专栏名称: 英博前瞻
许英博,前瞻研究首席分析师,原中信证券汽车行业首席分析师。 中信证券前瞻研究团队成立于2016年7月。团队当前研究立足于大信息为主的前瞻科技,研究方向包括:智能电动共享汽车前瞻、物联网、云计算、VR、AI等。
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【英博前瞻】英伟达:2年10倍后,长期该怎么看?

英博前瞻  · 公众号  ·  · 2017-11-16 10:20

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许英博,前瞻团队首席分析师, 010-60838704

徐涛,电子团队首席分析师, 010-60836719


投资要点

  • 为什么值得关注:AI时代的芯片领跑者。 英伟达市值2年增长10倍,全球投资人密切关注。我们认为,公司凭借在GPU领域中的优势,逐渐拓展场景,从游戏市场快速推进至数据中心、无人驾驶汽车、智慧城市等领域;亦有望从云端逐渐拓展至终端“推理”市场。未来3-5年,预计公司在ABC(AI、Big Data、Cloud)领域依然具备显著竞争优势。长期看,图像和视频将驱动数据总量持续快速增长,由此带来AI芯片需求持续提升;公司由云到端的战略如果拓展成功,有机会显著扩大市场空间。

  • 当前盈利来源:以游戏为依托,数据中心快速增长。 公司2018财年前三季度(对应2017年2-10月)收入68.0亿美元(+43.6%);净利润19.3亿美元(+90.7%)。公司五大核心业务为游戏(55%)、数据中心(20%)、汽车(6%)、专业视觉化(10%)、OEM&IP(9%)。公司在PC游戏显卡领域为绝对龙头,市占率超70%,前三季度收入37.7亿美元(+39.2%)。公司数据中心业务高速增长,前三季度收入13.3亿美元(+148.3%),Tesla系列GPU供货给微软、谷歌、阿里、腾讯等几乎世界全部的知名云计算服务商。我们认为,公司有望借数据中心业务成为人工智能时代的王者。

  • 未来3-5年:AI计算需求爆发,自动驾驶、智慧城市等场景落地。 2018财年前三季度公司汽车业务收入4.3亿美元(+18.7%)。我们预计,到2020年全球L3及以上级别智能汽车销量有望达到百万量级;至2025年,全球过半数新车或将配备自动驾驶功能(含L1-L5级别)。英伟达推出自动驾驶汽车平台Drive PX,最高可支持L5级完全无人驾驶,合作伙伴包括整车厂、一级供应商、图商、科技公司等。此外,英伟达亦布局智慧城市、智能机器人等,有望在未来3-5年进入大规模量产。我们预计,公司有望在2020/21财年迎来新一轮业绩爆发。

  • 长期竞争力:强化云端优势,拓展终端“推理”市场。 英伟达在数据中心、AI等云端GPU领域市占率遥遥领先。2016年,公司宣布开源Xavier DLA的硬件设计架构,拓展嵌入式和IoT等终端“推理”市场。当前业界对于英伟达DLA产品仍存疑虑,主要由于终端“推理”市场被ARM、高通等企业把控,英伟达并不占优。我们认为,数以百亿计的物联网终端AI化将使机遇挑战并存,如果公司竞争优势成功从云扩展到端,英伟达将面临更大市场空间。



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英伟达:从云到端领跑AI时代

英伟达:从云到端,领跑AI时代。 英伟达市值2年增长10倍,全球投资人密切关注。我们认为,公司凭借在GPU领域中的优势,逐渐拓展场景,从游戏市场快速推进至数据中心、无人驾驶汽车、智慧城市等领域;亦有望从云端逐渐拓展至终端“推理”市场。未来3-5年,预计公司在ABC(AI、Big Data、Cloud)领域依然具备显著竞争优势。长期看,图像和视频将驱动数据总量持续快速增长,由此带来AI芯片需求持续提升;公司由云到端的战略如果拓展成功,有机会显著扩大市场空间。

