千億芯片大單！起底英偉達的超級計算機產業供應鏈

訂單供不應求，AI增長爆發數千億機會

近期，英偉達公布2023Q4季度（FY24Q4財季）財報，其中數據中心單季度營收達184億美元，同比+409%/環比+27%，創歷史新高。從未來發展預期看，英偉達預計2024-2025年及之后AI需求仍可持續增長，數據中心從通用計算過渡到加速計算轉型將帶來數千億美元的年度市場機會，H100/A100及H200等核心產品供不應求將持續。

英偉達財報對于2024-2025年數據中心需求預期樂觀

數據來源：英偉達財報

從AI服務器產業鏈中，上游主要以CPU、GPU等為代表的核心芯片，中游為品牌制造商及ODM白牌廠商，下游應用于互聯網、通信及企業市場等。

AI服務器產業鏈簡析

資料來源：英偉達、芯八哥整理

具體看，以英偉達DGX系列為代表的高算力AI服務器方面，CPU、GPU等芯片成本占比不低于50%，最高達80%以上。

英偉達等核心GPU芯片占AI服務器成本大頭

資料來源：Wind、芯八哥整理

根據芯八哥對英偉達DGX系列服務器價值鏈不完全梳理，其核心組件按價值量由高到低依次為GPU、DRAM、SSD/HDD、CPU、網卡、PCB、板內互聯/接口芯片和散熱模組等。

資料來源：IDC、英偉達、中金公司、芯八哥整理

2023年初至今，生成式AI技術浪潮的快速崛起帶來對AI算力需求的大幅提升，隨著2024年北美四大云廠商（亞馬遜、微軟、谷歌、Meta）和中國騰訊、阿里、百度及字節跳動等頭部廠商資本開支持續增加，對AI服務器、GPU等相關需求維持高速增長，英偉達訂單維持供不應求態勢。

2024年英偉達AI芯片銷量或超400萬塊，產業鏈規模超850億美元

結合英偉達最新財報預測、中金公司及IDC數據，芯八哥不完全統計，2023年英偉達H100/A100、L40S等AI芯片出貨量約199萬塊，預計2024年英偉達H100/A100、L40S及H200等AI芯片出貨量有望超過400萬塊，按照A100系統規模測算，則2024年英偉達超級計算機整體供應鏈規模或超過850億美元，產業鏈相關廠商或將持續受益。

資料來源：英偉達財報、中金公司、IDC、芯八哥測算

從英偉達DGX系列為代表的超級計算機供應鏈看，以CoWoS為代表的先進封測技術，HBM為代表的存儲新品，鴻海精密為代表的ODM代工。云計算廠商為代表的終端需求引領下，未來幾年英偉達AI服務器供應鏈發展潛力巨大。

資料來源：英偉達財報、IDC、中金公司、Wind、芯八哥整理

1、上游制造環節：2024年重點關注CoWoS為代表的先進封裝技術發展

上游制造方面，主要代工依托臺積電7nm及4nm等先進制程工藝，2024年英偉達計劃增加三星作為代工備選；封測方面，英偉達AI芯片同樣依賴臺積電CoWoS先進封裝技術，目前臺積電CoWoS產能約1.5萬片/月，遠不能滿足英偉達AI芯片增長需求，2023年已逐步增加日月光、安靠及Intel作為封測合作廠商。

2、核心芯片方面：2024年GPU量價齊升、供不應求持續，HBM訂單售罄

核心芯片層面，2023年英偉達GPU主要以H100/A100為主，2024下半年H200相關品類或將持續上量，全年銷量有望達50萬塊；2023年以SK海力士為代表的HBM芯片供不應求，2024年HBM3系列訂單也已售罄，行業需求潛力巨大，三星及美光相關產品持續量產。

3、ODM/OEM代工方面：關注ODM白牌廠商訂單持續增長

ODM/OEM代工方面，鴻海精密是英偉達AI服務器最主要的代工廠商，同時也是英偉達AI服務器芯片基板最大供應商（超過50%），英偉達最新的GH200芯片模組唯一供應商，其主要通過旗下工業富聯與鴻佰科技進行AI服務器業務。

2023年上半年，鴻海集團首度拿下了英偉達HGX AI服務器芯片基板的訂單，供貨比重將超過50%，加上先前已獲得英偉達另一款DGX服務器AI芯片基板訂單，鴻海已經成英偉達AI服務器芯片基板最大供應商。業界人士分析，該訂單將由鴻海旗下工業富聯承接。

總的來看，鴻海精密不只做英偉達的AI芯片模組、基板與主機板，而是一路再往下游做到服務器與服務服器機柜，可以說除了芯片是英偉達設計，臺積電代工之外，在AI領域是從芯片模組一路做到機柜，已形成高度的垂直整合。

4、終端客戶應用：云計算+互聯網占據主導，資本開支持續增長

根據Omdia及英偉達財報數據整理，2023年以H100為代表的AI芯片出貨量，Top5的云與互聯網公司貢獻了70%的高端AI服務器采購量。中長期來看，芯八哥認為在AI算法市場的格局不斷趨于清晰、集中下，云巨頭仍將是AI算力的主要需求方，云巨頭資本支持持續增長的采購比例將進一步提升。

數據來源：Omdia Research，芯八哥整理

具體來看，云廠商資本開支規模、云計算收入長期高度正相關，2024年包括微軟、亞馬遜等主流云與互聯網公司將進入新一輪資本開支周期，廠商將增加在運、數據中心基礎設施等領域的投入，預計預計2024年全球AI服務器增長超40%，對應GPU在200-300萬顆量級，英偉達相關芯片需求持續增長。

出口限制升級之下，國產替代迎來新機會

從最新大摩分析報告數據看，2024H1英偉達中國定制版H20芯片月產量高達20萬-30萬片，但因性能比H100芯片差，且由于擔心美國可能再次收緊限制，中國公司不愿購買降級的H20，正在測試國內替代品。

2022年以華為AI加速卡在國內市占率約10%，2023年超過12%，隨著國產代工產能改善，則未來兩年以華為昇騰服務器為代表的國產服務器將迎來替代機遇。

雖然國內廠商與英偉達在AI芯片方面代差較大、軟件生態的建設差距相對明顯，但隨著管制不斷升級，國內互聯網巨頭轉向“本地采購”或者“自研自用”已成為大趨勢，潛在國產替代空間可期。

資料來源：中金公司、國海證券、Wind、華為公開資料、芯八哥整理

創業多年來，英偉達通過激斗3DFX、ATI登頂顯卡王者，超前布局新一代計算，憑借AI東風“擊敗”英特爾，一躍成為資本市場“寵兒”。

隨著當前國內外貿易環境變化，下游終端客戶積極推動AI自研發展，國產廠商也在積極布局。這一場AI戰爭，英偉達“遙遙領先”，但隨著華為等國產帶頭大哥的加入，競爭或許才將開始。