軟硬件結(jié)合、緊抓數(shù)據(jù)中心成長(zhǎng)機(jī)遇，看英偉達(dá)(NVDA.US)如何一手締造GPU芯片帝國(guó)

英偉達(dá)（Nvidia）成立于1993年，目前是全球最大的獨(dú)立GPU供應(yīng)商，也是AI芯片市場(chǎng)的領(lǐng)軍者。本報(bào)告通過復(fù)盤Nvidia上市后的發(fā)展歷程，希望能在幫助投資者發(fā)掘Nvidia成功要素的同時(shí)，為中國(guó)計(jì)算芯片行業(yè)發(fā)展提供借鑒。

圖表: NVIDIA單季度收入及同比增長(zhǎng)率

資料來源：Factset，彭博資訊，中金公司研究部

上市初期，Nvidia GPU主要專注PC圖形業(yè)務(wù)，公司產(chǎn)品與PC出貨存在較高程度的綁定，以O(shè)EM形式銷售顯卡也是公司重要的收入來源之一。經(jīng)濟(jì)危機(jī)后，隨著智能手機(jī)、平板電腦等消費(fèi)電子新應(yīng)用的興起，終端需求呈現(xiàn)多元化，全球PC出貨量開始進(jìn)入下行通道，Nvidia開始將業(yè)務(wù)重心轉(zhuǎn)向高端游戲卡市場(chǎng)。2009年起，公司幾乎每?jī)赡晁⑿乱淮斡螒騁PU架構(gòu)，優(yōu)異的硬件性能和良好的兼容性使其逐漸擴(kuò)大了對(duì)AMD的市占率領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，一度在PC獨(dú)顯市場(chǎng)將AMD市占率壓制在20%以下。2010-2015年，公司游戲GPU出貨量年復(fù)合增速為9%，2013-2018年年復(fù)合增速上升至14%。同時(shí)，借助平均銷售單價(jià)強(qiáng)勢(shì)上升，公司2010-2015年游戲業(yè)務(wù)收入實(shí)現(xiàn)了21%的復(fù)合增速，而2013-2018年這一數(shù)字更攀升至29%。

圖表: Nvidia游戲顯卡出貨量，ASP及收入情況

資料來源：Nvidia公司官網(wǎng)，中金公司研究部

圖表: Nvidia游戲業(yè)務(wù)單季度收入及同比增長(zhǎng)率

資料來源：Nvidia公司官網(wǎng)，中金公司研究部

圖表: 獨(dú)立GPU市占率變化情況

資料來源：Jon Peddie Research，中金公司研究部

為了將天生強(qiáng)大的并行運(yùn)算資源共享給開發(fā)者，2006年公司推出了CUDA計(jì)算平臺(tái)，并讓未來的每一顆GPU都支持CUDA。盡管這一大膽的決定在初期使Nvidia一度遭遇“顯卡門”等困難，但正是這一預(yù)見性的發(fā)明，使Nvidia擁有了強(qiáng)大的GPU通用計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)，Tesla系列計(jì)算卡因此得到了客戶的認(rèn)可。除此之外，cuDNN、TensorRT、DeepStream等Nvidia自行開發(fā)、優(yōu)化的軟件也為GPU通用計(jì)算提供加速。充足的儲(chǔ)備使公司一舉抓住2016年起數(shù)據(jù)中心驅(qū)動(dòng)的半導(dǎo)體行業(yè)周期，目前公司GPU被廣泛用于云廠商的AI訓(xùn)練/推理加速任務(wù)。FY2019英偉達(dá)數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)收入占比增長(zhǎng)至接近三成。

圖表: Nvidia數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)單季收入及同比增長(zhǎng)率

資料來源：Nvidia公司官網(wǎng)，中金公司研究部

圖表: 數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)自4QFY16起增速大幅跑贏其他業(yè)務(wù)線

資料來源：Nvidia公司官網(wǎng)，中金公司研究部

進(jìn)入2018年下半年，受到數(shù)字貨幣價(jià)格下跌、數(shù)據(jù)中心資本開支增速放緩及自動(dòng)駕駛行業(yè)發(fā)展不達(dá)預(yù)期的三重因素拖累，市場(chǎng)開始對(duì)Nvidia的美好增長(zhǎng)前景產(chǎn)生質(zhì)疑，對(duì)其高估值失去認(rèn)同，股價(jià)大幅調(diào)整。但是依靠布局游戲、數(shù)據(jù)中心及自動(dòng)駕駛業(yè)務(wù)，未來公司仍有望切入更廣闊的市場(chǎng)空間。

我國(guó)計(jì)算芯片行業(yè)仍處于發(fā)展初期，2018年，中國(guó)產(chǎn)品終端領(lǐng)域?yàn)橛?jì)算機(jī)的芯片設(shè)計(jì)企業(yè)收入總和還不及Nvidia的一半。若要盡快縮短和海外龍頭廠商的差距，通過復(fù)盤Nvidia的成功史，我們認(rèn)為國(guó)內(nèi)廠商應(yīng)當(dāng)：1）持續(xù)大力投入研發(fā)，獲得差異化的產(chǎn)品來提升公司的盈利能力；2）注重軟硬件結(jié)合，在硬件性能優(yōu)異同時(shí)，若配套軟件能賦予其良好的兼容性與易用性，有利于增加客戶粘性；3）緊抓數(shù)據(jù)中心成長(zhǎng)機(jī)遇，目前中國(guó)數(shù)據(jù)中心/云/互聯(lián)網(wǎng)等企業(yè)在全球已經(jīng)擁有重要地位，硬件的加速國(guó)產(chǎn)替代為中國(guó)計(jì)算芯片設(shè)計(jì)廠商提供了前所未有的沃土。設(shè)計(jì)廠商應(yīng)竭力專注數(shù)據(jù)中心賽道，與服務(wù)提供商一同成長(zhǎng)。

圖表: 研發(fā)費(fèi)用絕對(duì)值對(duì)比：Nvidia vs. AMD

資料來源：公司財(cái)報(bào)，彭博資訊，中金公司研究部

公司2000-2019財(cái)年收入/凈利潤(rùn)年復(fù)合增速分別為19.9%/27.1%，同期半導(dǎo)體行業(yè)（不含存儲(chǔ)器）銷售額年復(fù)合增速為5.2%，可比公司Intel/AMD收入年復(fù)合增速分別為4.7%/4.4%。股價(jià)方面，相比費(fèi)城半導(dǎo)體指數(shù)、Intel及AMD近20年來的僅一倍股價(jià)上漲，Nvidia股價(jià)自2000年初至今實(shí)現(xiàn)了超50倍的漲幅。主要估值指標(biāo)來看，上市以來，Nvidia平均12月前向P/E對(duì)Intel呈現(xiàn)一倍以上平均溢價(jià)；2016年至今，公司高達(dá)10倍以上的平均12月前向P/S估值大幅跑贏行業(yè)。

圖表:自上市以來，Nvidia業(yè)績(jī)復(fù)合增速大幅領(lǐng)先于行業(yè)平均及可比公司

資料來源：Bloomberg，WSTS，中金公司研究部，注：因AMD 1999年凈利潤(rùn)為虧損，因此計(jì)算CAGR無意義

圖表: 上市以來，Nvidia股價(jià)表現(xiàn)大幅跑贏行業(yè)平均及主要可比公司

資料來源：彭博資訊，中金公司研究部

AI落地不達(dá)預(yù)期。中美貿(mào)易摩擦加劇拖累半導(dǎo)體行業(yè)復(fù)蘇。