股票啦 www.gupiaola.com 2021年11月19日报道：落地不达预测

英伟达是全球知名的独立GPU供应商，同时还是构建AI生态的领军者之一。本文期望通过复盘英伟达的进展历程，总结其在成长过程中的成功要素，并以此为投资者和中国计算芯片行业进展提供更好的借鉴经验。

摘要

高端嬉戏显卡构筑行业壁垒，紧跟产业行情趋势助力虚拟现实产业成熟。回首过去，GPU出货量与个人PC存有肯定的关联关系。然而人们看到，得益于公司延续聚焦高端显卡销售市场，其嬉戏业务2014-2020年收入CAGR显著优于同期全球PC出货量表现。大陆客户怎么做美股投资展望将来，人们看好公司基于自身在图像处理上的技术壁垒，延续提升GPU性能表现，并在此基础上助力VR嬉戏设计；同时，人们认为公司在虚拟现实上的图像处理能力也将有效外延至社交、广告、消费等潜在的VR内容设计，助力虚拟现实生态不断成熟。

数字孪生构想促进公司人工智能(161631)新生态构建。2015年，以英伟达为代表的硬件公司提出“云计算+AI”概念，引发了新一代通用计算平台的变革。人们看到，得益于公司延续进展以CUDA为核心的软硬结合生态，英伟达的数据中心产品受到销售市场高度认可。展望将来，人们看好公司协同进展GPU、DPU、CPU三类芯片，并通过Omniverse平台实现数字孪生，在机器人(300024)、仓库、工厂等多场景实现模拟、训练、运作等功能。人们认为英伟达正通过硬件、软件、应用等多维度构建人工智能(161631)新生态，促进用户加快实现数字化智能转型。

自动驾驶迎来“黄金十年”，积极进军新蓝海。人们认为，汽车在将来十年有望沿电动化、智能化、网联化、共享化主线依次展开，域操纵器(DCU)/中心聚合式架构有望成为将来汽车的新形态，对算力的高要求有望趋使以SoC芯片为核心的车载计算平台不断演进。

风险

AI 落地不达预测。大陆客户怎么做美股投资中美贸易摩擦加剧连累半导体材料(512480)行业复苏。

正文

投资亮点

图表：全文观点梳理

资料来源：英伟达官网，万得资讯，中金公司(03908)钻研部

英伟达：全球AI生态构建的领军者之一

公司市值规模、关键产品及服务介绍

1993年1月，前LSI Logic工程师Jenson Huang(黄仁勋)与从Sun Microsystem摆脱的Chris Malachowsky和 Curtis Priem在硅谷中心的圣克拉克市创建了英伟达(NVIDIA Corporation，股票代码：NVDA US)。创立初期其致力于成为全球领先的电脑和嬉戏机GPU芯片设计公司。大陆客户怎么做美股投资伴随着AI时代的到来，公司期望借助GPU并行计算的特性，为新的计算时代带来变革，在计算机(512720)、机器人(300024)、自动驾驶汽车等领域发挥新的作用。

美股市值最大的计算机(512720)芯片设计公司之一。虽然相较传统科技巨头(苹果、微软、亚马逊、谷歌、Facebook等)而言，公司市值体量仍存有差距。截止2021年11月15日，英伟达市值达到7,598亿美元，超过英特尔与AMD，是美股销售市场上市值体量最大的计算机(512720)芯片设计公司。

目前英伟达关键将产品分为嬉戏、数据中心、自动驾驶、专业可视化等版块。据公司FY2021财报显示(即自CY 2020/1/31至CY 2021/1/31期间)，公司共取得营业收入166.75亿美元。其中嬉戏业务收入占比47%，包含GeForce RTX 30系列显卡等；数据中心业务占比40%，包含BlueField DPU，NVIDIA A100等产品；专业可视化业务占比6%，以Quadro系列产品主导；自动驾驶业务占比3%，包含AGX Xavier开发者套件、Driver Atlan等产品。

公司进展历程：从图像处理到通用计算

专心图像处理的GPU设计公司起步(1993-2005年)：1993年，英伟达成立，怀着PC会成为嬉戏和多媒体的消费级平台的信念，公司延续专心图像处理产品。1995年起，公司继续推出基于二次曲面贴图(quadratic texture maps)的产品NV1和NV2，但因与主流的微软Direct 3D图像标准不符而致使公司险些破产。在吸取失败的教训后，公司迅速成长，于1998年和台积电签署合作协议，为今后的进展奠定坚实基础；1999年，公司在纳斯达克上市，市值达2.3亿美元，并在同年创造了全球首个GPU(图形处理器)。大陆客户怎么做美股投资彼时的GPU在计算机(512720)内部接管了大量CPU承担的图形渲染工作，为使用者提供更为细腻的三维成像效果。

