服务器未来需求知多少？

全球公有云加速渗透叠加企业上云大趋势来临1.全球云计算已进入甜蜜点，iaas市场主导增长。目前领军aws收入增速仍维持高位，微软、谷歌和facebook的2019q2capex已出现恢复信号。
2.对比中美发展阶段，国内云计算行业将中长期处于景气周期。阿里云2019q2收入增速仍在60%，capex消化后有望恢复。
3.除了公有云的崛起，更大的趋势在于国内开启企业上云十年周期，进一步带动大型数据中心建设。特别是国内三大运营商竞相投入数据中心建设。
2019年国内5g产业落地加速，短视频等应用流量暴增催生服务器强劲需求。
2019年国内5g快速推进:牌照提前发放、国内主要城市5g基站建设快速推进、华为mate30系列5g版本预计销售火爆且三大电信运营商5g套餐预约数量破千万。
网络改善后短视频等新应用的流量爆发，特别是短视频和ai新闻推荐催生头条系服务器需求强劲。
ai对算力需求呈现指数级增长，全球有望新增千亿级高端服务器市场1. 诸多场景ai规模化应用开始落地
本世纪初算法、算力和数据条件满足后，我国也大力鼓励人工智能产业发展。依靠核心算法的突破、计算能力的提高以及海量互联网数据的供给，人工智能在21世纪初迎来了飞跃。
从2015年开始，我国政府陆续颁布了相关的政策法规来支持人工智能的发展。根据36氪研究院预计，我国人工智能市场规模2018年达到200亿元以上，近三年的平均增长率达到50%以上。
工信部预计，到2020年我国人工智能核心产业规模将超过1500亿元，带动相关产业规模超过1万亿元。
ai教育领域首先突破在拍照答题和语音识别
1)2017年国务院印发《新一代人工智能发展规划》提出，要在中小学阶段设臵人工智能相关课程、逐步推广编程教育、建设人工智能学科、培养复合型人才，形成我国人工智能人才高地。
在政策的支持下，工具型辅助学习、人工智能学科教育和智慧校园这些细分领域布局的创新型企业如雨后春笋。其中，图像识别、语音识别、vr/ar、情绪识别、深度学习、nlp等ai技术都在教育场景用被应用。
2)爆发比较快的ai教育领域主要是两个，第一个是图像识别，也就是ai的拍照答题。拍照答题的技术以四家公司为代表，分别是作业帮、猿题库、学霸君和阿凡题。其月活跃用户数分别达到了8000万、1817万、2000万、1亿，加起来包含重叠的已经是2亿多用户。第二个“过去”的技术是语音识别。
金融科技诸多细分领域已实现ai应用全面落地
1)ai在金融科技领域已经实现诸多应用落地。支付:以人脸识别、声纹识别、虹膜识别等为代表的生物识别支付技术，正在极大地简化支付流程。信贷:从智能获客到智能反欺诈、再到大数据风控，全链条智能化的技术能力将成为信贷新的方向。
财富管理:智能技术在投资偏好洞察和投资资产匹配环节能极大降本提效。资产管理:智能金融通过反欺诈、大数据风控能力的积累，可穿透到资产，提供详尽实时的资产信息和资产评估。
2)根据marketsandmarkets预测，人工智能在金融科技的市场规模预计将从2017年的13.38亿美元增长到2022年的73.06亿美元，年复合增长率为40.4%。
2.ai对服务器算力需求呈指数级增长
自2012年以来ai算力的需求增长超过三十万倍，对服务器需求呈指数级增长。推动人工智能发展的动力有三个:算法创新、数据(其可以是有监督数据或者交互式环境)以及可以用于训练的算力，尤其算力的提升可以为提升ai发展进程创造前提。
根据openai近日发布的分析表明，自2012年以来，人工智能训练任务中使用的算力正呈指数级增长，其目前速度为每3.5个月翻一倍(相比之下，摩尔定律是每18个月翻倍)。
自2012年以来，人们对于算力的需求增长了超过300,000倍(而如果是以摩尔定律的速度，只会有12倍的增长)。在此期间，硬件算力的提升一直是人工智能快速发展的重要因素，即对服务器等硬件的要求呈指数级增长。
3.搭载gpu的ai服务器单价极高，有望新增千亿级市场
ai加速模块抬高服务器单价，推测2020年全球新增千亿级ai服务器市场。
1)目前人工智能的计算平台，除gpu的大规模应用外，还有fpga和asic为代表的其他加速计算解决方案。
根据搜狐网报道，英伟达ceo黄仁勋在2016北京gtc大会上表示，预计到2020年全球可能会有10亿个摄像头，涉及路口、火车站、飞机场等等。
以每秒30帧图像计算，到2020年全球每秒就有300亿个图像需要实时分析，意味着每秒300亿个实时“推理”。根据黄仁勋测算，以新推出的teslap40为基准，300亿个实时“推理”约需要1000万台p40服务器。
2)据中关村在线报价，nvidiateslap40显卡国内价格在4-5万元，而最新款的nvidiateslap100和v100价格更贵，使得ai服务器单价高出许多。从产品来看，4卡及以上gpu服务器占据了8成以上的市场份额，其中4卡、8卡、16卡均占有20%以上的市场份额。
