中国半导体：中国CPU——Hygon是CPU领域的关键受益者

中国CPU：Hygon - CPU复兴的关键受益者 代理型AI正引领着一个我们称之为“CPU文艺复兴”的新时代。在中国，我们看好Hygon独特的地位，作为Intel/AMD之外唯一的x86服务器CPU供应商，使该公司在未来五年内在中国市场获得份额。本报告讨论了Hygon的市场机会和技术对比，我们的中国x86服务器CPU型号可在此下载。超越Hygon，PT人民币450。 +852 2123 2654qingyuan.lin@bernsteinsg.com林庆元博士 +852 2123 2626francis.ma@bernsteinsg.com弗朗西斯·马 自主AI正推动全球服务器CPU潜在市场规模（TAM）的扩张，为Hygon创造了远超投资者当前认知的巨大机遇。我们预计，全球服务器CPU潜在市场规模将从2025年的约390亿美元增长至2030年的2230亿美元，这得益于自主AI将数据中心架构重心从GPU中心逐渐转向日益CPU密集型。我们预计CPU与GPU的比例将逐步从当前的1:8调整至2030年的1:1。在中国市场，x86服务器CPU潜在市场规模预计将从2025年的70亿美元增长至2030年的270亿美元。虽然由于供应限制，2025年至2028年的增长可能落后于全球市场，但预计从2028年起将出现显著的再加速，这得益于国内供应能力的提升和AIDC投资的加速。 +852 2123 2665kai.zhang@bernsteinsg.com张凯 加速国产化进程并紧缩外国CPU供应应将推动Hygon的份额大幅增长。中国第一波CPU国产化是由信创政策推动的，Hygon作为国内唯一的x86服务器CPU供应商，已占据独特地位。我们相信，从2027年开始将出现第二波、更具商业驱动的国产化浪潮，随着中国云服务提供商(CSP)越来越多地采用国产CPU。快速的人工智能基础设施扩张正在全球范围内紧缩AMD和Intel CPU的供应，可用产能越来越多地分配给美国的大型超大规模计算中心。随着全球供应商在中国的供应可用性变得不那么可预测，云服务提供商将有更强的动力去认证国产替代方案，就像人工智能芯片所发生的情况一样。Hygon还享有独特的CPU+AI芯片生态系统，可以将两者捆绑销售以提高两种芯片的销量。我们预测Hygon在中国x86服务器CPU市场的价值份额将从2025年的19%上升到2030年的36%。 海思的CPU性能仅落后英特尔/AMD 2-3年，且即使没有AMD的支持也持续在提升。尽管在2019年被列入实体清单后失去了AMD的进一步技术支持，海思仍独立推进其x86 CPU路线图。我们估计，过去几年中，其与全球x86领导者之间的技术差距一直维持在2-3年。即使存在这一差距，其产品对于不断扩大的工作负载范围仍具有充分的竞争力，能够覆盖中国市场的大约一半份额。展望未来，我们预计C86-G5将带来显著的性能提升，进一步扩大海思的潜在市场范围，超越其传统的信创客户群，并支持云服务提供商和政府支持A级IDC的更广泛采用。 我们依然在Hygon上表现优异，采用CNY450 PT。作为中国唯一可信的x86服务器CPU供应商，Hygon独特地能够从快速增长的CPU整体市场容量（TAM）和加速的本土化中获益。 伯恩斯坦行情表 投资影响 我们给予海光超越评级，目标价450人民币。作为唯一一家值得信赖的国内x86服务器CPU供应商，海光将受益于中国加速的AI基础设施建设和CPU国产化趋势。我们预计，智能AI将推动中国CPU潜在市场规模的上调，而海光将是主要的受益者。与全球领先者的技术差距维持在2-3年，使该公司能够覆盖中国潜在市场规模的约一半。随着即将推出的C86-G5缩小与全球同行的性能差距，我们预计海光的可覆盖市场将进一步扩大，超越信创领域，进入规模更大的CSP领域，从而在未来几年内支持中国市场份额的持续增长。 