全球数据量爆发,数据智能将成为未来5-10年的科技投资主线。 互联网和物联网蓬勃发展,带来数据量爆发。在过去的十年中,全球每年产生的数据量以50%以上的CAGR增长,2015年全球产生数据8 ZB (1 ZB = 1012 GB)。我们预测,2020年全球产生数据量将超过60 ZB,相当于地球上每个人产生6200 GB的数据。其中仅流量数据就将达到2.7ZB。我们判断,基于海量数据深度学习的人工智能第三次浪潮可能走的更远。

GPU并行计算能力强大,海量数据运算具备绝对优势。 决定计算速度的一个重要因素是ALU(Arithmetic &logical Unit,算数逻辑单元)的数量。CPU架构中的大部分被Cache和控制电路占据,仅有几个ALU单元(一般是单核、双核、四核等,最多的AMD皓龙处理器有十六核),因而CPU更擅长复杂的逻辑控制,计算能力只是CPU很小的一部分。而GPU则包括数以千计的更小、更高效的核心(英伟达K80有5700个核),因此常被称为“众核”;GPU只有非常简单的控制逻辑并省去了Cache,适合把同样的指令流并行发送到众核上,进行海量数据的快速处理。事实证明,在浮点运算、并行计算等部分计算方面,GPU可以提供数十倍乃至于上百倍于CPU的性能。

英伟达为GPU龙头,尽享数据智能红利。 自2009年以来,PC独立显卡GPU一直被英伟达、AMD两家垄断。2014年以来,英伟达的市场份额进一步提升。截至2017年第一季度,英伟达占据全球独显GPU行业的市场份额超过70%,远超AMD等竞争对手。

营业收入快速增长,净利润增速远超收入。 公司2017财年收入69.1亿美元,同比增长37.9%;2018财年前三季度收入68.0亿美元,同比增长43.6%。2017财年净利润16.7亿美元,同比增长171.3%;2018财年前三季度净利润19.3亿美元,同比增长90.7%。公司净利润快速增加主要受益于收入增加,毛利率、营业利润率增加,以及更低的有效税率。

毛利率持续提升。 公司2013财年毛利率52.0%,随后快速提升至2017财年的58.8%。2018财年前三季度,公司毛利率继续提升至59.1%。


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当前盈利来源:以游戏为依托,数据中心快速增长

英伟达业务布局:游戏显卡为主要收入来源,以数据中心、自动驾驶为代表的AI计算快速增长。 按照应用类别拆分,英伟达的业务包括游戏、数据中心、专业视觉化、OEM&IP、汽车业务五类。其中游戏为主要收入来源,2018财年前三季度占比55%,较2014年的37%有明显提升。数据中心业务占比快速提升,从2014年5%提升至2018财年前三季度的20%。汽车业务虽然占比较低,2018财年前三季度占比6%,但同比增速较高,2015-17财年自动驾驶收入同比增速始终保持在50%以上。专业视觉化业务收入保持稳定,但在总营收中的占比由2014年19%下降至2018财年前三季度的10%。OEM&IP业务收入持续下滑,在总营收中的占比由2014年的37%大幅下降至2018财年前三季度的9%。

游戏显卡绝对龙头,VR 带来增量空间

全球游戏市场:主机、PC游戏市场较为成熟,移动端游戏快速增长。 据DFC Intelligence统计及预测,2016年全球游戏市场收入810亿美元,其中PC端310亿美元、移动端300亿美元、主机端200亿美元。主机、PC游戏市场较为成熟,增速放缓,预计2020年主机端市场230亿美元,PC端市场390亿美元。移动端游戏仍处于快速成长期,预计2020年收入可达470亿美元。