坚持构建以CUDA为核心的软硬结合生态(2006-2009年)：早在2003年，在全球计算机(512720)图形学会议SIGGRAPH上，与会人士便探讨利用GPU进行通用计算的设想和模型，为第四代GPU即GPGPU奠定了基础。2006年，英伟达推出具有开创性的并行编程模型CUDA，用于GPU通用计算，为将来公司软硬结合的生态埋下了伏笔。然而由于CUDA的设计导致芯片面积增大，GPU散热成为了难以解决的问题。2008年，公司G84/G86核心产品隐藏显卡过热的问题，过高的GPU温度致使PC隐藏花屏，最终公司付出了近2亿美元的代价。直到2009年，新的Fermi架构推出才令销售市场重拾信念，公司的销售市场表现隐藏回升。

延续攻克高端嬉戏显卡领域，并积极布局GPU通用计算(2010-2016年)：2010年起，全球PC出货量隐藏瓶颈；而此时的GPU销售市场在经过多年竞争后，渐渐展现英伟达与AMD两家竞争的寡头垄断布局。2010-2016年间，英伟达以显著快于AMD的速度迭代产品，推出多款以Fermi，Kepler，Maxwell，Pascal等芯片架构为核心的拳头产品，凭借优质的使用体验和性能表现牢牢占据了高端嬉戏显卡领域；同时公司高度关心以GPU通用计算为核心的将来，聚合开发更新以Tesla架构主导的数据中心芯片，为将来数据中心业务的进展奠定了基础。

人工智能(161631)、数字孪生、自动驾驶延续促进公司成长(2016年至今)：人工智能(161631)方面，2016年，半导体材料(512480)行业迎来了数据中心建设驱动的成长周期，公司在高性能计算、深度学习等领域延续发力，布局人工智能(161631)与云计算的落地应用，数据中心业务收入占比不断提升。截止2020年，公司数据中心产品收入占比已达40%；数字孪生方面，公司致力于构建虚实结合的人工智能(161631)生态，为工厂、城市等地区构建数字孪生的解决方案，延续赋能各行各业数字化转型；自动驾驶方面，公司积极推进自动驾驶芯片及解决方案落地，助力自动驾驶技术不断成熟。大陆客户怎么做美股投资人们认为，人工智能(161631)、数字孪生以及自动驾驶的将来逐步勾勒出公司的成长蓝图，人们也看到公司在2020年市值超越传统巨头英特尔，成为了美股销售市场上市值体量最大的计算机(512720)芯片设计公司。

图表：进展历史回首

注：公司财年FY(Fiscal Year)相较日历年CY(Calendar Year)提前13个月

资料来源：英伟达官网，万得资讯，彭博资讯，中金公司(03908)钻研部

回首公司进展历程，从波士顿矩阵的维度看来，目前公司业务可按以下维度划分：

现金牛业务：嬉戏与专业可视化。据Jon Peddie Research(JPR)，截止2Q21，英伟达在独立显卡销售市场市占率已达到83%。大陆客户怎么做美股投资得益于公司在独立显卡行业的技术积存以及在高端销售市场的品牌地位，人们认为公司的显卡产品已经具备现金牛属性，能够带来较为稳定的经营现金流，提供良好的造血功能。

明星业务：数据中心。人们认为，公司注重GPU通用计算与人工智能(161631)结合的数据中心业务。截止2019年，英伟达在云端AI训练芯片销售市场占据主导地位。

问题业务：自动驾驶业务。如人们在《消费电子2021展望：新十年周期的起点，中国企业将成为引领者》中所提到，下一个10年汽车行业进展有望顺着电动化、智能化、网联化、共享化的主线依次展开。虽然目前全球智能驾驶方案仍处于演进的早期阶段，但英伟达积极投身销售市场，为整车厂及tier1方案供应商提供软硬结合的解决方案。

瘦狗业务：OEM及其他。大陆客户怎么做美股投资公司本身也提供显卡的OEM代工服务，但截止FY 2021，仅占公司总体收入的4%，体量较小。

产业链勾勒

关键供应商：台积电、安靠、鸿海等。英伟达运用Fabless模式进行GPU芯片设计，关键合作的晶圆代工厂包含台积电、三星电子；封装测试厂关键为安靠、京元电子、矽品周密；组装厂包含鸿海、比亚迪电子(00285)等。

下游客户：包含头部PC厂商、云计算公司、专业设计公司，并积极寻求智能驾驶领域。公司嬉戏业务客户关键包含头部PC厂商联想、惠普、戴尔、宏碁等；同时，公司致力于在数据中心领域进展人工智能(161631)应用与高性能计算，以优质技术延续促进产品升级。目前，头部云计算厂商谷歌、脸书、亚马逊、微软等均运用了英伟达GPU产品；公司同样在专业可视化领域稳定进展，截止2020年底，已帮忙Cannon设计、宜家等专业建筑设计公司搭建良好的视觉工作环境。大陆客户怎么做美股投资其它，伴随着智能驾驶预测的不断提升，公司积极与整车厂(包含奔驰、奥迪、福特、丰田等)及Tier 1方案供应商(博世等)进行合作，提供软硬一体的解决方案，寻求智能驾驶领域新蓝海。