展品1：近年来，Hygon在2-3年内始终大体维持着相对于全球同行的稳定性能差距。我们预计C86-G5将实现显著的性能提升，从而进一步扩大Hygon在TAM中的SAM渗透率，从目前的约50%水平提升。 目录 细节 全球及中国X86 CPU市场分析 全球服务器CPU市场正在经历结构性扩张，其性质不同于以往的升级周期。我们预计，全球服务器CPU潜在市场规模将从2025年的390亿美元扩张至2030年的2230亿美元，这主要是由智能体AI（Agentic AI）作为一种从根本上依赖CPU的计算范式的出现所驱动。我们已经将这一趋势识别为“CPU文艺复兴”，主要由智能体AI所驱动。 展品3：我们预计，到2030年，全球服务器CPU出货量将达到9500万台。ARM的份额预计约为20%，这反映了其显著更高的平均售价。 传统的LLM工作负载和智能体AI工作负载对数据中心硬件的需求不同。传统的LLM以GPU为中心。训练和批量推理都可以很好地映射到GPU擅长的海量并行矩阵运算上。在2021-25年LLM规模扩大的期间，GPU的作用占主导地位，而CPU则扮演辅助角色。这反映在云服务提供商（CSP）集群配置中：CSP训练集群中的GPU与CPU比例从2020年的大约3:1上升到大约 到2024-25年，比例将达到8:1。在此期间，CPU在人工智能资本支出中的占比约为6.2%。 自主AI颠覆了这一动态。自主AI涉及由自主AI代理组成的系统，这些系统能够编排多步骤工作流程、调用外部工具和API、实时检索和综合信息、管理持久化内存，并与其他代理协调以完成复杂任务。在此架构中，GPU的工作仍然是生成token，但绝大多数其他任务都依赖于CPU。代理编排、工具执行、上下文窗口管理、多代理协调和人工回路接口都需要低延迟和高内存带宽的通用串行处理。随着自主AI的扩展，相对于LLM时代，每个AI集群对CPU容量的需求急剧上升。 2:1 by 2030.支持这一转变的量化证据已存在于数据中。GPU与CPU的比率，其峰值约为8:1，将逆转至大约 与此同时，超大规模云基础设施的世俗化扩展提供了持久的第二层需求，而智能体AI的兴起进一步强化了这一趋势。在我们的基准情景中，我们预测主要云服务提供商的累计AI资本支出将达到3.5万亿美元，在更乐观的情景下，则可能达到4.0万亿美元。因此，云基础设施扩展和智能体AI是CPU需求的复合驱动力。据此，我们将2030年全球服务器CPU的TAM（潜在市场规模）预测上调至2230亿美元（此前为1370亿美元），这意味着与2025年370亿美元的TAM相比，将扩大六倍。 图4：代理型AI将计算负载向CPU倾斜，CPU份额从传统LLM中的约14%上升至50%，凸显了CPU在规模化AI工作负载中与GPU并列的日益增长的任务调度作用。 ARM 与 x86：竞争加剧，但 x86 防御壁垒依然存在 基于ARM架构的设计正在服务器CPU市场中占据越来越多的份额，尤其是在按ASP（平均售价）加权的价值基础上。我们预计，到2030年，ARM在全球服务器CPU价值中的份额将从2025年的36%上升至55%。这主要集中在超大规模计算厂商的定制硅片以及NVIDIA的CPU上，因为ARM在这些领域具有最突出的每瓦性能优势。 然而，按单次出货量计算，我们预计即使到2030年，x86仍将保持80%的市场份额。软件生态系统的护城河是其结构性护城河。数十年的企业软件，包括数据库、中间件、ERP系统、安全工具以及完整的企业应用栈，都是在x86上构建、优化和认证的。迁移到ARM需要长达数年的重新编译和重新认证周期，尤其是在受监管的行业。特别是在中国，我们预计x86服务器CPU将保持主流服务器架构的地位，因为出口限制限制了获取基于ARM的NVIDIA CPU，而美国的定制硅片则基本无法进入市场。 在11月份的分析师日上，AMD基于人工智能（AI）的自主性崛起，提出了到2030年将CPU潜在市场规模（TAM）预期提升至约600亿美元的展望。