DPU:第三顆主力芯片崛起的新物種-220720(24頁).pdf

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DPU:第三顆主力芯片崛起的新物種-220720(24頁).pdf

1、請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明行行業業研研究究行行業業深深度度研研究究報報告告證券研究報告證券研究報告industryId計算機行業計算機行業審慎增持審慎增持(首次首次)重點公司重點公司重點公司重點公司評級評級左江科技審慎增持華大九天未評級概倫電子未評級中科創達審慎增持來源:興業證券經濟與金融研究院relatedReport相關報告相關報告【興證計算機】虛擬電廠:潮鳴電掣,擁抱廣袤空間-行業周報(7.11-7.17)2022-07-17【興證計算機】從 Optimus看特斯拉 AI 生態底座-行業周報(7.4-7.9)2022-07-10【興證計算

2、機】一文讀懂ETC 產業鏈-行業周報(6.27-7.3)2022-07-03中科創達:智能操作系統先鋒,三輪驅動加速成長-20210412emailAuthor分析師:吳鳴遠S0190519080001蔣佳霖S0190515050002assAuthor研究助理:桂楊投資要點投資要點summaryDPUDPU:繼:繼 CPUCPU、GPUGPU 之后第三顆主力芯片。之后第三顆主力芯片。2020 年,NVIDIA 在 GTC 戰略發布中將 DPU 定義為“第三顆主力芯片”,行業自此進入蓬勃發展期。DPU由 SmartNIC 進化而來,具備強大網絡處理能力,以及安全、存儲與網絡卸載功能,可釋放 C

3、PU 算力,實現數據中心降本提效。在技術路線方面,DPU 有 ASIC、FPGA 和 SoC 三種技術路徑,其中,SoC 方案因其出色的綜合性能表現,成為當前的主流發展方向。崛起新物種,產業生態及需求快速生長。崛起新物種,產業生態及需求快速生長。作為主力芯片新物種,DPU 市場空間正快速擴張,預計至 2025 年,全球、國內市場有望分別達到245.3 億美元、565.9 億元,復合增速分別為 51.73%、170.60%。當前,DPU 正快速進入數據中心/云計算、智能駕駛、數據通信、網絡安全、信創、國防軍工等領域。特別是在數據中心/云計算應用場景,需求較為迫切。在智能駕駛領域,未來,每個車機節

4、點都可視為小型數據中心,隨機將產生大量數據的處理、轉發、交換和存儲需求,為降低車載終端無線側傳輸時延,智能駕駛平臺有望配備相應 DPU 智能加速平臺,以NVIDIA 為例,其智能駕駛平臺 Atlan 即集成了 DPU 芯片,并預計在 2025年用于車機之上。同臺競技,國內同臺競技,國內 DPUDPU 廠商正迎來發展良機。廠商正迎來發展良機。面向 DPU 巨大潛在市場,海外科技巨頭加大布局力度,NVIDIA 收購 Mellanox 并發布 BlueField DPU系列產品,Intel 收購 Altera 發布 IPU 產品,Marvell 和 AMD 等公司也積極跟進。國內方面,云巨頭與新興企

5、業紛紛入局,阿里發布 CIPU 架構,騰訊宣布“玄靈”產品;新興廠商北中網芯(左江科技控股子公司)、芯啟源、中科馭數、云豹智能、星云智聯等亦成立并引入戰略投資者,加速產品研發及市場化推廣。依托逐漸完善的上游國產化供應鏈及國內巨大的應用市場,國產 DPU 廠商有望快速成長。投資建議投資建議與相關標的與相關標的1 1)DPUDPU 芯片設計類廠商:芯片設計類廠商:左江科技(控股 66.86%北中網芯)2 2)上游)上游 EDAEDA 設計類廠商:設計類廠商:華大九天(擬上市)、概倫電子3 3)下游智能駕駛)下游智能駕駛 OSOS 廠商:廠商:中科創達風險提示風險提示:1、全球科技龍頭擠壓致競爭加劇

6、風險;、全球科技龍頭擠壓致競爭加劇風險;2、芯片設計因經驗不足、芯片設計因經驗不足流片失敗風險;流片失敗風險;3、應用場景如智能駕駛等發展不及預期。、應用場景如智能駕駛等發展不及預期。titleDPUDPU:第三顆主力芯片,崛起的新物種:第三顆主力芯片,崛起的新物種createTime12022 年年 07 月月 19 日日請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明-2-行業深度研究報告行業深度研究報告目目錄錄1、大數據時代,DPU 成為第三顆主力芯片.-4-1.1、突破大算力瓶頸,DPU 逢時而生.-4-1.2、從網卡到 DPU,新物種不斷進化.-5-1.3

7、、獨立計算單元,多技術路線并進.-7-2、需求放量,國產 DPU 廠商迎來發展良機.-8-2.1、“3U”一體重塑數據中心算力架構.-8-2.2、DPU 產業鏈:上游追趕,需求放量.-11-2.3、同臺競技,國產廠商迎來發展良機.-13-3、全球標桿,NVIDIA 引燃全球 DPU 大市場.-16-3.1、NVIDIA BlueField-X DPU 持續迭代.-16-3.2、深度定義 DPU,推動數據中心轉型.-18-3.3、加強生態建設,與合作伙伴共享藍海.-19-4、投資建議與相關標的.-21-4.1、左江科技 300799.SZ.-21-4.2、華大九天 A21150.SZ.-21-4

8、.3、概倫電子 688206.SH.-22-4.4、中科創達 300496.SZ.-23-5、風險提示.-23-圖 1、帶寬性能增速比(RBP)失調.-4-圖 2、NVIDIA BlueField-2 DPU 產品情況.-5-圖 3、DPU 的進化歷程.-5-圖 4、智能網卡不同技術實現示意圖.-7-圖 5、2015-2021 年全球 PC 出貨量情況.-8-圖 6、2015-2021 年全球服務器出貨量情況.-8-圖 7、2015-2025E 年中國 PC 出貨量情況.-9-圖 8、2015-2025E 年中國服務器(x86)出貨量情況.-9-圖 9、2020-2027E 年全球 GPU 市

9、場空間情況.-9-圖 10、2020-2027E 年中國 GPU 市場空間情況.-9-圖 11、DPU 和網絡計算成為以數據為中心的計算架構核心.-10-圖 12、2020-2025E 年全球 DPU 市場空間情況.-10-圖 13、2020-2025E 年中國 DPU 市場空間情況.-10-圖 14、軟件定義數據中心架構級芯片.-12-圖 15、2021-2030 中國 L2 及以上自動駕駛乘用車銷量預測.-13-圖 16、NVIDIA DPU 產品規劃路線圖.-16-圖 17、BlueField-3 DPU 總體架構.-17-圖 18、NVIDIA DPU DOCA 架構圖.-17-圖 1

10、9、GPU-direct RDMA 技術示意圖.-18-圖 20、VMware Project Monterey.-19-圖 21、Palo Alto Networks 新一代防火墻提供原生 5G 安全.-20-圖 22、BlueField-2 DPU 智能流量卸載.-20-圖 23、左江科技產品主要應用于國家各類辦公網絡信息系統.-21-圖 24、華大九天主要產品譜系.-22-圖 25、概倫電子主要產品及服務布局.-22-請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明-3-行業深度研究報告行業深度研究報告表 1、DPU 不同技術路線參數對比.-7-表 2、DPU