图表：英伟达产业链中的关键涉及公司

资料来源：英伟达官网，万得资讯，彭博资讯，中金公司(03908)钻研部

估值回首与对比

估值回首

1993至2005年间，公司处于进展初期，延续深耕图像处理领域产品；1998年公司上市后，前向12月P/E水平相对稳定，均值坚持在29.6倍。大陆客户怎么做美股投资

2006年至2009年，在美国金融危机叠加显卡过热事件的影响下，公司盈利受挫，销售市场预测下滑；直至2009年，Fermi架构GPU推出，销售市场对公司的预测才开端逐步复原。

2010年至2016年，公司快速迭代高端嬉戏显卡产品，与个人PC销售市场较为疲软的出货表现解绑，打造自身品牌优势，同时积极布局GPU通用计算，带动前向12月P/E水平稳步抬升。

2016年至今，除传统显卡业务外，公司渐渐转型为AI平台型企业，并积极寻求数字孪生与智能驾驶领域。大陆客户怎么做美股投资受益于虚实结合生态的推进以及智能驾驶预测上行，公司迎来股价与估值的双向上行。

图表：英伟达12F (前向12月)P/E与股价波动回首

资料来源：英伟达官网，万得资讯，彭博资讯，Thomson One， 中金公司(03908)钻研部

估值对比：长期对英特尔形成溢价

英伟达的估值长期对英特尔形成溢价。英伟达的可比公司关键包含计算芯片巨头英特尔与AMD。由于AMD历史上隐藏多次亏损，因此本文运用英特尔与公司进行估值对比。大陆客户怎么做美股投资从前向12月P/E水平看来，1Q01至3Q21期间，英伟达历史均值为31.0倍，英特尔为18.0倍，存有72%的溢价差距，人们认为这反映了销售市场针对GPU通用计算以及人工智能(161631)虚实结合生态较高的期望水平；英伟达2011-2020 年收入CAGR达到 17%，较好的收入增长也延续支撑了投资者的预测。

图表：英伟达12F P/E估值对英特尔存有长期溢价

资料来源：万得资讯，彭博资讯，Thomson One， 中金公司(03908)钻研部

嬉戏业务：高端嬉戏显卡构筑行业壁垒，紧跟产业行情趋势助力虚拟现实产业成熟

GPU:为图形处理功能而生

GPU全称为图形处理器(Graphics Processing Unit)，GPU的正式进展与应用经历了多个阶段：1962年，麻省理工学院的伊凡·苏泽兰(Ivan Sutherland)首次在其博士论文中提出电脑图形学；1991年，ATI公布Mach 8显卡(graphics card)，将图形运算从CPU上解放，提高了电脑操作系统的通畅度，但此时的显卡更多用于二维图像的加快，较GPU仍存有差距；1999年，英伟达公布GeForce 256，首创GPU一词，该产品能够较好处理图像的旋转及阴影等多种三维效果，GPU也渐渐开端被多家厂商开发使用。大陆客户怎么做美股投资

桌面GPU总体出货量与PC销售市场存有部分关联关系。目前在个人PC电脑中，关键包含CPU与GPU两类处理器。从架构看来，CPU关键由运算器(ALU)、操纵器(Control)等部件组成，适合线程数较少的复杂运算；GPU则通过大量的并行处理器计算以实现自身功能，适合高线程的容易运算。得益于GPU的计算特点，其应用聚合于PC的图片像素处理，人们也看到全球桌面GPU的出货量与全球PC出货量存有肯定的关联关系。

根据Gartner数据显示，自2010年起全球PC出货量同比增速延续放缓，截止2020年，全球PC共出货2.7亿台，同比增长2%。人们看到，GPU出货量展现同样的规律，根据IDC数据显示，2011-2020年间全球桌面独立GPU出货量有6年隐藏同比倒退。展望将来，人们认为，伴随着全球PC销售市场出货量的维稳，桌面GPU的总体出货量同样将展现较为稳定的情况。

图表：全球PC出货量变化

资料来源：Gartner， 中金公司(03908)钻研部

图表：全球桌面独立显卡出货量

资料来源：IDC， 中金公司(03908)钻研部

桌面独立显卡针对嬉戏爱好者使用，行业处寡头垄断布局。桌面GPU关键分为集成显卡和独立显卡两类，其中独立显卡的性能与速度普遍优于集成显卡，使用人群较聚合于对三维画面有更高要求的嬉戏爱好者。人们看到，在目前的独立显卡销售市场中，英伟达与AMD(超威半导体材料(512480))的产品占据了近100%的销售市场，行业总体处于寡头垄断布局。据Jon Peddie Research，截止2Q21，英伟达出货占83%，AMD出货占据17%。大陆客户怎么做美股投资人们认为，在独立显卡销售市场中，英伟达目前处于相对强势的领导地位，且临时未看到新厂商入局，总体竞争布局有望再次坚持。