显然，增长的速度和轨迹也让他们感到惊讶，因为AMD在5月份的Q126财报电话会议上将这一数字翻了一番，提升至1200亿美元。我们的美国半导体分析师Stacy Rasgon发现，英特尔也受益于当时需求旺盛的环境，事实上，他们甚至成功销售了那些（据推测）已被丢弃的先前已核销的部件，因为客户证明他们愿意购买任何能弄到手的东西。 加速中国本地化进程 中国X86服务器CPU TAM扩展 - 两个增长阶段的故事 预计到2030年，中国x86服务器CPU的潜在总市场规模将从2025年的70亿美元增长至270亿美元，增幅显著。尽管全球市场迅速扩张，中国预计将保持约25%至27%的相对稳定的市场份额。 就出货量而言，预计未来五年中国服务器CPU需求将增长三倍，到2030年将达到约246万颗。这一增长反映了云基础设施的扩张以及AI相关工作负载的日益普及。 尽管中国按绝对值仍是一个关键的增长动力，但预计其2025至2028年的复合年均增长率（CAGR）将落后于全球市场。这种分化主要是由对人工智能芯片的结构性限制造成的，这些限制抑制了该时期的需求增长。 然而，从2028年开始，随着这些限制的逐步缓解，我们预计中国市场的增长将重新加速，并超越全球增长。在需求方面，我们预计政府支持的AI计算中心项目将加速支出，这也将利好CPU需求增长。同时，我们预计中国AI芯片和CPU的供应将非常迅速地提升，随着先进逻辑产能的加速扩张。 图7：我们预测中国x86服务器CPU的TAM（潜在市场规模）到2030年将增长至270亿美元。尽管由于供应限制导致全球市场份额暂时下降，但中国的贡献将在十年末反弹至约27%。 17中国半导体 第八项展品：我们预计到2030年，中国x86服务器CPU出货量将达到2500万台。由于与国际市场相比，中国ASP（平均售价）较低，因此其全球出货量份额将超过其TAM（潜在总市场）价值份额。 短期（2023-2028年）的结构性供给约束 中国服务器CPU市场在2023-2028年期间一直受限，预计将持续受限，其增长率落后于全球其他地区。在经历了2020-2025年期间因新冠疫情后新创采购步伐放缓而带来的适度萎缩后，中国x86服务器CPU市场现已开始复苏。我们估计中国x86 CPU的TAM 2025年至2028年期间，其将大致以30%的复合年均增长率（CAGR）增长，这是一个健康的绝对增长，反映了新创云履行业务的恢复以及人工智能基础设施的完善。然而，这种复苏仍落后于全球其他地区（尤其是美国），后者以35%的CAGR速度在更积极地构建代理式人工智能基础设施。中国近期的限制因素既来自全球供应链动态，也来自国内半导体制造的限制，这两者共同限制了中国的能力，使其无法完全满足潜在需求。 全球对中国的供应分配随着美国AI驱动的需求激增而减少 美国超大规模企业中代理型人工智能基础设施的快速建设，导致AMD和英特尔服务器CPU的需求激增，而供应未能跟上。AWS、谷歌、微软和Meta正以前所未有的速度扩大其数据中心规模，吸收了大部分可用的AMD EPYC和英特尔Xeon产能。因此，AMD和英特尔正越来越多地将CPU供应分配给美国和全球超大规模客户，因为那里的需求更强劲，利润率更具吸引力。结果，它们在其交付队列中降低了对中国的优先级，导致中国的x86 CPU市场到2028年的增长速度将慢于全球平均水平。 • 国内先进制程产能受限，对AI芯片及国产CPU均产生级联效应 中国市场的关键瓶颈在于先进制程产能有限。一方面，中国AI加速器短缺本身也限制了服务器CPU需求：AI机架需要GPU和CPU才能运行，而NVIDIA的先进GPU供应受限且国内AI加速器尚在爬坡，导致中国的云服务提供商（CSP）无法按需求速度部署AI基础设施。服务器部署受供应限制而非需求不足。因此，CPU需求受到抑制。另一方面，海光自身的产能扩张受限于国内晶圆代工厂瓶颈。中芯国际（SMIC）的先进制程产能有限且需分摊至多个重点项目，这限制了海光的晶圆分配、限制了出