11、 產業鏈上游核心賽道.-11-表 3、DPU 產業鏈下游多元需求.-12-表 4、全球 DPU 芯片主流玩家.-14-表 5、國內 DPU 新興廠商情況.-15-請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明-4-行業深度研究報告行業深度研究報告報告正文報告正文1 1、大數據時代,、大數據時代,DPUDPU 成為第三顆主力芯片成為第三顆主力芯片大數據催生多元算力新計算架構,大數據催生多元算力新計算架構,DPUDPU 逢時而生逢時而生。隨著數字經濟不斷發展,全球新一輪科技革命正加速演進。政策層面,我國正自上而下推進數字化轉型,“新基建”、“東數西算”、“雙碳減排”等

12、規劃陸續推出;技術層面,云計算、智能駕駛、元宇宙等產業不斷發展,下游應用場景多樣化帶來數據激增,不斷催生多元算力需求,DPU 逢時而生。1.11.1、突破大、突破大算力瓶頸,算力瓶頸,DPUDPU 逢時而生逢時而生DPUDPU(數據處理器,(數據處理器,DatData a ProcessingProcessing UnitUnit),是),是數據中心第三顆主力芯片。數據中心第三顆主力芯片。2016 年,DPU 首次由美國公司 Fungible 提出,其主要目標是優化和提升數據中心效能。根據 IDC 統計,全球算力需求平均每 3.5 個月翻一倍,而作為支撐算力的基礎,傳統以 CPU 為中心的“C

13、PU+xPU”多元化異構計算架構在性能提升上越發乏力。從 CPU 性能與網絡帶寬的過往發展趨勢來看:網絡帶寬 CAGR 從 2010 年前的 30%,提升至當前的 45%;與之相對應的 CPU 性能 CAGR 從 2010 年前的 23%,下降至當前的 3.5%;RBP 指標從 1 附近,上升到 10 以上,CPU 應對網絡帶寬增長帶來的計算需求壓力不斷增大。因此,具備網絡能力,并同時融入通用計算能力,可進行安全與存儲卸載功能的下一代智能網卡 DPU 逢時而生,成為繼 CPU、GPU 之后的第三顆主力芯片,助力數據中心更高效的應對多元化的算力需求。圖圖 1 1、帶寬性能增速比(、帶寬性能增速比

14、(RBPRBP)失調)失調資料來源:DPU 白皮書,興業證券經濟與金融研究院整理從從 DPUDPU 的產業發展歷程來看,的產業發展歷程來看,NVIDIANVIDIA 是全球先行者。是全球先行者。2020 年上半年,NVIDIA 以69 億美元的對價收購以色列網絡芯片公司 Mellanox Technologies,并于同年推出 BlueField-2 DPU,將其定義為繼 CPU 和 GPU 之后“第三顆主力芯片”,正式拉開 DPU 大發展的序幕。請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明-5-行業深度研究報告行業深度研究報告圖圖 2 2、NVIDIANVID

15、IA BlueField-2BlueField-2 DPUDPU 產品情況產品情況資料來源:NVIDIA,興業證券經濟與金融研究院整理1.21.2、從網卡到、從網卡到 DPUDPU,新物種不斷進化,新物種不斷進化非單一芯片非單一芯片,DPUDPU 是智能網卡進化的下一形態是智能網卡進化的下一形態。DPU 是由基礎網卡進化而來,是智能網卡發展的下一形態。其進化史可分為三個主要階段:圖圖 3 3、DPUDPU 的進化歷程的進化歷程資料來源:DPU 技術白皮書,興業證券經濟與金融研究院整理階段一階段一:普通網卡普通網卡,提供網絡吞吐能力提供網絡吞吐能力普通網卡(基礎功能網卡)提供 2x10G 或 2

16、x25G 帶寬吞吐能力,具有較少硬件卸載能力,主要是 Checksum、LRO/LSO 等,支持 SR-IOV,以及有限多隊列能力。在云平臺虛擬化網絡中,普通網卡向虛擬機(VM)提供的網絡接入方式主要有三請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明-6-行業深度研究報告行業深度研究報告種:1)由操作系統內核驅動接管網卡并向虛擬機(VM)分發網絡流量;2)由OVS-DPDK 接管網卡并向虛擬機(VM)分發網絡流量;3)高性能場景下通過 SR-IOV 的方式向虛擬機(VM)提供網絡接入能力。階段二階段二:硬件卸載硬件卸載,協助協助 CPUCPU 進行網絡負載進行網絡

17、負載隨著云計算不斷發展,普通網卡已經不能滿足數據中心對虛擬化的要求,因此,第一代具備硬件加速能力的智能網卡 SmartNIC 演進而來。SmartNIC 核心是通過FPGA(現場可編程門陣列)協助 CPU 處理網絡負載,并編程網絡接口功能。此階段的智能網卡延續了 TOE 卸載 CPU 負載邏輯,使用“網卡+FPGA”方法擴展網卡算力,實現用戶自定義計算,以及硬件卸載能力。SmartNIC 硬件卸載能力中,典型有 OVS Fastpath 硬件卸載、基于 RoCEv1 和RoCEv2 的 RDMA 網絡硬件卸載、融合網絡中無損網絡能力(PFC、ECN、ETS 等)硬件卸載、存儲領域 NVMe-o

18、F 硬件卸載,以及安全傳輸數據面卸載等。在云計算虛擬化平臺中,SmartNIC 能夠提升應用程序和虛擬化性能,實現軟件定義網絡(SDN)和網絡功能虛擬化(NFV)多種優勢,將網絡虛擬化、負載均衡和其他低級功能從數據中心 CPU 中卸載,為應用提供最大處理能力。此 SmartNIC 還能夠提供分布式計算資源,使用戶開發軟件或提供接入服務,進而加速特定應用程序。在產業案例上:在產業案例上:2013 年,Amazon 的云計算平臺 AWS 即研發了 Nitro 產品,將數據中心部分開銷,即為虛機提供遠程資源、加密解密、安全策略等服務程序,全部放到專用加速器上執行。Nitro 架構采用輕量化 Hype

19、rvisor 配合定制化硬件,將虛擬機計算(CPU 和內存)和 I/O(網絡和存儲)子系統分離開來,通過 PCI總線連接,節省 30%CPU 資源。階段三:智能進化階段三:智能進化,融入通用算力芯片融入通用算力芯片在數字經濟加速滲透的背景下,數據中心越來越成為“業務和流量復雜性的聚集地”,為數據中心減負成為催化智能網卡再度進化的主要因素。新一代產品繼承并發展了 SmartNIC,通過在其基礎上加入 CPU,提供更豐富和靈活的算力卸載、主機側與網絡側通信傳輸功能、虛擬網絡控制面隔離、測量和檢測等功能,來實現網絡、存儲與安全卸載等能力。當前,DPU 的特點首先是支持 PCIe RootComple

20、x 模式和 Endpoint 模式,在配置為 PCIe Root Complex 模式時,實現NVMe 存儲控制器與 NVMe SSD 磁盤一起構建存儲服務器。在產業案例上:在產業案例上:2020 年,NVIDIA 推出 Bluefield-2 DPU 產品;2021 年,Intel根據數據吞吐類應用快速增長趨勢,推出類 DPU 產品 IPU(InfrastructureProcessing Units);2022 年,阿里云在峰會上,提出云計算全新架構“飛天操作系統+CIPU”,實現百萬臺服務器整體納管、整體編排、整體調度,進而演進為一臺超級計算機。請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務