图表：独立GPU市占率变化

资料来源：Jon Peddie Research，中金公司(03908)钻研部

公司产品：聚焦高端嬉戏显卡，VR嬉戏或将成为下一个风口

凭借优异性能与PC销售市场出货量解绑，在存量销售市场中延续领跑。2014-2020年间，公司嬉戏业务收入复合增速达25%，显著优于Gartner披露的PC销售市场出货量表现(2014-2020年复合增速为-3%)。大陆客户怎么做美股投资人们认为，公司与PC销售市场较为疲弱的出货量表现解绑关键是由于公司在战略上延续聚焦高端嬉戏显卡销售市场，以优质产品体验抓住用户痛点。

图表：英伟达嬉戏业务季度收入及同比增长率

资料来源：英伟达官网， 中金公司(03908)钻研部

图表：主流嬉戏平台中，公司产品占据主导

资料来源：Steam， 中金公司(03908)钻研部

对比AMD:快速迭代产品架构，牢牢把握高端销售市场。大陆客户怎么做美股投资如前文所述，自2010年起全球PC销售市场进入存量阶段，英伟达快速切换战略，近2年更新一次GPU架构，迭代速度相较于竞争对手AMD更快，产品在3D渲染、软件优化等方面均抓住了嬉戏用户的需求痛点。

得益于公司快速的架构迭代，其产品在高端销售市场表现显著优于AMD。以目前英伟达的高端产品RTX 3090与AMD最新公布的RX6900 XT为例进行对比，英伟达在功耗略微提升的基础上，配备了DLSS(深度学习超级采样)、Ray tracing(光线追踪)、CUDA等多种技术，在4K级别嬉戏中的体验显著优于AMD的产品；从主流电竞嬉戏平台Steam披露的数据看来，截止2021年10月，英伟达的显卡产品市占率已达到75.6%，大幅领先于AMD的销售市场表现。人们认为，虽然AMD产品较英伟达更具性价比，但针对嬉戏用户而言，价格的低敏感性是其显著特性之一，英伟达的产品能够带来更为舒服的嬉戏体验，较好保障了用户粘性。

图表：主流嬉戏显卡中，英伟达高端销售市场地位稳固(性能由高至低排序)

资料来源：英伟达官网，AMD官网，中金公司(03908)钻研部

将来行情趋势#1:VR有望成为下一类热门嬉戏载体，Omniverse助力公司布局新生态。人们认为嬉戏与VR等智能硬件的结合有望成为嬉戏销售市场的重大行情趋势之一。2020年3月，Value公布《半衰期： 艾利克斯》，首次达到3A级VR内容开发，成为新一类VR热门嬉戏。大陆客户怎么做美股投资人们观看到，在VR嬉戏中，除了对嬉戏画面细节要求高之外，也需要保证对左眼和右眼视图的高度同步。

英伟达积极布局VR领域，以迎合VR嬉戏的转型行情趋势。首先，对嬉戏玩家来说，公司显卡具备增强型VRWORKS GRAPHICS技术，能够仅通过一次描绘几何图形，便同时投射左眼和右眼视图，确保了优质的同步渲染体验；此外，对嬉戏设计者来说，在4月GTC 2021技术大会上，公司再次提及其3D仿真及协作平台Omniverse，该平台可以实现虚拟世界对物理世界的逼真模拟[1]。借助平台的Machinima功能，嬉戏设计者能够在VR嬉戏设计中实现与真实物理世界的交互，增强VR嬉戏本身的真实性。

图表：VR热门嬉戏《半衰期》对画面细节要求高

资料来源：Steam官网， 中金公司(03908)钻研部

图表： 英伟达Omniverse提供优质模拟环境

资料来源：英伟达GTC 2021技术大会， 中金公司(03908)钻研部

将来行情趋势#2:以嬉戏为起点，虚拟现实内容有望延续外延，公司基于优质图像处理能力赋能行业成熟。大陆客户怎么做美股投资人们在《ARVR系列#2:展望虚实交互时代硬件形态》中认为，在虚实交互时代，嬉戏将会是一个起点，而社交、广告、消费、视频等领域有望延续与虚拟现实结合，实现虚拟与现实的互联互通，逐步进入全真互联网阶段。

数据中心：数字孪生构想促进公司人工智能(161631)新生态构建

数据赋能经济发展数字化转型，云计算+AI等新技术有望加快升级行情趋势

数字经济发展时代，数据将成为新生产要素。大陆客户怎么做美股投资根据联合国的定义，数字经济发展由狭义到广义，包含了三层定义[2]：(1)硬件制造、软件和IT咨询、信息服务、电信等数字部门；(2)平台经济发展、零工经济发展、共享经济发展等基于数字产业技术的数字经济发展；以及(3)包含电子商务、工业4.0、精准农业等的数字化经济发展。

