海光信息：国产GPU龙头的底蕴及机会

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导读

海光信息2016年获得AMD X86 架构技术授权，并在此基础上实现了自主迭代，推出了自研CPU和DCU产品。自2018年首款CPU产品实现量产和商业化，借助X86生态优势，乘国内信创东风，迅速成为国内 X86 CPU 龙头。近两年AI技术变更叠加海外制裁，公司作为国产 AI 芯片第一梯队，有望充分受益于 AI 芯片国产化加快。本篇将从基本面、财务和估值三个维度解析其高光路上的含金量、投资价值以及市场表现。

基本面

1.发展历程

海光信息前身为天津海光，成立于2014年，由天津海泰科技投资、中科曙光和中科院等联合设立。公司采用Fabless经营模式，主要从事高端处理器、加速器等计算芯片产品和系统的研究、开发，产品包括海光通用处理器（CPU）和海光协处理器（DCU）。

图表：公司发展历程

资料来源：海光信息公告

2.主营业务

2.1 海光CPU

（1）主要产品

2016年，公司支付2.93亿美元的价格从AMD的手中买到了Zen架构的授权， Zen架构的授权让国产x86处理器的性能达到了一个新的高度。

海光CPU已经有海光一号、二号、三号实现商业化，海光四号2023年10月底发布，五号处于研发阶段。公司目前在售的主要为海光二号和三号产品。

图表：公司CPU产品

资料来源：海光信息招股书

（2）竞争优势

x86架构最初由1978年的英特尔在8086处理器上首次运用，随后就凭借出色的架构设计而成为高性能处理器市场中应用最广泛的标准架构。x86构架在PC市场的占比超过90%，在服务器市场的占比超过95%，虽然近年来受到ARM等新架构处理器的挑战，但x86的地位依旧难以动摇。

作为对比，海光信息在AMD Zen架构基础上的自研芯片架构，要远优于此前的传统x86架构，并且有着很高的可塑性，根据海光信息招股书描述，其旗舰型号的性能可以媲美英特尔在2019年推出的至强铂金系列处理器，与目前国际顶级的x86处理器性能差距在两年以内。

图表：海光7285与同期Intel产品性能对比

资料来源：海光信息招股书

2019 年6月，AMD 依照美国商务部《出口管制条例》规定，不再向公司提供处理器设计相关技术。在该等不利条件下，公司仍然成功研发出第二代CPU产品，且公司海光二号较公司第一代CPU产品的性能提升逾20%。

从海光二号开始，公司为适应国内用户对通用处理器的使用需求，为海光CPU增加了国密算法等安全增值功能。此外，公司技术研发方向、产品市场定位等方面主要满足国内市场需求。目前海光信息的处理器产品线已经实现了从入门到服务器集群等高端市场的覆盖，成为国内企业除AMD、英特尔之外的第三个首选项。

（3）主要客戶

自2018年来，浪潮、联想、新华三、同方等多家国内知名服务器厂商的产品已经搭载了海光 CPU 芯片，并成功应用到工商银行、中国银行等金融领域客户，中国石油、中国石化等能源化工领域客户，并在电信运营商的数据中心类业务中得到了广泛使用。

图表：海光客户群

图表：海光招股书

整体而言海光CPU在金融、数据中心等市场中都有着不小的前景，海光信息的处理器可覆盖计算器到PC市场。在可预见的未来一段时间里，x86架构依然会是主力，作为国内x86架构的领军企业，海光信息前景广阔。

2.2 海光DCU

（1）主要产品

海光DCU属于GPGPU^[1]的一种, IDC报告显示通用GPU占据9成左右市场份额，其他计算芯片大部分都不能够满足当下巨量数据的并行运算。海光DCU协处理器全面兼容 ROCm GPU 计算生态，由于 ROCm^[2]和英伟达CUDA 在生态、编程环境等方面具有高度的相似性，CUDA用户可以以较低代价快速迁移至 ROCm 平台，因此 ROCm 也被称为“类 CUDA”。

图表：海光DCU产品形态

资料来源：海光信息招股书

海光深算一号和深算二号已经实现商业化应用，深算三号处于研发阶段。2021年DCU8000系列产品一经推出，即实现2.39亿元收入，占据当年10%的营收比例。

[1] GPGPU: 面向通用计算的图形处理器（General-Purpose computing on GraphicsProcessing Units，GPGPU），是一种利用 GPU 强大计算能力，完成原本由通用处理器负责计算的密集计算任务的协处理器，主要应用于计算密集型应用和运算加速领域.