21、必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明-7-行業深度研究報告行業深度研究報告1.31.3、獨立計算單元,多技術路線并進獨立計算單元,多技術路線并進DPUDPU 具有獨立計算單元,具有獨立計算單元,可通過可通過 ASIC/FPGAASIC/FPGA/SoCSoC 等技術實現等技術實現。具備獨立計算單元是 DPU 相較于普通網卡的主要特征。DPU 能夠完成特定基礎設施功能操作,如重組加速、安全加速等,帶來顯著性能提升。DPU 上的可編程 ASIC 或 FPGA 單元有可以運行自定義軟件的計算層,可為網絡流量提供服務,并執行特定網絡及數據中心基礎設施功能,為外部網絡和服務器操作系統之間提供了額外安全層,

22、即將安全保障由 ToR 交換機轉移向了 DPU 設備。目前,智能網卡(DPU)有 ASIC、FPGA 和 SoC 三種實現路徑。圖圖 4 4、智能網卡不同技術實現示意圖、智能網卡不同技術實現示意圖資料來源:賽迪顧問,興業證券經濟與金融研究院整理不同技術路徑在成本、編程簡易性和靈活性方面存在各自利弊。其中,ASIC 具備高性能、低功耗、低成本等特性,但其在預定義范圍內可編程性較低,靈活性一般,限制了其向新應用場景開拓的能力;基于 FPGA 的技術路線具有非常高的靈活性和可編程性,在足夠時間和成本預算支持下可以相對有效地支持幾乎所有功能,但其價格昂貴、功耗較高、芯片面積較大;對于更復雜、更廣泛的現

23、實用例,基于 SoC(如 NVIDIA BlueField DPU)的技術路線提供了更優實施選項,SoC 技術路線具備可編程、高靈活性等特征,是未來 DPU 發展的一個主流方向。表表 1 1、DPUDPU 不同技術路線參數對比不同技術路線參數對比技術路線性價比易編程度靈活性功耗ASIC高中低低FPGA低高高高SoC中高高中資料來源:賽迪顧問,興業證券經濟與金融研究院整理NVIDIA BlueField-2 DPU 是 SoC 路線的典型代表。該 DPU 繼承了 Mellanox 第一代智能網卡,即網絡、存儲應用 SoC 可編程芯片,集成了一個基于行業標準、高性能及軟件可編程多核 ARM 架構通

24、用 CPU、一個速率高達 200 Gb/s 單端口(或100G/s 雙端口)無線帶寬或以太網接口,以及靈活、可編程專用硬件加速引擎。請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明-8-行業深度研究報告行業深度研究報告2 2、需求放量,國產、需求放量,國產 DPUDPU 廠商迎來發展良機廠商迎來發展良機“3U3U”一體(即一體(即 CPUCPU、GPUGPU、DPUDPU)重塑數據中心算力架構。)重塑數據中心算力架構。數據中心作為 IT 基礎設施的重要組成部分,正快速發展,面向云計算商業化應用,對接入帶寬、可靠性、災備、彈性擴展等要求較高。從未來算力需求來看,異構計

25、算已成為重要發展趨勢,高度集成化的片上數據中心的模式(Data Center InfrastructureOn a Chip)有望成為未來數據中心主流,即 CPU、GPU、DPU 共存形式。以NVIDIA 為例,其布局數據中心從核心到邊緣(Edge)采用了“3U”一體的統一計算架構。通過 CPU、GPU、DPU 協同互補,可以在數據中心和邊緣端達到高性能與高安全性。2.12.1、“3U3U”一體重塑數據中心算力架構一體重塑數據中心算力架構CPUCPU:計算生態:計算生態的底座,主力芯片的基石的底座,主力芯片的基石。CPU(中央處理器)是整個計算設備的大腦,其誕生使得軟件和硬件從此解耦,可以實現

26、更高 IPC 和更高頻率。自上世紀 90 年代以來,CPU 整體性能提升接近 5 萬倍。同時,基于 CPU,軟件也發展出龐大生態,無論是 x86 架構服務器端還是 ARM 架構移動端,都構建起自身豐富的生態系統。CPU 重要應用領域包括 PC 和服務器,每臺 PC 通常有一顆 CPU,而每臺服務器 CPU 數量不定,通常分為一路、雙路、四路及以上服務器;其中,以雙路服務器為主。全球市場方面,2021 年全球服務器出貨量達 1353.9 萬臺,同比增長 9.07%;PC出貨量為 3.47 億臺,同比增長 16.27%。圖圖 5 5、2015-20212015-2021 年全球年全球 PCPC 出

27、貨量情況出貨量情況圖圖 6 6、2015-20212015-2021 年全球服務器出貨量情況年全球服務器出貨量情況資料來源:Wind,興業證券經濟與金融研究院整理資料來源:Wind,興業證券經濟與金融研究院整理中國市場方面,2021 年國內服務器出貨量達 375.1 萬臺,同比增長 9.07%;PC出貨量為 5700 萬臺,同比增長 16.09%。請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明-9-行業深度研究報告行業深度研究報告圖圖 7 7、2015-2025E2015-2025E 年中國年中國 PCPC 出貨量情況出貨量情況圖圖 8 8、2015-2025E2

28、015-2025E 年中國服務器(年中國服務器(x86x86)出貨量情況)出貨量情況資料來源:前瞻產業研究院,興業證券經濟與金融研究院整理資料來源:中商情報網,興業證券經濟與金融研究院整理GPUGPU,從圖形處理到數據處理芯片蛻變。,從圖形處理到數據處理芯片蛻變。圖形處理器(GPU)從圖形控制功能發展而來,至今已成為架構復雜度最高的芯片之一,在并行計算、浮點以及矩陣運算方面具有強大性能,是高性能計算最重要的輔助計算單元。2006 年,NVIDIA 推出并行計算架構 CUDA(Compute Unified Device Architecture),使 GPU 可以處理復雜計算問題,同時開發者可

29、使用 C 語言來編寫程序,極大降低了用戶基于GPU 并行編程門檻。在此基礎上,NVIDIA 還針對不同場景構建了功能強大的開發庫和中間件,逐步建立了“GPU+CUDA”的強大算力生態。根據華經產業研究,2020 年 GPU 全球市場規模為 254.1 億美元,預計 2027 年將達到 1853.1 億美元;中國市場 2020 年市場規模為 47.4 億美元,預計 2027 年達到 345.6 億美元,GPU 市場維持 30%以上的增速。圖圖 9 9、2020-2027E2020-2027E 年全球年全球 GPUGPU 市場空間情況市場空間情況圖圖 1010、2020-2027E2020-202

30、7E 年中國年中國 GPUGPU 市場空間情況市場空間情況資料來源:華經產業研究院,興業證券經濟與金融研究院整理資料來源:華經產業研究院,興業證券經濟與金融研究院整理DPUDPU,因數據中心而生的,因數據中心而生的“第三顆主力芯片第三顆主力芯片”。數據中心是 DPU 目前最主要的應用場景,預計未來用于數據中心的 DPU 數量將達到和數據中心服務器同等量級。請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明-10-行業深度研究報告行業深度研究報告隨著 DPU 技術方案更加成熟、數據中心在全球范圍內加速落地,以及智能駕駛等諸多應用場景逐漸放量,NVIDIA、Intel 等

31、廠商數據處理類芯片 DPU/IPU 大規模量產,全球 DPU 市場將在未來幾年迎來爆發式增長。圖圖 1111、DPUDPU 和網絡計算成為以數據為中心的計算架構核心和網絡計算成為以數據為中心的計算架構核心資料來源:NVIDIA 官方網站,興業證券經濟與金融研究院整理2020 年,全球 DPU 市場空間為 30.5 億美元,至 2025 年,市場空間將有望達到245.3 億美元,5 年復合增速為 51.73%。國內市場方面,預計 2023 年,國內數據中心將升至 800G,屆時 DPU 性能將升級至 100G 及更高,DPU 將迎來第一輪配置需求。同時,智能駕駛、邊緣計算、IoT 等產業的發展也

