得重点关注。 图12:各省算力规划 运营商:23H2-24H1 AI服务器集采需求超过1.7万台,约对应14万张GPU卡需求。中国移动24年4月发布公告,计划24-25年采购AI服务器7994台。此前,移动23-24年招标采购AI服务器计划已达到2454台,招标量合计已超过万台。联通和电信也分别在24年3月/23年10月公告智算采购计划,约为2503/4175台。我们假设单台服务器采用8张GPU卡,由此测算以上四次AI服务器采购招标合计大约产生13.7万张GPU卡需求。 图13:三大运营商23H2-24H1 AI服务器采购情况 2.2.互联网:字节CapEx大增,重视互联网推理需求 字节引领国内云厂商加大CapEx投入,供给格局进一步清晰。字节跳动在AI上积极投入,仅2024年就达到800亿元,百度、阿里、腾讯三家资本开支的总和为845亿元。2025年字节跳动的资本开支预算飙升至近1600亿人民币,其他三家合计为1322亿元。由此,可粗略计算2025年国内四大云厂商资本开支合计为2922亿元(yoy:+78%)。 横向对比北美四大云厂商2024年CapEx合计为2172亿美元,各家厂商平均投入在543亿美元左右,约合3837亿人民币左右。我们预计国内云厂商在资本开支方面的上升空间依然广阔。供给格局来看,随着2024年“领跑者计划”(H20出货受限)、AI曼哈顿计划等陆续颁布,中美双向制裁共同促成国产算力的加速替代,我们预计2025年国产算力头部厂商有望迎来大幅放量。 图14:北美云厂商CapEx及预测(亿美元) 图15:国内云厂商CapEx及预测(亿元) 3.竞争地位:智算未来先锋,寒武纪引领国产算力新格局 3.1.对比英伟达H20:“领跑者”计划推动数据中心算力国产替代 在严格控制能效的政策背景下,H20在国内市场的应用或将受限。2024年7月,国家发改委、工信部、国家能源局、国家数据局等四部门印发《数据中心绿色低碳发展专项行动计划》,提出新建及改扩建数据中心应采用能效达到《服务器和数据存储设备能效“领跑者”评价要求》(T/CECA-G 0284-2024)规定的节能水平及以上服务器产品。 评价要求提到,对于服务器GPU, 14nm 以下芯片至少达到0.5 TFLOPS/W(节能水平),先进水平则要求达到1.0 TFLOPS/W。而英伟达此前对华特供的H20芯片,FP16算力达148 TFLOPS,功耗为400W,对应0.37 TFLOPS/W,不满足评价要求的节能水平。 图16:NVIDIA H20参数信息 3.2.对比国产竞争者:寒武纪占据第一梯队 在人工智能数十年的发展历程中,传统芯片曾长期为其提供底层计算能力。这些传统芯片包括CPU、GPU、DSP、FPGA等,代表公司有Intel、AMD、Nvidia、ARM等,但传统芯片在芯片架构、性能、能效等方面并不能适应人工智能技术与应用的快速发展。 而智能芯片是专门针对人工智能领域设计的芯片,包括通用型智能芯片与专用型智能芯片(ASIC)两种类型。 图17:AI芯片技术路线对比 区别于国产算力的其他竞争者,公司优势显著。从技术路径上看,公司主要研发通用型智能芯片,这类芯片的特点是可覆盖各类智能算法所需的基本运算操作,同时性能功耗比较传统芯片优势明显,可适应各种场景和规模的人工智能计算需求。国内竞争者中,根据海光信息招股书披露,海光DCU属于GPGPU的一种,其结构逻辑相对CPU简单,但计算单元数量较多;华为昇腾利用ASIC技术,常用