随着国际主流游戏平台加速扩张,PC游戏市场重新打开空间。 以全球最大的综合性游戏数字发行平台Steam为例,DMR统计数据显示,截止到2017年8月,Steam拥有累计注册用户1.25亿人,月活用户6,700万人、平均日活用户3,300万人、平均每月新增用户150万人。玩家可以在该平台购买、下载、讨论、上传和分享游戏和软件,平台覆盖端游约占整个端游市场的50%至70%。根据该平台统计数据,仅2013年至2016年,在Steam平台上发布的游戏数量就从589款上升到5069款,实现了近10倍的爆发性增长。此外,截至2017年9月,Steam平台日同时在线峰值人数已经突破了2000万人大关。其中,中国玩家在Steam平台所有玩家中的比例仅次于美国本土玩家(Steam平台位于美国),占比高达12.99%。

以《绝地求生》为代表的PC端游表现火爆,带动GPU需求提升 2017年下半年后,在直播网红引入、明星引入等渠道下,《绝地求生:大逃杀》凭借新颖的游戏玩法及高上手度在大陆玩家中广受欢迎。玩家数量方面,截至美国时间9月5日23:00,《绝地求生》销量突破1000万,2个半月内增长1.5倍;截至北京时间10月11日,游戏销量已突破1600万,连续4日保持单日增速2%以上的高速增长。

游戏直播火爆,未来游戏用户仍存在增长空间。 仅以熊猫直播为例,晚9时30分左右直播黄金时段《绝地求生》观看人数超过100万人的直播视频数量可达2个,最高观看人数可超过130万,《王者荣耀》、《DOTA2》、《炉石传说》、《英雄联盟》等热门游戏最高观看人数也达数十万人。通过观察直播评论可发现,很多玩家在观看直播前从未接触相关游戏,可预计未来游戏用户仍存在一定增长空间。

PC游戏不断进步,对GPU性能要求亦持续提升。 自电脑游戏推出以来,游戏的渲染、画质、特效持续进步,对显卡的要求也随之提升。2002年发布的《魔兽争霸3》,仅要求8M显存的3D显卡;2009年发布的《英雄联盟》,要求提升至512M显存显卡;2013年发布的《DotA2》,最低显卡要求为英伟达GeForce8600/9600GT或 AMD Radeon HD2600/3600;2017年发布的《绝地求生》,最低显卡要求为英伟达GeForceGTX660 2GB 或AMD Radeon HD 7850 2GB。

英伟达游戏市场:业务发展稳健,新型Pascal架构带动换卡潮。 2018财年年一季度英伟达游戏业务收入10.3亿美元,同比增长49%;二季度游戏业务收入11.9亿美元,同比增长52%;三季度游戏业务收入11.9亿美元,同比增长25%。2018财年前三季度英伟达游戏业务收入37.7亿美元,总收入占比55%。游戏显卡是英伟达的老牌业务, 2017财年下半年收入爆发主要是由于新型Pascal架构GPU的发布带动一批换卡潮,2018财年进入爆发缓落期,增长速度放缓。长期来看,游戏显卡业务依然在英伟达收入中占主要成分。

英伟达GPU硬件性能明显优于AMD。 根据极速空间的测评,英伟达最新一代Pascal架构的GTX10系列显卡,性能明显优于AMD最新一代RX VEGA系列显卡。AMD的最高性能RX VEGA64与GTX 1080性能相当,明显低于GTX 1080Ti和Titan X。

英伟达游戏适配性能亦表现突出。 英伟达GeForce Experience可以自动保持驱动程序为最新、一键优化游戏设置,还可以录制游戏视频、捕捉游戏画面。截至2017财年,英伟达GeForce Experience用户数达9000万(同比+15%),全年游戏时间达270亿小时(同比+20%),包含63个Game Ready驱动程序(同比+200%),完成了3亿次游戏记录(包含视频、截图等)(同比+200%)。与英伟达合作发布Game Ready驱动的大型游戏包括《使命召唤:二战》、《命运2》、《绝地求生大逃杀》、《雷神之锤》、《生化危机7》等。

硬件性能强+服务生态优,英伟达渗透率持续提升。 根据Steam硬件调查结果,在Steam平台用户中,Nvidia显卡的玩家占有率占据绝对优势,且占比持续提升。2013年,52.39%的Steam用户使用Nvidia显卡,33.92%的Steam用户使用AMD显卡;到2017年,英伟达显卡占比达到70.3%,而AMD占比降低至17.1%。