32、將帶來增量市場。2020 年,國內 DPU 市場規模為 3.9 億元,預計 2025 年,國內市場規模將達到565.9 億元,5 年復合增速達 170.60%。圖圖 1212、2020-2025E2020-2025E 年全球年全球 DPUDPU 市場空間情況市場空間情況圖圖 1313、2020-2025E2020-2025E 年中國年中國 DPUDPU 市場空間情況市場空間情況資料來源:賽迪顧問,興業證券經濟與金融研究院整理資料來源:賽迪顧問,興業證券經濟與金融研究院整理請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明-11-行業深度研究報告行業深度研究報告2.22

33、.2、DPUDPU 產業鏈:上游追趕,需求放量產業鏈:上游追趕,需求放量DPU 上游涉及如 EDA 設計軟件、IP 核、封裝測試、代工等環節,下游則主要對應數據中心/云計算、智能駕駛、數據通信、網絡安全等領域需求。從產業趨勢來看,DPU 下游需求有望持續放量,國內廠商與海外龍頭有望在未來同臺競技。DPUDPU 產業鏈上游:產業鏈上游:國產供應鏈正崛起國產供應鏈正崛起DPU 產業鏈上游主要涉及如 EDA 設計軟件、IP 核、封裝測試、芯片代工等。目前在上述環節均呈現出國產化供應鏈崛起的特點,未來有望和海外不斷縮小差距。EDAEDA 軟件:軟件:目前海外三巨頭 Cadence、Synopsys 和

34、 Mentor Graphics 合計占據國內市場份額近 77.7%,國產廠商在細分領域逐步突破,如在器件建模和電路仿真、集成電路等領域。國產 EDA 的主流供應商中,概倫電子概倫電子已登陸科創板,華大華大九天九天的創業板 IPO 申請也已獲得證監會同意。IPIP 核核:目前 ARM、Synopsys 合計占據全球 IP 核約 60%的市場份額,同時第三名Cadence 的市場份額為 6%。隨著先進工藝升級,IP 核數升級帶來的收益邊際遞減,中國目前已實現在接口 IP 市場的國產化。封裝測試:封裝測試:國內封裝業已率先實現國產替代,并逐步向技術壁壘更高、產品附加值更大的先進封裝發展。在國家科技

35、重大專項“極大規模集成電路制造裝備及成套工藝”支持下,部分企業在高端封裝技術上已達到國際先進水平,如在金屬凸點技術、倒裝芯片技術等領域已十分成熟。芯片代工:芯片代工:2016 年,中國臺灣的臺積電成功研發 10nm 工藝,制程節點反超 IDM的三星與英特爾,并在之后幾年內持續進行技術迭代,是國內第一家推出 7nm 與5nm 工藝的代工企業,穩居行業龍頭;中國大陸的中芯國際則實現了 14nm 的技術節點突破,為國內芯片生產制造提供有力保證。表表 2 2、DPUDPU 產業鏈上游核心賽道產業鏈上游核心賽道國內廠商國內廠商EDA華大九天概倫電子廣立微電子國微思爾芯芯華章行芯全芯智造芯啟源芯和半導體I

36、P 核芯原微電子力旺電子和芯微電子封測/代工中芯國際臺積電臺聯電日月光集團長電科技通富微電海外廠商海外廠商EDASynopsysCadenceMentor GraphicsIP 核ARMSynopsysCadenceRambusCEVASST封測/代工IntelGlobalFoundriesSAMSUNGAmkor TechnologyNepes Corporation資料來源:企業官方網站,興業證券經濟與金融研究院整理請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明-12-行業深度研究報告行業深度研究報告DPUDPU 產業鏈下游:需求多元化,產業鏈下游:需求多元化

37、,并有望放量并有望放量DPU 在可預見未來,將主要應用于數據中心/云計算、智能駕駛、數據通信等領域,同時網絡安全、信創、國防軍工等細分市場滲透率亦有望提升。表表 3 3、DPUDPU 產業鏈下游多元需求產業鏈下游多元需求國內廠商國內廠商數據中心/云計算騰訊云華為云阿里云智能駕駛比亞迪華為百度蔚來小鵬理想數據通信中國移動中國電信中國聯通海外廠商海外廠商數據中心/云計算AmazonGoogleMicrosoft智能駕駛TESLAMercedes-BenzBMWVolkswagenGMTOYOTA數據通信VodafoneDeutsche TelekomAT&T資料來源:公司官方網站,興業證券經濟與金

38、融研究院整理數據中心數據中心/云計算云計算:DPU 可以為物理機、虛擬化、容器化、私有云、公共云、混合云等技術提供支持。DPU 可以容納 OVS 等 Hypervisor 和各種容器框架,并且為 SDN 和虛擬化應用提供硬件加速,將控制平面與業務分離的同時,將通信與虛擬化操作卸載下來,實現應用加速即服務,滿足云計算廠商對計算速率、可靠性和靈活性等方面的需要。圖圖 1414、軟件定義數據中心架構級芯片、軟件定義數據中心架構級芯片資料來源:NVIDIA 官方網站,興業證券經濟與金融研究院整理在帶寬迭代上,數據中心平均 2-3 年迭代一次,DPU 能夠很好支持用戶數據中心帶寬升級,并且將新功能靈活部

39、署在舊有的硬件架構上。2017-2019 年,我國云計算行業規模增速均在 30%以上,呈高速增長態勢,2022 年,我國云計算市場規模預計為 2951.5 億元。目前,包括亞馬遜、阿里云、華為等云計算龍頭都在發展符合自身要求的 DPU 產品線。請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明-13-行業深度研究報告行業深度研究報告智能駕駛智能駕駛:智能駕駛將帶來高帶寬、低時延以及廣泛聯接的網絡需求。其中,輔助駕駛要求時延為 20100ms,而自動駕駛要求時延低至 3ms。DPU 在車載終端的部署可提升終端處理能力和傳輸速率,從而降低時延,保證車輛在高速移動場景下維持

40、數據交換。未來,智能駕駛每個車機節點都可視為小型數據中心,并將產生大量的數據處理、轉發、交換和存儲需求。為降低車載終端在無線側的傳輸時延,每輛智能駕駛汽車都有望配備 DPU。以 NVIDIA 為例,其智能駕駛平臺Atlan 即集成了 DPU 芯片,預計在 2025 年用于車機之上。DPU 可以部署在 L3及以上級別自動駕駛汽車上,未來搭載 TJP、HWP 等 L3 級別功能的智能汽車將會逐步落地,到 2027 年 L2.5/3 級別智能汽車有望成為主流。圖圖 1515、2021-20302021-2030 中國中國 L2L2 及以上自動駕駛乘用車銷量及滲透率預測及以上自動駕駛乘用車銷量及滲透率

41、預測資料來源:艾瑞咨詢,興業證券經濟與金融研究院整理數據通信數據通信:電信是 DPU 最大的應用市場,需求擴容速度快,已具備較成熟的硬件加速解決方案。電信市場存在潛在底層需求,隨著 5G 核心網以及邊緣計算云化部署,DPU 在電信市場的滲透率有望持續提高。除此外,在網絡安全網絡安全領域,DPU 可以卸載、加速和隔離所有關鍵數據中心安全服務,其中包括支持新一代防火墻、微分段、使用透明 IPSec 和 TLS 進行動態數據在線加密以及入侵保護。在信創信創和國防軍工國防軍工領域,DPU 擁有一組專用安全引擎,包含了構建安全解決方案的所有模塊,可以助力政企、金融等行業信創以及國防軍工等領域安全防護。2

