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服务器数通产业链纪要
猫猫喵喵3
2022-01-10 13:08:15
主讲人:华安电子首席 胡杨/华安电子研究员 赵恒祯
part1.重点问题Q&A
part2.产业链梳理:
内存接口芯片——澜起科技、
高速PCB——沪电股份、深南电路、博敏电子
高速CCL——生益科技、南亚新材
高速CCL球型硅微粉——联瑞新材
高速连接器——鼎通科技
Q1. Intel新一代PC CPU酷睿12发布,服务器CPU sapphire rapids也即将再22Q1推出,对应全新的服务器平台EAGLE STREAM,服务器行业未来迎来怎样的硬件升级机会?
A:
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相同条件下,PCIe标准每次升级将实现传输速度翻倍。目前已经经历了从1.0到4.0的演变,预计明年Q2到Q3 Intel Eagle Stream平台搭载的Sapphire Rapids推动采用 PCIe 5.0 、DDR5 内存等改变行业的技术。
向相关产业链看,更高的技术标对CCL以及PCB有着更高的要求。在高频高速领域,对PCB板有以下三个高要求:
1)低介电常数(εr):在高频的运算过程中,PCB表面会积累大量电荷,形成一个大电容,频率越高,电荷积累越多,造成信号传输的延迟与损失。因此下一代CPU的出现需要PCB有更低的介电常数。
2)低散逸因子(Df):也就是电容的无用功率与有用功率的比值,PCB的散逸因子越低,相同条件下传输损耗越低。
3)低粗糙度(Ra):高频数据传输会产生趋肤效应,不平整的表面会造成能量聚集同时带来能量损失。
PCI Express 4.0标准下(16GHz)的电信号最大距离传输距离为15英寸,损耗预算为10.5dB/in,PCI Express 5.0最大距离为11英寸,损耗预算为14dB/in。如果CCL 材料不变化,则必须通过缩短传输距离来保证达到规定损耗预算。但是,主板尺寸过小,会导致元器件之间密度过高,加工难度急剧升高。因此,PCIe标准的提升对高速CCL的需求更加强烈。
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CCL相应的材质的要求也从普通的FR4提升到双马、PEFE以及碳氢树脂等。同时一些填料的增加也会有效降低df值,像联瑞新材做出的用于CCL的球型硅粉填料就比传统的角装硅粉就有更低的传输损耗。
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同时为了保证运算效率和传输速度,需要对PCB 的设计和结构进行优化。PCB的层数增加,可提供走线的空间加大,灵活性增加,从而达到电路阻抗、高效走线的目的,提高信号的传输速度,因此高速率的电信号传输需要PCB 主板的层数的支持。Intel的Purley平台( PCIe 3.0)PCB为10层, Whitley平台(PCIe 3.0 & 4.0)PCB为12-16层,PCIe 5.0 PCB为16层或18层以上,根据prismark,相对应的18以上PCB的单价大约是12-16层价格的3倍。
另一方面,服务器CPU的升级也将带动配套内存的升级,随着明年intel PCIe 5 平台的推出,有望带动内存从DDR4全面升级至DDR5,DDR5的需求将大幅度攀升,相应的公司比如生产内存接口的芯片的龙头澜起科技或将受益。
Q2.国内外云计算巨头21年资本开支情况和未来展望?