人们认为，数字经济发展的演进离不开前沿技术的进展迭代，其中“云+AI”有望在5G建设背景下成为下一个十年的通用计算平台。回首过去，自90年代起计算平台经历了PC主机、PC互联网、移动互联网三个计算时代的变迁，人们看到每过约10年通用计算平台就会隐藏一次变革，人们的生活办公方式也会随之产生变化。自2015年英伟达与亚马逊等硬件公司开端提出“云+AI”概念后，国外云计算龙头厂商谷歌、微软等相继推出AI平台，意图与其云业务进行结合；国内的腾讯、阿里、百度(BIDU)也纷纷公布其云业务与AI相结合的战略与愿景。人们看到，国内外代表厂商的布局从肯定侧面反映出“云+AI”或已成为全球企业的战略共识。人们认为，在5G通信技术支持下，“云+AI”能够构建传输、储备、计算、预测、自身学习、应用、再传输的闭环生态，实现终端与边缘计算的高效结合，或将成为下一个十年的通用计算平台，加快经济发展数字化升级行情趋势。

云计算销售市场的构成中，服务器GPU和AI专用芯片增长潜力突出

从基础设施到应用层面，云计算产业链包含了数通半导体材料(512480)、服务器、交换机、光模块、IDC、IaaS、PaaS、SaaS服务等核心环节。其中，服务器作为一种高性能计算机(512720)，在云计算的网络环境中为客户端计算机(512720)提供特定应用服务，包含数据的储备、传输、处理和公布等。大陆客户怎么做美股投资服务器作为网络中的节点，储备、处理超过80%的数据和信息，相比于个人计算机(512720)，其计算能力、数据处理能力、稳定、可靠、安全、可拓展、可治理性能均要求更高。

图表： AI芯片产业链

资料来源：各公司官网，中金公司(03908)钻研部

公司产品：多施并举构建虚实结合的人工智能(161631)新生态

英伟达在2015年提出“云+AI”概念，并高度关心以GPU通用计算为核心的将来，聚合开发以Tesla架构主导的数据中心芯片，为将来数据中心业务的进展奠定了基础。大陆客户怎么做美股投资

在数据中心聚焦战略的延续促进下，2020年公司该项业务收入已达到67亿美元，占总收入约40%，成为了公司的第二大业务主线。从应用角度看来，公司数据中心业务关键分为人工智能(161631)和深度学习、高性能计算以及可视化三大部分。根据人们估测，截止2019年，其中约50%的收入来自人工智能(161631)和深度学习，约40%来自于高性能计算。

回首过去，软硬结合生态叠加高研发花费构筑“云+AI”生态。人们认为，英伟达延续投入高研发，支持进展以CUDA为核心的软硬结合生态，是公司产品在云端AI训练销售市场形成较强销售市场地位的重大原因之一。

坚定推进高研发支持软硬结合生态。在SIGGRAPH2003大会上，利用GPU进行通用计算的设想被首次提出。2007年，英伟达看好GPU编程的将来，抢先于AMD(彼时的ATI)，打造特意紧紧围绕公司硬件产品的并行编程模型CUDA。由于支持CUDA的GPU一定在硬件设计中增加相关的逻辑电路，使得GPU die size增大、散热增加、成本上升，在早期技术不成熟的情况下GPU的故障率较高。但人们看到，公司坚定看好GPU编程生态的将来，在隐藏显卡过热的情况后加快芯片架构的迭代升级速度，研发花费率一度达到44%(4Q09)，领跑行业。大陆客户怎么做美股投资人们认为，英伟达在CUDA上的战略眼光及延续坚持是如今形成软硬集合生态的重大基础原因之一。

CUDA打造产品异质性，增强客户粘性。相较AMD采取的通用OpenCL平台而言，CUDA在不用考虑共享其他品牌硬件设计资源的基础上，在性能提升方面有较大的优势。同时伴随着人工智能(161631)技术的渐渐兴起，公司逐步开发包含cuDNN(用于加快深度学习基元)、cuML(用于加快数据科学工作流程和机器学习算法)、TensorRT(用于优化受训模型的推理性能)、cuDF(用于访问 pandas 之类的数据科学 API)、cuGraph(用于在图形上履行高性能预测)等多个软件库，为人工智能(161631)应用的开发设计者提供了完善的软硬件生态环境。人们认为，长期的坚持与CUDA优异的使用体验为英伟达产品打造了深厚的护城河，增强了客户粘性，人们看好公司延续深耕GPU通用计算的软硬结合生态，加强在人工智能(161631)领域的主导地位。

图表： 英伟达CUDA架构

资料来源：英伟达官网，中金公司(03908)钻研部

展望将来，三类计算芯片共同进展，叠加数字孪生工具，打造人工智能(161631)强大生态圈。在GTC 2020和GTC 2021上，公司跨出GPU范畴，连续推出新的DPU和CPU产品；同时延续更新 Omniverse，致力于打造新兴数字孪生解决方案。大陆客户怎么做美股投资基于英伟达在硬件与数字孪生工具上的布局，人们看好公司构建全新人工智能(161631)生态圈，从虚、实两个角度延续赋能数字化转型。