42、.32.3、同臺競技,國產廠商迎來發展良機同臺競技,國產廠商迎來發展良機全球全球科技巨頭科技巨頭加速布局加速布局 DPUDPU 賽道賽道。除 NVIDIA 外,Intel 公司在 2015 年收購了Altera,并于 2021 年 6 月發布 IPU 類 DPU 產品。Marvell 從 2018 年起陸續收購了 Cavium、Avera Semiconductor 和芯片初創公司 Innovium。Xilinx 于 2019 年請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明-14-行業深度研究報告行業深度研究報告4 月宣布收購 Solarflare,并于 202

43、0 年發布 Alveo 系列加速卡產品,后又被AMD 于 2022 年 2 月收購。Fungible 則專注于 DPU 設計,于 2019 年推出了 F1DPU 產品。2022 年 4 月,AMD 宣布對 DPU 廠商 Pensando 收購,通過這次并購,AMD 將正式進軍 DPU 領域,完成涵蓋 CPU、GPU、FPGA 和 DPU 整個云端布局。表表 4 4、全球全球 DPUDPU 芯片主流玩家芯片主流玩家國內方面國內方面,云計算龍頭呈現追趕和超越之勢云計算龍頭呈現追趕和超越之勢。2021 年 11 月,騰訊在其數字生態大會上披露其自研的智能網卡芯片“玄靈”,定位于云主機性能加速,結合C

44、VM/BM/容器等場景,將原來運行在主 CPU 上的虛擬化、網絡/存儲 IO 等功能下移到芯片,實現主 CPU 零占用。2022 年 6 月,阿里云基于神龍架構推出了全新云計算基礎設施體系 CIPU,取代 CPU 成為新一代云計算體系架構核心,CIPU 向下云化管理數據中心硬件,加速計算、存儲和網絡資源;向上接入飛天云操作系統,將全球上百萬臺服務器變成一臺超級計算機,目前 CIPU 已在阿里云內部有公司名公司名代表產品代表產品核心處理器核心處理器技術路線技術路線應用方向應用方向發布發布時間時間NVIDIABlueField-2SoC:ARM+ASIC+專用加速器ARM數據安全、網絡安全、存儲卸

45、載等2020BlueField-3SoC:ARM+ASIC+專用加速器2021BlueField-4SoC:ARM+ASIC+GPU 專用加速器2023IntelFPGA IPUC5020XFPGA+X86 SoCFPGA面向交換機、路由器芯片2020AMD/XilinxAlveo U25FPGAFPGA面向網絡、存儲和計算加速功能2020MarvellOCTEON 10SoC:ARM+ASICARM面向集成機器學習推理引擎、內聯加密處理器、以及矢量數據包處理器等虛擬化2021BroadcomStingraySoC:ARM+ASICARM面向交換機、路由器芯片2018PensandoCapri

46、NP+SoC軟件定義網絡處理器面向 P4 的 SDNFungibleF1NP+SoCMIPS面向網絡、存儲、虛擬化2020AmazonNitro為智能網卡數據提供線速加密和解密MicrosoftCatapult v3GP+SoC面向深層神經網絡加速2017阿里巴巴X-DragonCIPUFPGA+ASIC面向虛擬機管理程序2022華為IN300NP-SoCHi1822/ASIC面向連接 FC 網絡的應用,實現高帶寬高性能存儲組網方案 FCoE2018騰訊玄靈云主機的性能加速資料來源:賽迪顧問,興業證券經濟與金融研究院整理請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲

47、明-15-行業深度研究報告行業深度研究報告較大規模應用,為雙 11、阿里集團業務等內部客戶和最新實例提供支撐。除此之外除此之外,國內國內 DPUDPU 新興新興產業產業亦亦蓄勢待發蓄勢待發。如北中網芯、芯啟源、云豹智能、星云智聯、大禹智芯、中科馭數等紛紛入局。芯啟源推出智能網卡 SmartNIC,2021 年 11 月完成數億元 Pre-A4 輪融資;云豹智能專注云原生 DPU SoC 芯片,投資方包括紅杉、騰訊等;星云智聯專注數據中心基礎互聯通信架構,2021 年 4月成立以來獲得三輪數億融資;大禹智芯智能網卡 Paratus 1.0 進入生產階段,2021 年 7 月完成數千萬元 Pre-

48、A 輪融資;中科馭數自主研發 KPU 架構,2021 年7 月完成數億元 A 輪融資。北中網芯(左江科技控股北中網芯(左江科技控股 66.86%66.86%)成立于 2020 年,并于 2022 年完成第二輪戰略融資,引入潤興銳華、三匯智芯等市場資本,主要研制目標為可編程網絡安全芯片,以應對當前快速擴大的數據中心 DPU 市場需求,預計 2022 年下半年流片返回,發力國內 DPU 市場。表表 5 5、國內國內 DPUDPU 新興廠商新興廠商情況情況公司公司成立成立產品名產品名路線路線融資時間融資時間融資輪次融資輪次參投方參投方北中網芯北中網芯2020 年4 月ASIC2021/9/30戰略融

49、資北網未來,北網藍海2022/1/27戰略融資潤興銳華,三匯智芯,陶桂梅芯啟源芯啟源2015 年8 月Agilio2019/5/29Pre-A 輪銀潤資本2021/2/23Pre-A2 輪和利資本、軟銀中國領投2021/5/25Pre-A3 輪SIG 海納亞洲、浦東科創、軟銀中國、晶晨半導體2021/11/3Pre-A4 輪中國互聯網投資基金,華潤資本潤科基金、興旺投資、允泰資本、正海資本等2022/3/8戰略融資超越摩爾等云豹智能云豹智能2020 年8 月SoC2021/9/6天使輪深創投、紅衫中國、騰訊投資等星云智聯星云智聯2021 年3 月2021/4/16天使輪高領創投2021/7/2

50、3Pre-A 輪高領創投、嘉御基金、復星集團、華金資本等2021/8/30A 輪美團2022/2/15戰略融資百度大禹智芯大禹智芯2020 年6 月Paratus1.0ArmFPGAASIC成立之初天使輪惟一資本、中科創星2021/7/9Pre-A 輪奇績創壇、華義創投中科馭數中科馭數2018 年4 月SWIFTKPU2018/10/24天使輪中科創星,久友資本2020/4/13Pre-A 輪國新思創2021/7/27A 輪華泰創新、靈均投資、國新思創、海絲泉宗2021/12/21A+輪麥星投資、昆侖資本、靈均投資、光環資本云脈芯聯云脈芯聯2021 年5 月xFusion502021/10/1

51、4天使輪IDG 資本、字節跳動等2022/4/6Pre-A 輪超越摩爾、IDG 資本等益思芯益思芯2020 年7 月P4 可編程云原生智能網卡2021/8/13Pre-A 輪聯想創投、東方富海、櫟芽資本等資料來源:天眼查,公司公告,興業證券經濟與金融研究院整理請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明-16-行業深度研究報告行業深度研究報告3 3、全球標桿,、全球標桿,NVIDIANVIDIA 引燃全球引燃全球 DPUDPU 大市場大市場3.13.1、NVIDIANVIDIA BlueFieldBlueField-X-X DPUDPU 持續迭代持續迭代NVID