[2] ROC m: ROC platforM 的简称，是一种由 AMD 公司推出的、基于一系列开源项目的 AMD GPU 计算生态。

（2）技术优势

海光8100 DCU 采用先进的7nm FinFET工艺，是国内唯一同时支持全精度和半精度训练的加速计算芯片。

从机构的调研纪要和业内评论得知，当前海光芯片为国内GPU第一梯队，可应用在大模型，但效率较差。深算1号相当于英伟达的P100的水平，也就是2014到2015年时期的水准。

图表：海光DCU一号与英伟达、AMD产品性能对比

资料来源：海光信息招股书

2023年11月推出的海光深算二号其单芯片训练性能达到254TOPS，推理性能达到515TOPS，并且支持多种深度学习框架和算法，可以满足不同场景下的需求，性能相对于深算一号实现了翻倍的增长；已经实现LLaMa、GPT、Bloom、ChatGLM、悟道、紫东太初等为代表的大模型的全面应用，与国内包括百度文心一言等大模型全面适配。

（3）主要客户

在互联网领域，公司的DCU产品已得到百度、阿里等互联网企业的认证，并推出联合方案，打造全国产软硬件一体全栈AI基础设施。

3.生态建设

2018年，中科曙光受让海光信息 1.948亿股股权，占海光信息总股本的32.1%，成为海光信息第一大股东，也是海光信息发展的重要推手。中科曙光是国内高性能计算龙头，2009-2019年十次获得HPCTOP100市场份额（按装机数量）第一。中科曙光背靠中科院计算所，2022年营收中约80%来自高性能计算器和通用服务器，能够为海光的发展提供全产业链支持。

2020 年 4 月 28 日，公司发起成立“光合组织”，全称为“海光产业生态合作组织”，是围绕国产通用计算平台，联合产业链上下游企业、高校、科研院所、行业企业等相关创新力量，促进合作组织成员的共同发展，共建包容、繁荣的信息技术生态系统。截至 2022 年末，光合组织已有成员单位 1000+，适配认证厂商 500+，产品适配认证 1000+，成立区域分会10个，适配中心15个。

图表：光合组织成员图谱

资料来源：光合组织官网

财务篇

1.盈利能力及成长能力分析

1.1 盈利能力

从收入端来看，2018-2022年，海光营收从不足5000万元飞升至2022年末的51.25亿元，增长106倍。2023年实现60.12亿元收入，在高基数下同比增长17.30%。

表：公司近几年营业收入（亿元）

从利润端来看，2018年到2020年仍处于高投入阶段，连续亏损。2021年开始步入收获期，从亏损到盈利进行逆转，2021年归母净利润3.27亿元，2022年8.04亿元，2023年归母净利润达到12.63亿元，同比增长57.17%。

表：公司近几年归母净利润（亿元）

2019-2021年，因规模效应，公司毛利率从37.31%增至55.95%，稳步上升。2022年因封装测试成本上涨，导致当期毛利率降低3.5个百分点至52.42%。2023Q3毛利率59.67%，整体稳步上升。海光在2023年成功拉近与寒武纪和龙芯中科毛利率的差距。

海光CPU产品在上市初期定价较高，上市后根据阶梯价格及特价相结合的定价机制，产品单价随整体生命周期的推移呈稳步下降趋势。公司整体毛利率的提升关键在于规模效应和产品迭代。

表：可比公司毛利率情况（%）

另一方面，公司为新增产能做足准备。2022年末和2023年末公司预付账款分别为9.37亿元和23.88亿元，同比增长294%和154.81%，主要系预付原材料采购款和战略备货预付货款增加所致。

总体而言，公司在X86的生态优势下，稳扎稳打推进多产品的研发落地。加持信创和AI东风，下游市场需求蓬勃爆发，公司的收入和利润均实现快速增长，盈利质量相对较高，成为同业中唯一一个盈利的商业化芯片公司。

1.2 费用分析

公司业务扩张的同时销售和管理效率提升，因此销售费用率与管理费用率逐年下降，呈现较好态势。

行业特性所致，公司四费中占比最高的为研发费用。公司持续加大研发投入，2018-2022年公司研发费用支出从1.56亿元增长至14.14亿元，增长近十倍。随着销售规模的增大，研发费用率从最开始的323%下降到2022年的27.58%。经济大环境疲软下，2023年公司持续加大投入至19.92亿元进行研发，研发费用率上升至32.74%。