DPU/DOCA:有望复刻GPU成功经验，成为将来数据中心重大的基础计算芯片。2020年，公司完成对 Mellanox 的收购，并在此基础上公布面向数据中心的新型处理器 BlueField DPU(数据处理单元)系列产品。人们认为该产品能够从 CPU 上卸载网络、储备、安全等任务，在数据中心中有效发挥其效用。据英伟达GTC 2021技术大会，最新公布的BlueField-3 DPU能够替代约300个CPU核，对网络流量进行保卫、卸载和加快[3]。同时，公司并未单独进展硬件，如CUDA之于GPU，公司推出DOCA软件开发包，提供软件定义和硬件加快的网络、储备、安全和治理等应用，以便开发者构建数据中心基础设施服务程序。人们看好DPU复刻GPU成功经验，形成新一代软硬结合的数据中心生态。

图表： DPU 从 CPU 上卸载网络、储备、安全等任务

资料来源：英伟达GTC 2020，中金公司(03908)钻研部

CPU:打造公司首款CPU产品，加码AI数据中心建设。在GTC 2021技术大会中，公司首次推出基于Arm架构的Grace CPU，用于大规模人工智能(161631)和高性能计算应用。不同于传统x86架构的CPU，人们看到该产品关键为满足自然语言处理、推选系统、人工智能(161631)超级计算等应用而设计，属于高度专用型处理器；同时其运用第四代NVIDIA NVLink互联技术，从储备到GPU衔接速度估计将达到2000GB/秒，是目前同等场景下服务器水平的30倍。大陆客户怎么做美股投资人们认为，该产品的推出将进一步增强公司在人工智能(161631)算力领域的实力，人们看好公司进展“GPU+DPU+CPU”的三芯路线，打造硬件的完整产品布局，为开发者和使用者提供完备的AI服务。

图表： 英伟达入局数据中心CPU

资料来源：英伟达GTC 2021技术大会，中金公司(03908)钻研部

数字孪生：构建虚实结合的人工智能(161631)新生态。数字孪生是一种超越现实的概念，关键指利用物理模型、运作历史等数据仿真，并在虚拟空间中完成映射，从而反映实验对象在真实环境下的生命周期。人们看到，在11月举办的英伟达GTC2021人工智能(161631)大会上，公司再次强调Omniverse平台能够在机器人(300024)、仓库、工厂、乃至整个城市中实现模拟、训练、运作等功能，并宣布Omniverse Enterprise已处在测试阶段。人们认为Omniverse的重大意义在于用户可在虚拟环境中对正在开发的产品或正在模拟的问题进行充分试错，并降低相关成本。同时，英伟达在数字孪生平台Omniverse上的布局在肯定程度上显示了虚实结合或将成为硬件公司将来的主流进展方向之一。大陆客户怎么做美股投资基于公司本身在数据中心上的能力积存，人们看好公司成为数字孪生概念的领跑者之一，延续赋能用户实现数字化转型。

图表： 仓储物流在Omniverse平台中模拟训练

资料来源：英伟达GTC 2021人工智能(161631)大会，中金公司(03908)钻研部

图表： Omniverse 拟人形象与真人互动

资料来源：英伟达GTC 2021人工智能(161631)大会，中金公司(03908)钻研部

智能驾驶业务：自动驾驶迎来“黄金十年”，积极进军新蓝海

智能汽车(161033)迎来“黄金十年”，智能驾驶车载芯片布局尚不稳定

智能汽车(161033)迎来“黄金十年”。大陆客户怎么做美股投资人们认为，智能汽车(161033)在将来十年有望沿电动化、智能化、网联化、共享化主线依次展开，并在整车品牌、整车制造、零部件/软件服务等环节带来深刻变革，相比传统汽车时代，更大体量的公司有望诞生。

高级别自动驾驶渐行渐近，硬件架构有望迎来同步变革。人们观看到，伴随着人工智能(161631)技术的不断进展，自动驾驶技术有望开启新一轮的汽车创新周期。根据美国机动车工程师协会(SAE)针对自动驾驶等级的划分，L0-L2 属于高级驾驶辅助系统(ADAS，Advanced Driving Assistant Systems)， L3-L5 则可称为自动驾驶系统。根据人们统计，自2020年起欧美、日韩、中国的新兴及传统车厂均开端积极寻求L3+级别自动驾驶技术。英伟达同样也估计，到2035年全部的汽车均将实现Level 2到Level 5不等的自动驾驶程度。

在L3+高级别自动驾驶中，传统汽车架构变革行情趋势突出。传统汽车关键运用分布式E/E架构，通过MCU芯片便可满足各ECU(Electronic Control Unit)的功能，然而伴随着汽车电子化的渐渐成熟，ECU算力无法共享、统一化编程能力欠缺等问题渐渐暴露。人们认为随着智能汽车(161033)时代的到来，以特斯拉等造车新势力为代表的域操纵器(DCU， Domain Control Unit)/中心聚合式架构有望引领行业变革，对算力的高要求有望趋使以SoC芯片为核心的车载计算平台不断演进。