英伟达搭载任天堂新款游戏机Switch,销量超出预期。 此前,三大游戏机厂商与AMD合作,索尼PS4、微软Xbox One、任天堂Wii U均采用AMD的GPU。2017年3月,任天堂开始发售新主机Switch,采用英伟达定制的Tegra X1处理器。从首发效果来看,Switch在日本比历史上最畅销的PS4更受欢迎。据VGchartz统计,截至2017年9月任天堂Switch的全球销量已经达到520万台。任天堂预计2017/04/01到2018/03/31财年,Switch销量有望达到1400万台。据英伟达2018财年二季度报,在Tegra总收入的3.33亿美元中,有1.91亿美元(对比去年同期0.47亿美元)来源于游戏机,其主要增长原因就是任天堂Switch。

VR/AR市场有望快速增长,或将成为游戏行业新形态。 虚拟现实(Virtual Reality,简称VR),是指通过模拟产生视觉、听觉、触觉等虚拟效果,让使用者可以”身临其境”地“沉浸式”感受虚拟三维空间的技术。增强现实(Augmented Reality,简称 AR),是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像、视频、3D模型的技术,在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。Gartner预计到2020时VR设备出货量将达到2580万台,AR设备的出货量也将达到1300万台。由此测算,VR/AR市场空间或达千亿量级。

VR玩家倾向于购买英伟达高端显卡,未来VR将成为游戏GPU最强推动力。 在虚拟现实领域,由于高清三维图像渲染对芯片的计算能力有非常高的要求,高端虚拟现实设备的普及势必将带来一拨独立显卡升级换代的高潮。据英伟达官方统计,VR玩家更倾向于购买高端显卡,购买最新一代显卡顶级配置GTX1080的玩家占比高达22%;此外,购买GTX 1070、GTX 970、GTX 980Ti和GTX 980的玩家分别占比18%、17%、11%、8%。

数据中心高速增长,软硬一体打造垄断地位

全球数据中心市场:收入规模持续增长。 技术创新驱动的智能终端、VR、人工智能、可穿戴设备、物联网以及基因测序等领域快速发展,带动数据存储规模、计算能力以及网络流量的大幅增加;再者,云计算技术的应用将单位机柜收入提升了五倍以上,毛利率水平大幅提高,极大调动了传统IDC服务商以及市场新进入者的热情,全球尤其是亚太地区云计算拉动的新一代基础设施建设进入加速期。2015年全球IDC需求热度不减,整体市场规模达到384.6亿美元,增速为17.3%,相比2014年增速有所提升。

AI芯片渗透率尚低,GPU将成主流。 根据Gartner统计,2016年全球服务器市场出货量1100万台,其中约78万台用于人工智能,其中仅2.6万台配置有GPU。对应GPU在全球数据中心的渗透率仅为0.24%。根据英伟达与AMD财务数据,我们预计GPU到2020年在数据中心业务中将达到约75亿美元市场规模。同时根据赛灵思与阿尔特拉等FPGA厂商,我们预计2020年FPAG数据中心业务将达到28亿美元。加上ASIC云端市场空间,我们预计到2020年云端AI芯片市场规模将达到150亿美元。AI芯片在云端会成为云计算的重要组成部分,发展潜力巨大。

英伟达数据中心市场:收入持续突飞猛进,成为核心增长点。 2018财年一季度英伟达数据中心收入同比暴涨接近200%,突破4亿美元大关,占总营收21%,较上一季度增长38%;二季度收入达到4.2亿美元,占总营收19%,较上一季度增长2%;三季度收入突破5亿美元,占总营收19%,较上一季度增长20%。数据中心业务的增长反映了深度学习训练、云计算、虚拟计算对英伟达GPU的强烈需求。

正如IBM之于大型机,英特尔之于微机,英伟达有望借数据中心业务成为人工智能时代的王者。







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