选取同为科创板的寒武纪、龙芯中科进行同业对比，海光信息在收入和利润规模上已碾压式超越对手，使其有底气在寒武纪大幅收缩人员规模的大势下，2023年发展成业内人数最多的研发队伍。在研发投入上，2023年首次超越寒武纪，比后者投入近一倍的资金进行研发。研发费用率由于对手的收入规模不相当，已不具备可比性。

另一方面，2022年、2023海光信息研发人员的人均薪酬分别为76.78万元和68.92万元，处于可比公司中游水平。考虑到公司技术人员占员工总数超90%，人效表现优异。

1.3 成长能力同业对比分析

与国内企业对比，海光信息的收入和净利润规模领先，增速表现优异。2023年由于前三年的快速增长，增速有所放缓，全年60亿元收入，同比增长17.30%，净利润12亿元，同比增长逾50%，盈利质量高。寒武纪和龙芯中科自2022年陷入增长困境，2023年收入难掩下滑趋势，亏损在所难免。

与同为fableless模式的海外企业英伟达和AMD相比，虽然海光信息在收入规模难以匹敌，但报告期内收入增速突出，并且和英伟达是唯二两家在2023年实现收入正向增长的芯片设计企业。

注：英伟达、AMD收入以美元为计量单位。

整体来说，服务器芯片行业已陷入增长放缓阶段，海光信息受益于产品的持续投放和生态建设，拉动收入和利润超预期增长，且规模效应和高毛利产品改善盈利质量。从公司的产品矩阵、队伍储备、研发能力、技术储备、客群拓展等多方面分析，加之信创+AI东风，海光信息具备阿尔法增长的能力和态势。

估值篇

图：海光信息上市以来K线图

图片来源：万得

海光信息2022年8月12日上市，首发价36元/股。截止最新收盘日（2024年4月29日），区间最高价达到101.95元/股（+183.19%），最低价36.20元/股（+0.56%），最新收盘价83.21元/股。除中科院控股有限公司在今年一季度减持2324万股，降低1%的持股比例至1.65%，其他大股东坚定持有该股。

注：三只美股的总市值和股价以美元为计量单位。

国内三家可比芯片设计公司均在近几年登陆科创板，相较海外老牌芯片公司来说，上市时间短，且总市值仅海光信息达到千亿级别。截止2024年4月29日，海光总市值1857亿元，PE(TTM)141，接近历史估值八十分位。从市盈率角度，海光和英伟达的PE(TTM）低于AMD，考虑到新品将受益于AI算力的高增长需求，理论上存在追涨空间。

从市销率角度，海光信息PS(TTM)28.83，接近英伟达的36.01。对比寒武纪和龙芯中科的100.43和69.28，更具备投资价值。

图：海光信息PE Band

数据来源：万得

从交易活跃度来看，海光信息区间日均换手率5.76%，明显较同业活跃，近一年主力资金净流入天数87天。从近六月的机构资金流入额来看，海光信息最高，但从净流入额维度来看，无论是近一年还是近一周，机构资金实际没有停下出售海光信息的节奏。反之，寒武纪无论在近一年资金净流入天数（103天）还是净流入额上，对机构资金的吸引力均优于前者。

数据来源：万得

总结

作为国内唯一实现盈利的芯片设计上市公司，海光信息的市场地位、技术优势、生态圈、研发储备、市场团队均已形成护城河优势，成长能力和盈利能力得到充分释放。鉴于此，公司无疑是国内资本市场寻找的国产“英伟达”，是本轮AI浪潮初期——“卖铲子”投资逻辑的最优选择之一，对比市值已达2万亿美元以上的英伟达，公司可以想象的空间巨大，尤其是在英伟达AI芯片在国内禁售后，公司似乎成为唯一的国产之选。但不容忽视的是，公司的技术水平和英伟达还差距甚远（按产品性能看，差距约10年），且A股和美股在市场风格调性方面也存在巨大差距。兼顾考虑公司基本面及资本市场风格（资金、估值等），我们发现在不同市场，做投资的选择都必然面临各种复杂的不确定性及风险，本文仅作为我们思考的展示，以期更广泛的思考及讨论，并不指引投资选股。

本文不构成投资建议，股市有风险，入市需谨慎。