车载AI芯片将成为智能驾驶决策层的硬件“大脑”。据IHS Markit预测，2020-2026年汽车芯片收入将从380亿美元增长至676美元，CAGR达到7%。在传统汽车芯片供应链中，MCU芯片关键用于实现发动机操纵、电源治理等局部功能，能够较好完成履行层的指令。然而在智能驾驶不断推行的过程中，人们看到，相较传统汽车，感知层与决策层的职能将逐步升级，其中决策层需要通过处理感知层与传感器提供的信息(如车辆自身、路况、车主等动态信息)，对履行层下达指令，以实现对车辆的操纵。大陆客户怎么做美股投资因此人们认为，在硬件层面，自动驾驶的实现对决策层硬件的数据处理能力提出了新的要求，以AI应用主导的SoC芯片有望逐步替代传统MCU芯片，成为智能驾驶系统中的硬件“大脑”。

图表： SoC或将成为智能驾驶决策层的硬件“大脑”

资料来源：亿欧智库，中金公司(03908)钻研部

车载AI芯片行业现状#1:整车厂与芯片厂商积极寻求自动驾驶，产业链布局产生变化。根据ICVTank数据显示，截止2019年，全球车载芯片销售市场CR4达到43%，依然以传统车载芯片厂商主导导。但人们看到，传统Tier1厂商以提供包含MCU芯片的操纵器硬件主导，在SoC芯片平台以及操作系统等配套产品的提供方面缺少相关的经验。大陆客户怎么做美股投资根据人们统计，目前在以SoC主导导的自动驾驶车载芯片的销售市场中，竞争布局仍不突出：各芯片厂商、整车厂(OEM)及Tier1厂商均开展着紧密的合作，其中造车新势力(蔚来、小鹏、理想等)更偏好于直接使用英伟达、Mobileye等厂商提供的软硬件及算法一体结合的自动驾驶平台。

图表： 各自动驾驶芯片厂商合作方较为

注：更新截止于2021年11月16日

资料来源：TI，Renesas，Intel，Nvidia，NXP等公司官网，中金公司(03908)钻研部

车载AI芯片行业现状#2:芯片厂商配合整车厂延续提高芯片算力。根据汽车之心对行业的估计，至L4级别的自动驾驶，单车所需算力将迎来较大的提升，达到约320 TOPS，较L3级别提升超10倍。如前文统计，虽然目前欧美、日韩、中国的新兴及传统车厂仍处在以L2-3主导的自动驾驶阶段，但人们看到以蔚来、小鹏、特斯拉、理想等主导的造车新势力正积极促进拳头产品的算力升级：以蔚来ET7为例，其单车理论算力将达到1016 TOPS，大幅超过L4所需的自动驾驶算力需求。大陆客户怎么做美股投资人们认为，下游整车厂商的算力提升肯定程度上彰显了其针对自动驾驶的良好信念，同时算力的提升能够更好配合后续算法与软件的升级，因此算力正逐步成为衡量厂商产品性能的指标之一。

图表： 自动驾驶L1-L5所需算力预测

资料来源：汽车之心，中金公司(03908)钻研部

图表： 主流造车新势力整车算力提升突出

资料来源：各公司官网，中金公司(03908)钻研部

基于上述现状，根据与主机厂合作模式的不同，人们将车载AI芯片厂商分为以下几类厂家：

传统解决方案商：算力促进保守，软硬件结合能力有待加强(tier 1主导)。一方面，传统车载芯片Tier1 厂商在算力的迭代上进展较为缓慢。大陆客户怎么做美股投资以传统厂商瑞萨电子为例，公司计划于2023年量产R-CAR V3U芯片[4]，该芯片的算力将达到60TOPS，但与其他主流厂商推出的同期芯片相比，算力仍存有显著差距；另一方面，由于传统车载芯片Tier 1厂商入局车载AI芯片销售市场的时间更晚，故而在硬件与软件结合上的明白上不及新兴芯片厂商，目前造车厂商仍偏好使用以英伟达、Mobileye主导导的计算平台。

提供相对封闭方案：由供应商完成自动驾驶的关键任务(代表厂商：Mobileye等)。在这种合作模式下，供应商将芯片和算法捆绑销售。以代表厂商Mobileye为例，主机厂挑选使用Mobileye的芯片后，缺少算法迭代和定制化的权限，在自动驾驶上参与度较低。

一站式服务模式：提供自动驾驶全栈解决方案(代表厂商：华为等)。2021年4月17日，搭载了华为自动驾驶汽车解决方案ADS的极狐阿尔法S在上海正式公布。从极狐的底盘模型看来，华为不仅提供MDC智能驾驶平台(包含AI芯片、操作系统、算法、开发工具链等全链条软硬结合工具)，而且在车体配备了华为自制的毫米波雷达和激光雷达等传感器。