52、IANVIDIA 收購收購 MellanoxMellanox,深度布局,深度布局 DPUDPU。NVIDIA 通過收購 Mellanox 積極布局智能網卡業務,并在 2020 年 GTC 秋季大會上宣布推出一款新型數據處理器,即BlueField-2 DPU,目前已上市。該處理器由新型 DOCA 架構,即一種全新數據中心 IOC 架構(Infrastructure On a Chip,基礎架構級芯片)提供支持,可從CPU 上卸載關鍵網絡、存儲和安全任務,突破性的提升相關性能。在該大會主題演講中,NVIDIA 創始人兼首席執行官黃仁勛表示:“數據中心已成為新型計算單元。在現代化、安全加速數據中心

53、中,DPU 已成為其重要組成部分。CPU、GPU和 DPU 結合,可構成完全可編程單一 AI 計算單元,提供前所未有的安全性和算力”。此后,NVIDIA 在 GTC 2021 上宣布將升級為集 CPU、GPU 和 DPU 三芯產品為一體廠商,“三類芯片、逐年飛躍、一個架構”。圖圖 1616、NVIDIANVIDIA DPUDPU 產品規劃路線圖產品規劃路線圖資料來源:NVIDIA 官方網站,興業證券經濟與金融研究院整理BlueField-3BlueField-3 DPUDPU 預計將預計將實現實現 1010 倍加速計算能力提升倍加速計算能力提升。NVIDIA BlueField-3 預計將于

54、2022 年出樣片,是首款以線速處理軟件定義網絡、存儲和網絡安全的400Gb/s DPU,具備 x86 300 個核網絡處理能力,將強大計算能力、高速網絡和廣泛可編程性相結合,為要求苛刻的工作負載提供軟件定義的硬件加速解決方案。BlueField-3 網絡部分采用了 ConnectX-7 網絡芯片,支持 400G 以太網和 NDRInfiniBand,因此具有出色網絡性能。相比上一代產品,它具有 10 倍加速計算能力、16 個 ARM A78 CPU 核,和 4 倍加密速度,BlueField-3 也將是首款支持第五代 PCIe 總線,并提供數據中心時間同步加速的 DPU。憑借 BlueFie

55、ld-3 DPU 提供的強大數據處理能力,NVIDIA 將網絡安全業務應用從數據中心 CPU 基礎設施服務中卸載和隔離出來,構建基于“零信任”環境,可對數據中心每個用戶進行身份認證,實現實時網絡可視化、網絡威脅的檢測與響請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明-17-行業深度研究報告行業深度研究報告應、以及監控、遙測和代理服務,保障了企業從云到核心數據中心,再到邊緣安全性,同時在效率和性能上有了更大提升。圖圖 1717、BlueField-3BlueField-3 DPUDPU 總體架構總體架構資料來源:NVIDIA 官方網站,興業證券經濟與金融研究院整理N

56、VIDIANVIDIA DOCADOCA,為為開發者提供一個完整、開放軟件平臺。開發者提供一個完整、開放軟件平臺。DOCA 是與 BlueField-3DPU 配套的軟件開發包,利用 DOCA,開發者可以在軟件定義和硬件加速網絡、存儲、安全和管理等進行應用開發。DOCA 提供 BlueField-3 創建、編譯和優化應用運行時環境,用于配置、升級和監控整個數據中心數千個 DPU 編排工具,以及各種庫、API 和日益增加的各種應用,如深度數據包檢測和負載均衡等。此外,DOCA 給程序員提供簡單開發接口同時,可向下平滑兼容,支持每一代 DPU 產品。圖圖 1818、NVIDIANVIDIA DPU

57、DPU DOCADOCA 架構圖架構圖資料來源:NVIDIA 官方網站,興業證券經濟與金融研究院整理BlueField-4BlueField-4 DPUDPU 將深入嵌入將深入嵌入 NVIDIANVIDIA AIAI 計算技術,性能有望進一步飛躍提升。計算技術,性能有望進一步飛躍提升。請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明-18-行業深度研究報告行業深度研究報告3.23.2、深度定義、深度定義 DPUDPU,推動數據中心轉型,推動數據中心轉型從核心功能來看,從核心功能來看,DPUDPU 主要是從主要是從 CPUCPU 上卸載關鍵網絡、存儲、安全任務,以降上

58、卸載關鍵網絡、存儲、安全任務,以降低低CPUCPU 的運算壓力,推動數據中心向的運算壓力,推動數據中心向“3U3U”一體轉型,從而提升整個數據中心的運一體轉型,從而提升整個數據中心的運行效率,以應對日益旺盛的海量數據處理。行效率,以應對日益旺盛的海量數據處理。網絡卸載:網絡通信技術和時間精度進一步加強。網絡卸載:網絡通信技術和時間精度進一步加強。BlueField-3 在網絡業務中對網絡通信技術,如 RDMA、連接跟蹤(Connection Tracking)、ASAP2等,進行進一步加強,以及對數據中心和邊緣之間時鐘同步進一步精確。其中,RDMA 可以實現直接在內存之間交換數據,且具備卸載

59、CPU 算力的功能。目前 NVIDIA 全部網卡已全面支持 GPU-Direct RDMA(GDR)技術。該技術可以進一步實現多計算機直接互相訪問 GPU 內存的功能。圖圖 1919、GPU-directGPU-direct RDMARDMA 技術示意圖技術示意圖資料來源:NVIDIA 官方網站,興業證券經濟與金融研究院整理存儲卸載:消除對本地存儲依賴,提升云計算遠程存儲效率和管理。存儲卸載:消除對本地存儲依賴,提升云計算遠程存儲效率和管理。BlueField-3 可以實現對塊存儲、文件存儲、對象存儲或 NVMe 存儲仿真,并且可以在數據落盤時對加解密操作進行硬件卸載,此外各種簽名操作也都可以

60、分流到 DPU 上。其彈性塊存儲可以達到 18M 的 IOP/s 的讀寫性能,其虛擬化 I/O 加速可以達到 80Mpps 的性能。BlueField SNAP 即基于軟件定義的網絡加速處理,可以實現云計算對存儲解耦以及可組合性存儲日益增長需求滿足。安全安全卸載卸載:支持:支持 IPSecIPSec 協議和協議和 TLSTLS 協議,實現高速在線加解密協議,實現高速在線加解密。BlueField-3 實現了從 IP 層、傳輸層到 MAC 層 400Gb/s 在線加解密,在使用 RegEx 和 DPI 時,深度包檢測速度可達 50Gb/s。其中 IPSec 協議可以在 IP 層對數據進行加解密,

61、IPSec 速度與網絡線速相同,BlueField-3 可以實現 400Gb/s 的 IPSec 加解密。與 CPU 做 IPSec 加解密相比,其速度大大提升。TLS 協議可以在 TCP 層對數據進行安全保障,BlueField-3 對其加解密速度可達 400Gb/s,也能釋放 CPU 算力。請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明-19-行業深度研究報告行業深度研究報告3.33.3、加強生態建設,與合作伙伴共享藍海、加強生態建設,與合作伙伴共享藍海產業生態是 IT 新技術和新產品致勝的關鍵因素,甚至是決定性的因素。NVIDIA除了在軟件層面提供軟件開發工