由于服务器的支出占到了数据中心支出的三分之一,服务器以及上下游产品的市场空间与海内外云计算巨头的资本支出高度相关。
去年BAT的总资本支出达到107亿美元,腾讯阿里脚步较快达到50亿美金的水平,我们预计19-23年BAT的资本支出将平稳增长,复合增速达到15%左右。
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海外市场,以FAAGM为例,资本支出脚步更为激进,整体来讲亚马逊一骑绝尘,去年资本支出达到400亿美金左右,远高于其他几家100-200亿美金的规模。而FACEBOOK今年资本开支同比增长月31-44%,提升到210亿美元左右,到22年公司预计资本开支在290亿到340亿美元左右。整体看,我们预测FAAGM19-23年的复合增速为20%左右,高于国内。我们认为这主要是由于海外疫情恢复较为缓慢,疫情期间线上经济带来了巨大的云计算红利,长期来看其增速都将保持较高水平,除了数据量的稳步提升,后疫情时代人们已养成线上办公的习惯,对云计算的需求依旧旺盛。
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不止是服务器,通信硬件比如交换机、光模块硬件升级同样确定——比如200G光模块市场今年全面爆发,今年100万,明年200多万只;400G 去年70-80万只,今年200万只以上,明年预计300万只以上——交换机和光模块的升级节奏是对应的,所以交换机市场也会很好。我们也从PCB等其他环节的公司看到来自交换机升级,有些来自思科、google的料号最近增加了30-40%,400G占到了10-20%的比重——也能抓到交换机等设备升级的趋势。
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PART2 :
我们接下来再和大家梳理产业链重点公司在服务器、交换机升级过程中的机会:
澜起科技——在内存接口芯片上趋势仍处于向上趋势中,DDR5产品已经进入正式量产的状态,今后在内存接口领域会从DDR4向DDR5过渡,相信公司后续主业部分的盈利和产业趋势、经营状况会有明显的提速和改善,今年Q3只是一个起点。
看公开资料公司也正式宣布 DDR5第一子代内存接口芯片及其模组配套芯片的三颗芯片,SPD、PMIC和TS成功实现量产,对公司的自身产品来说,会迎来量价齐升的阶段。因为DDR5是一个全新的产品,我们可以参考DDR4的渗透节奏,在DDR4世代上量后第一年透率达到20~30%左右,同样我们参考镁光的指引,2022年底DDR5的渗透率也是到20%左右。定性上来看,DDR5的价格相较于DDR4有一个显著的提高,所以弹性更大。
深南电路、沪电股份——站在当下的时点看,我们预计PCIE 4.0的渗透率可能在20-30%左右,因为明年年初,sapphire rapids的CPU发布,PCIE 5.0的渗透率到年底可能也有机会到20%左右
,也就是说明年年底有接近50%甚至更高的比例的服务器会达到Whitley或者EAGLE Stream的平台。目前看到性能要求高的代表性服务器厂商已将材料切换为M4、M6。
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我们再看whitley和Eagle Stream平台对PCB和CCL的要求。根据intel对服务器的参考配置,PCIE 3.0这个总线的传输速率大概在8G每秒,用的材料是midloss,也就是普通FR4或者M2级别的高速CCL就可以满足;到了4.0,传输速率是16G每秒,需要用到lowlossM4级别的高速CCL;5.0则是32G每秒,very low loss M6级别的高速。
至于价格上,因为今年CCL价格变化非常快,我只能列取相对价格:同等厚度上,M2比普通的FR4溢价20~30%,M4溢价30~40%,M6溢价50~70%。顺便提一句,400G的交换机很可能要用到ultra low loss的材料,也就是M7以上的等级。
看完CCL材料等级,INTEL的参考配置还规定了PCB的规格。Purely平台要求PCB是10层,whitley是14层,Eagle Stream16-18层,也就是如果按intel参考配置和我们前面比例的假设(明年底50%以上达到whitley和eagle),至少有一半服务器会从现在的10层+提升至14层+,带来的PCB价值量提升是很明显的;如果叠加普通FR4和M2,向M4和M6提升的幅度,那么单台服务器中,高速PCB和CCL环节的价值量幅度提升可能会在100%以上。