华为在MDC计算平台上旨在打造可伸缩的系统架构，即高算力的MDC硬件平台可支持限定场景下的自动驾驶，并在通过减配/增配相关配置后，应用于更低/更高级别的自动驾驶，为用户提供多样挑选。大陆客户怎么做美股投资

中立第三方：合作模式更为开放，积极促进软硬结合(代表厂商：英伟达、高通、地平线、黑芝麻(000716)等)。中立第三方在和主机厂的合作上挑选了更为开放的合作模式，不捆绑销售芯片+算法，并提供软件平台，赋予整车厂商更快的自动驾驶迭代能力。

英伟达：英伟达的计算平台是目前主流造车新势力的挑选之一，人们认为原因关键有以下两点：1)算力提升符合车载智能化行情趋势：英伟达延续注重绝对算力表现，计划于2022年量产算力高达200TOPS的Orin芯片，是目前销售市场上算力最为领先的车载AI芯片之一，符合整车厂针对算力提升的需求；2)促进软硬结合，公布自动驾驶计算平台：除硬件外，英伟达提供Omniverse模拟环境、NVIDIA DRIVE软件等，助力自动驾驶企业构建和部署先进的车辆应用场景。

高通：高通与英伟达类似，合作模式较为开放。大陆客户怎么做美股投资公司于2020年1月在CES国际消费电子展上推出自动驾驶平台Snapdragon Ride平台，能够提供L1级，L2+级，L4/L5级三个等级的智能驾驶系统；同时，该平台配备开放的编程架构，支持整车厂根据AEB(自动制动系统)、TSR(交通标志识别)、APA(自动泊车)等需求进行个性化定制，赋予整车厂较大的自由度。

地平线、黑芝麻(000716)等国产厂商：国内厂商同样延续推出开放式的自动驾驶计算平台：1)首先，在算力方面，以地平线、黑芝麻(000716)主导的国产厂商均积极提升芯片算力，符合行业总体行情趋势。如地平线计划于2023年量产算力大于512TOPS的征程6芯片；黑芝麻(000716)于2021年上海车展公布了算力为196TOPS的华山二号A1000 Pro芯片；2)在软硬件结合方面，地平线通过“开工天物”软件平台提供开发支持，能为下游tier 1/车厂提供模型仓库、AI芯片工具链以及AI应用开发中间件等模块以配合硬件实施自动驾驶技术开发。

图表： NVIDIA DRIVE软件助力自动驾驶生态构建

资料来源：英伟达官网，中金公司(03908)钻研部

图表： 地平线“开工天物”软件平台

资料来源：地平线官网，中金公司(03908)钻研部

将来行情趋势：算力堆叠或是短时行情趋势，硬件、软件、算法共同结合促进计算平台进展。从前文针对各AI车载芯片厂商的观看人们看到，除了高算力的芯片受到整车厂广泛运用之外，软件平台的应用还是厂商聚焦的重点之一。以最新推出的华为MDC为例，其本身由硬件(SoC、硬件工程等)、软件(操作系统、云服务、OTA等)、算法(聚类算法、深度学习等)三者共同组成。在当下时点，人们看到芯片厂商的硬件算力已经能够基础满足L4级别的自动驾驶，而针对AI芯片而言，具体落地的功能仍需要软件来定义。大陆客户怎么做美股投资展望将来，人们认为，芯片厂商的竞争重点将由算力堆叠逐步向软硬件结合的生态构建转移，从而达到硬件、软件与算法的高度耦合，助力自动驾驶技术延续加快渗透。

图表： 自动驾驶需要软硬件及算法的结合(以华为MDC平台为例)

资料来源：华为MDC智能驾驶计算平台白皮书，中金公司(03908)钻研部

公司产品：积极入局自动驾驶，打造以芯片为核心的AI平台服务

自动驾驶转型有望促进车载业务收入延续上量。2020年，公司汽车业务收入5.36亿美元，占总体收入的3%。公司的汽车业务关键由车载娱乐系统、ADAS系统和自动驾驶系统三大部分组成。回首过去，该细分业务版块关键以传统车载娱乐系统和ADAS系统主导。大陆客户怎么做美股投资但如前文所述，伴随着L4和L5级别自动驾驶汽车的不断渗透，人们注意到公司正加快入局自动驾驶业务。

打造“中心处理器”级自动驾驶产品。GTC 2021技术大会中，英伟达将Orin重新定义为“中心处理器”，人们认为该定义不仅迎合了汽车E/E架构聚合化的行情趋势，而且也将车载芯片算力范围拓展至座舱计算等外延应用。

图表： 自动驾驶主流平台对比

资料来源：TI，Renesas，Intel，NVIDIA，NXP等公司官网，中金公司(03908)钻研部

图表： Orin作为中心处理器

资料来源：英伟达GTC2021技术大会，中金公司(03908)钻研部

图表： Atlan芯片算力提升显著

资料来源：英伟达GTC2021技术大会，中金公司(03908)钻研部