62、具包 DOCA(Data-Center-Infrastructure-On-A-Chip Architecture),幫助開發人員在 DPU 加速數據中心基礎設施上構建相對應用程序之外,與其他科技巨頭不斷深化合作,共享 DPU 市場紅利。VMwareVMware:重新定義混合云架構:重新定義混合云架構。在 2020 GTC 大會上,VMware 和 NVIDIA 宣布進行廣泛合作,共同提供 AI-Ready Enterprise Platform,以及適用于數據中心、云和邊緣計算的新架構,該架構使用 BlueField DPU 來支持現有和新一代應用程序。AI-Ready Enterprise

63、 Platform 的關鍵組件是 NVIDIA AI Enterprise軟件套件,它在 VMware vSphere 上運行,并由 NVIDIA 優化、認證和支持,可幫助全球大型行業的數千位 VMware 客戶使用 AI 的強大功能。圖圖 2020、VMwareVMware ProjectProject MontereyMonterey資料來源:NVIDIA 官方網站,興業證券經濟與金融研究院整理VMware 與 NVIDIA 合作,基于 VMware Cloud Foundation 和 BlueField 定義新一代云架構,并提供更高性能、零信任分布式安全模型和簡化操作,即 VMware

64、Project Monterey,幫助客戶充分利用 CPU 和 DPU。同時,首次將 VMware 基礎設施價值擴展到裸機應用程序上。目前,VMware 與 NVIDIA 正攜手為 30 萬余家使用 VMware 虛擬化平臺的機構組織構建更強性能、更安全、更高效的 AI 就緒型云平臺。Palo Alto Networks:加速實現:加速實現 5G 原生安全性。原生安全性。5G 無線網絡旨在重塑數字化業務,并開啟有關現代安全問題規劃。在網絡安全前沿,Palo Alto Networks 和NVIDIA 聯合創建了一種可擴展自適應安全解決方案,該方案將 Palo Alto 新一代防火墻與 NVID

65、IA BlueField-2 DPU 相結合,提高了虛擬化軟件定義網絡高性能安全標準。請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明-20-行業深度研究報告行業深度研究報告圖圖 2121、PaloPalo AltoAlto NetworksNetworks 新一代防火墻提供原生新一代防火墻提供原生 5G5G 安全安全資料來源:NVIDIA 官方網站,興業證券經濟與金融研究院整理NVIDIA BlueField-2 DPU 提供一套豐富網絡流量卸載引擎,可滿足 5G 和云等高要求市場中不斷發展的安全需求。Palo Alto Networks 發揮其在保護企業和移動網

66、絡方面的專長,并將其應用于 5G。兩家公司部署了包括虛擬防火墻在內的5G 原生安全倡議。該虛擬防火墻致力于滿足 5G 云原生環境嚴格安全需求,通過規?;?、操作簡易性和自動化,為客戶提供安全保護。圖圖 2222、BlueField-2BlueField-2 DPUDPU 智能流量卸載智能流量卸載資料來源:NVIDIA 官方網站,興業證券經濟與金融研究院整理除此外,其他重要合作還包括:Red Hat 在其開放混合云產品組合 RHEL 和OpenShift 中為 DPU 提供支持;Canonical 在 Ubuntu 云平臺中支持 BlueField-2DPU 和 DOCA;Check Point:

67、將 BlueField-2 DPU 集成到產品技術中,加速網絡安全產品等等。請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明-21-行業深度研究報告行業深度研究報告4、投資建議與相關標的投資建議與相關標的數字算力新物種數字算力新物種,產業有望迎來重要機遇期產業有望迎來重要機遇期。目前,我國有大量數據中心用戶,同時,隨著智能駕駛、數據通信、IOT 等新興產業的發展,DPU 產業鏈存在巨大的發展機會。建議關注:建議關注:1)DPU 芯片設計類廠商:左江科技(控股 66.86%北中網芯);2)產業鏈上游 EDA 設計類廠商:華大九天(擬上市)、概倫電子;3)產業鏈下游智能

68、駕駛 OS 廠商:中科創達。4.14.1、左江科技左江科技 300799.SZ300799.SZ公司成立于 2007 年,主營業務為信息安全領域相關軟硬件平臺、板卡和芯片設計、開發、生產與銷售,產品覆蓋網絡安全智能硬件主機,搭配以公司自研安全系列軟件和網絡安全芯片,下游客戶為國家單位。2021 年是“十四五”開局之年,國家單位客戶新產品規劃持續發布,新項目研制需求不斷增加,公司積極參與新產品投標工作,隨著中標研制項目不斷增多及“十四五”進入 2022 年,公司主營業務有望迎來明顯改善。圖圖 2323、左江科技產品主要應用于國家各類辦公網絡信息系統、左江科技產品主要應用于國家各類辦公網絡信息系統

69、資料來源:公司招股說明書,興業證券經濟與金融研究院整理公司于 2020 年 4 月 23 日成立控股子公司成都北中網芯,著手研發包括 DPU 在內的網絡安全芯片。2021 年,公司控股子公司北中網芯研制的可編程網絡數據處理芯片進入關鍵研發階段,目前子公司人員在 60 人左右,近 90%人員為研發,其產品自行流片 ASIC。預計 2022 年下半年開始芯片量產,該芯片可應用于多個場景,根據市場需求預測規劃了 DPU 領域多系列多款芯片,進一步設計研發工作將于 2022 年陸續開展。4.24.2、華大九天華大九天 301269301269.SZ.SZ公司成立于 2009 年,致力于面向泛半導體行業

70、提供一站式 EDA 軟件及相關服務。在 EDA 方面,可提供模擬數?;旌?IC 設計全流程解決方案、數字 SoC IC 設計與優化解決方案、晶圓制造專用 EDA 工具和平板顯示設計全流程解決方案,是我國請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明-22-行業深度研究報告行業深度研究報告當前少數能夠提供模擬電路設計全流程 EDA 工具系統的本土 EDA 企業。圍繞EDA 提供的服務包括設計服務及晶圓制造工程服務,其中晶圓制造工程服務包括PDK 開發、模型提取以及良率提升大數據分析等。2021 年,公司實現營業收入5.79 億元,同比增長 39.66%;實現歸母凈利

71、潤 1.39 億元,同比增長 34.52%。圖圖 2424、華大九天主要產品譜系、華大九天主要產品譜系資料來源:公司官方網站,興業證券經濟與金融研究院整理4.34.3、概倫電子概倫電子 688206.SH688206.SH公司成立于 2010 年,擁有 EDA 關鍵核心技術,提供專業高效 EDA 流程和工具支撐。主營業務為向客戶提供被全球領先集成電路設計和制造企業長期廣泛驗證和使用的 EDA 產品及解決方案,產品及服務包括制造類 EDA 工具、設計類 EDA 工具、半導體器件特性測試儀器和半導體工程服務等。主要客戶包括臺積電、三星電子、SK 海力士、美光科技、聯電、中芯國際等全球集成電路企業。

72、2021 年,公司實現營業收入 1.94 億元,同比增長 41.01%;實現歸母凈利潤 0.29 億元。圖圖 2525、概倫電子主要產品及服務布局、概倫電子主要產品及服務布局資料來源:公司招股說明書,興業證券經濟與金融研究院整理請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明-23-行業深度研究報告行業深度研究報告4.44.4、中科創達中科創達 300496.SZ300496.SZ公司成立于 2008 年,目前是全球領先的智能操作系統產品和技術提供商。公司聚焦 AI、5G、云計算等關鍵技術,助力并加速智能汽車、智能軟件、智能物聯網等三大核心領域產品化與技術創新,是國