20年数据中心的市场规模大概是900亿美金,交换机+路由器500亿美金,对应PCB的市场规模加起来接近100亿美金,我们这里重点提示服务器公司沪电股份和深南电路的逻辑首先,从市占率来看并不高,现在沪电有些400G/800G交换机,趋势在升级,从CISCO、FB、GOOGLE等了解下来也很愿意放在沪电打样测试,后面预计订单转化会更多。根据行业整体景气度和草根调研判断,公司服务器和交换机今年情况不错,个人预计接近一半左右,这和19年5G周期时候偏重基站无线侧的结构完全不同。
深南电路现在服务器的产品占比也逐步向上,实际上公司的南通二期厂区就是为了高端网通设备&服务器,目前我们估计服务器在整体可能在15%占比左右,未来跟随行业向上的趋势还是比较确定的。另外公司在载板的卡位也非常好。
这里要另外重点提一下博敏电子,也是我们认为低估、看好的标的。公司在PCB行业内比较特别,因为有相对比较好的技术储备——比如公司的通信客户就有mobi、HW、国人等,之前是HW基站的供应商,在之前HW服务器正常出货的19年,公司也是华为鲲鹏服务器的主力供应商。即使到现在,公司高频高速PCB占比也有24%,服务器占比预计也有10%以上,所以还是会受益于这一波服务器向上的机会。
另外公司汽车业务也有一些积累,ETC最火爆的时候,公司全行业市占率接近80%,目前公司汽车PCB占比也达到了25%,新能源车的客户突破进度也很好,后面有机会提供一些PCB和PCBA,单价和利润率明显高于老产品。还有值得一提的是,在新能源领域,公司围绕IGBT等元器件相关的能力和新品也非常值得关注。
说完PCB,我们聊一下覆铜板(CCL)。就高速这块,覆铜板相对PCB而言,多了一个自身的材料体系,大部分在树脂配方。比如生益、南亚、华正国内领先的高速CCL公司,都具有自己的材料配方。在这块生益科技领先全行业并具备了和日台巨头PK的实力。很多料未来不只是fr4体系,也不止ptfe和碳氢,涉及整个上游的材料体系的前瞻研发。前面有投资者关注一个问题——M7-8之后日本公司是不是没有新东西让我们追赶,我认为M7和M8的可能体系会变化,但是性能还是有确定的方向,这对生益来说是好事。从这个角度,生益在国内的卡位是非常领先的,他的M2-4-6等材料体系不止是突破了客户的认证,现在客户上量的基础也非常好。
南亚新材今年21年的高速占比预计会慢慢起量,个人预计后面会逐步达到公司10-20%的营收占比。
硅微粉环节——毫无争议的国内龙头联瑞新材。硅微粉是以结晶石英、熔融石英等为原料加工而成的粉体,广泛应用于覆铜板、环氧塑封的填充料,高速CCL的传输速度、损耗、散热等性能 提出更高要求,因此高端硅微粉作为填充材料在高速板加速渗透,且高频高速板一般需要球形硅微粉做填料,相对公司之前的主要产品角形硅微粉,球形硅微粉具有更好的流动性,能够精细调节介电常数、降低线性膨胀系数、提高尺寸稳定性等,价格相对较高,因此价格是角形硅微粉的 3-5 倍。从公司能力看,公司可以批量向生益科技等全球领先的CCL公司批量供应球型硅微粉。所以公司成长逻辑也受益于数通服务器流量升级下的高速CCL场景,以及较大国产替代空间。
鼎通科技是一个市场未重视的优质服务器产业链公司,我们独家挖掘并始终看好。公司做的产品是服务器和交换机的背板连接器+IO连接器。背板连接器用于服务器的母板子板相连,而IO连接器用在子板和光模块连接的部分。因此即使从光模块的角度来说,后面400G、800G的升级趋势下,公司IO连接器、背板连接器其实是一样的升级逻辑。
而且相对现在国产化率比较高的光模块市场而言,现在服务器高速连接器的市场(特别是400G以上的高端市场)国产化率还很低,公司的卡位更有优势。之前市场诟病的一点就是公司通信这块纯代工无品牌,因此壁垒偏低,而在我们来看存在巨大的预期差。
我认为从服务器+汽车的属性看,公司存在较大成长空间。公司通信业务(85%占比)中有大部分是服务器,小部分是交换机,几乎无基站——以上部分明年高速增长,另外汽车业务(15%占比)明年增速会数倍高于汽车。公司整体PEG来看很便宜。
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  • 一夜鱼龙舞
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  • 只看TA
    2022-01-10 18:01
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  • NeiIHu
    自学成才的老韭菜
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  • 只看TA
    2022-01-10 13:09
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