73、內外少有能夠提供從芯片層、系統層、應用層到云端全面技術覆蓋的操作系統公司。智能汽車方面,公司駕駛艙產品和解決方案客戶超過 200 家,并已全線布局智能駕駛平臺,進軍智能駕駛和未來整車計算平臺市場;智能軟件方面,2021 年公司成為 HarmonyOS Connect ISV 合作伙伴,同時與小米達成戰略合作,建立米家生態鏈接入認證實驗室;智能物聯網方面,公司業務形態從終端走向端-邊-云一體,在機器人、智能視覺、XR、手持終端等產品領域不斷擴大產品出貨和客戶拓展。2021 年,公司實現營業收入41.27 億元,同比增長 57.04%;實現歸母凈利潤 6.47 億元,同比增長 45.96%。5 5

74、、風險提示風險提示1、全球科技龍頭擠壓致競爭加劇風險全球科技龍頭擠壓致競爭加劇風險隨著下游需求擴張,高端芯片市場競爭正在愈發激烈,尤其 Intel、AMD 等全球龍頭企業在芯片市場中占主導地位,國內廠商與其相比差距較大。面對激烈的競爭,公司如果不能采取有效措施,將會受到不利影響。2、芯片設計因經驗不足流片失敗風險芯片設計因經驗不足流片失敗風險高端處理器設計屬于前沿科技領域,其開發和流片需要一定的技術經驗支撐,并且需要持續的研發投入以支撐產品的升級和迭代。如果未來公司研發經驗不足導致關鍵指標未達預期或者流片失敗,則將會對公司產生不利影響。3、應用場景如智能駕駛等發展不及預期應用場景如智能駕駛等發

75、展不及預期DPU 芯片可以應用于多種應用場景,如數據中心、智能駕駛等新應用場景的發展如果不及預期,將會對公司產生不利影響。請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明-24-行業深度研究報告行業深度研究報告分析師聲明分析師聲明本人具有中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格并登記為證券分析師,以勤勉的職業態度,獨立、客觀地出具本報告。本報告清晰準確地反映了本人的研究觀點。本人不曾因,不因,也將不會因本報告中的具體推薦意見或觀點而直接或間接收到任何形式的補償。投資評級說明投資評級說明投資建議的評級標準投資建議的評級標準類別類別評級評級說明說明報告中投資建議所涉及的

76、評級分為股票評級和行業評級(另有說明的除外)。評級標準為報告發布日后的12個月內公司股價(或行業指數)相對同期相關證券市場代表性指數的漲跌幅。其中:A股市場以上證綜指或深圳成指為基準,香港市場以恒生指數為基準;美國市場以標普500或納斯達克綜合指數為基準。股票評級買入相對同期相關證券市場代表性指數漲幅大于15%審慎增持相對同期相關證券市場代表性指數漲幅在5%15%之間中性相對同期相關證券市場代表性指數漲幅在-5%5%之間減持相對同期相關證券市場代表性指數漲幅小于-5%無評級由于我們無法獲取必要的資料,或者公司面臨無法預見結果的重大不確定性事件,或者其他原因,致使我們無法給出明確的投資評級行業評

77、級推薦相對表現優于同期相關證券市場代表性指數中性相對表現與同期相關證券市場代表性指數持平回避相對表現弱于同期相關證券市場代表性指數信息披露信息披露本公司在知曉的范圍內履行信息披露義務??蛻艨傻卿?內幕交易防控欄內查詢靜默期安排和關聯公司持股情況。使用本研究報告的風險提示及法律聲明使用本研究報告的風險提示及法律聲明興業證券股份有限公司經中國證券監督管理委員會批準,已具備證券投資咨詢業務資格。本報告僅供興業證券股份有限公司(以下簡稱“本公司”)的客戶使用,本公司不會因接收人收到本報告而視其為客戶。本報告中的信息、意見等均僅供客戶參考,不構成所述證券買賣的出價或征價邀請或要約,投資者自主作出投資決策

78、并自行承擔投資風險,任何形式的分享證券投資收益或者分擔證券投資損失的書面或口頭承諾均為無效,任何有關本報告的摘要或節選都不代表本報告正式完整的觀點,一切須以本公司向客戶發布的本報告完整版本為準。該等信息、意見并未考慮到獲取本報告人員的具體投資目的、財務狀況以及特定需求,在任何時候均不構成對任何人的個人推薦??蛻魬攲Ρ緢蟾嬷械男畔⒑鸵庖娺M行獨立評估,并應同時考量各自的投資目的、財務狀況和特定需求,必要時就法律、商業、財務、稅收等方面咨詢專家的意見。對依據或者使用本報告所造成的一切后果,本公司及/或其關聯人員均不承擔任何法律責任。本報告所載資料的來源被認為是可靠的,但本公司不保證其準確性或完整性

79、,也不保證所包含的信息和建議不會發生任何變更。本公司并不對使用本報告所包含的材料產生的任何直接或間接損失或與此相關的其他任何損失承擔任何責任。本報告所載的資料、意見及推測僅反映本公司于發布本報告當日的判斷,本報告所指的證券或投資標的的價格、價值及投資收入可升可跌,過往表現不應作為日后的表現依據;在不同時期,本公司可發出與本報告所載資料、意見及推測不一致的報告;本公司不保證本報告所含信息保持在最新狀態。同時,本公司對本報告所含信息可在不發出通知的情形下做出修改,投資者應當自行關注相應的更新或修改。除非另行說明,本報告中所引用的關于業績的數據代表過往表現。過往的業績表現亦不應作為日后回報的預示。我

80、們不承諾也不保證,任何所預示的回報會得以實現。分析中所做的回報預測可能是基于相應的假設。任何假設的變化可能會顯著地影響所預測的回報。本公司的銷售人員、交易人員以及其他專業人士可能會依據不同假設和標準、采用不同的分析方法而口頭或書面發表與本報告意見及建議不一致的市場評論和/或交易觀點。本公司沒有將此意見及建議向報告所有接收者進行更新的義務。本公司的資產管理部門、自營部門以及其他投資業務部門可能獨立做出與本報告中的意見或建議不一致的投資決策。本報告并非針對或意圖發送予或為任何就發送、發布、可得到或使用此報告而使興業證券股份有限公司及其關聯子公司等違反當地的法律或法規或可致使興業證券股份有限公司受制

81、于相關法律或法規的任何地區、國家或其他管轄區域的公民或居民,包括但不限于美國及美國公民(1934 年美國證券交易所第 15a-6 條例定義為本主要美國機構投資者除外)。本報告的版權歸本公司所有。本公司對本報告保留一切權利。除非另有書面顯示,否則本報告中的所有材料的版權均屬本公司。未經本公司事先書面授權,本報告的任何部分均不得以任何方式制作任何形式的拷貝、復印件或復制品,或再次分發給任何其他人,或以任何侵犯本公司版權的其他方式使用。未經授權的轉載,本公司不承擔任何轉載責任。特別聲明特別聲明在法律許可的情況下,興業證券股份有限公司可能會持有本報告中提及公司所發行的證券頭寸并進行交易,也可能為這些公司提供或爭取提供投資銀行業務服務。因此,投資者應當考慮到興業證券股份有限公司及/或其相關人員可能存在影響本報告觀點客觀性的潛在利益沖突。投資者請勿將本報告視為投資或其他決定的唯一信賴依據。興業證券研究興業證券研究上上 海海北北 京京深深 圳圳地址:上海浦東新區長柳路36號興業證券大廈15層郵編:200135郵箱:地址:北京市朝陽區建國門大街甲6號SK大廈32層01-08單元郵編:100020郵箱:地址:深圳市福田區皇崗路5001號深業上城T2座52樓郵編:518035郵箱:

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