因此，ai服务器单价较传统要贵许多，全球ai服务器未来市场空间至少在千亿元级别。
3)idc《2018年下半年中国ai基础架构市场跟踪报告》显示，2018年全年中国gpu服务器市场规模为13.05亿美金(约合人民币90.05亿元)，同比增长131.2%。
idc预测，到2023年中国gpu服务器市场规模将达到43.2亿美金(约合人民币298亿元)，未来5年整体市场年复合增长率(cagr)为27.1%。即可推测2020年全球ai服务器市场达到千亿元级别，国内市场规模接近200亿元。
互联网换机潮与intel第十代cpu发布期形成共振国内互联网厂商三年换机周期，2020年新一轮采购即将开启
2020年预计国内互联网厂商服务器换机周期到来。
1)idc统计的国内服务器行业数据显示，2017q1开启上一轮采购周期。行业经验来看，服务器更换周期:互联网3年、企业5年。因此预计2020年为新一轮换机周期开始。
2)通过inteldcg业务的季度收入的同比变化，全球服务器芯片的需求周期大致在3-4年左右，与服务器的更替周期基本吻合。
2. intel 第十代 10nm 制程 cpu 发布，高性价比优势明年升级需求极大
摩尔定律接近物理极限，intel 工艺进展慢于台积电、三星。
1)摩尔定律:每两年芯片中集成的晶体管数量就会翻一番。英特尔过去一直遵循摩尔定律及其制定的芯片发展节奏，即tick-tock(钟摆)芯片发布策略:一年发布更小架构尺寸(集成的晶体管数量增加)的芯片，隔年发布架构相同的改进版芯片。
2)随着越来越接近物理极限，全球半导体厂商进军7nm制程的道路并不顺利，主要难点在光刻机、晶体管架构和沟道材料三个方面。台积电、三星在7nm制程取得，gf宣布放弃，intel进展缓慢、失去优势。
英特尔“tick-tock”发布策略被打破，升级间隔延至4年。
1)当前晶体管尺寸已经进入10+纳米量级，制造工艺接近原子级的尺寸，越逼近物理极限，工艺提升难度急剧上升，产品推出速度明显放缓。在发展到14纳米制程时，英特尔已经“力不从心”。
据新浪科技报道，2016年第三季度，intel发布第三代skylake架构处理器“kabylake”cpu，比预期晚半年，打破了“制程-架构”的钟摆节奏。
而从下一代10纳米制程cpu开始，英特尔会采用“制程-架构-优化”(pao)的三步走战略，即每一代制程将沿用3年，共发布3代cpu。2)intel10纳米工艺进展缓慢。
10纳米仅仅相当于20个硅原子宽度，10纳米制程面临的芯片制造难度极大。而近期英特尔的10纳米工艺已多次跳票，2019年末才推出pc端的10纳米芯片，而服务器芯片要到2020年，标志着技术升级间隔可能达4年。
第十代intelcpu性价比极高，预计2020年云计算厂商升级需求集中释放。1)在多年前的产品路线图，英特尔曾计划到2017年左右便不再使用14nm工艺，转而采用10nm。
不过由于英特尔对自家10nm工艺的技术要求偏高，同时低估了10nm工艺的开发难度，迟迟未能推出可供大规模量产的成熟新工艺，导致相关处理器的更新一拖再拖。
10nm工艺今年6月份会首先出货，但是高性能版桌面、服务器处理器要到明年才能问世。在14nm节点上，intel从2015年到现在已经使用四年多。
2)2019年8月1日，英特尔宣布采用全新10nm工艺的第十代酷睿移动处理器正式上市。
首发的10nm工艺第十代酷睿移动处理器一共有11款，都属于低功耗产品，并分为u和y两个不同的系列。其中10nm工艺的产品研发代号为icelake，其cpu架构采用了最新的sunnycove。
除了10nm工艺的产品之外，英特尔在8月21日又发布了14nm工艺、cometlake家族的产品，将加入第十代酷睿移动处理器家族。
3)性能提升来看，相比skylake架构，sunnycove架构在各方面的提升在10%-40%不等，平均下来ipc提升大约为18%。
这是英特尔多年“挤牙膏”以来提升大的一次。部分测试数据显示，sunnycove架构的corei7-1065g7在passmark中能够获得2625单核心、10316多核心的总分，比同为15w的amdryzen53500u的1818单核心、8042多核心总分高出不少。
4)价格方面，根据，第十代架构cpu价格区间在590-979美元，而第九代在989-1979美元。
第十代消费级cpu相比前代价格便宜一半，同时主频、核心数等性能指标为近年大一次升级，预计明年推出的intel第十代服务器级别芯片对云计算厂商十分有诱惑力，且服务器cpu从14nm到10nm积累了四年的升级需求也将集中释放。
现行业阶段性承压，2020年预计将迎需求拐点2019上半年全球和国内服务器行业阶段性承压。通过对服务器行业客户按照互联网厂商、运营商和企业/政府三类进行需求分析:
1)互联网厂商出货量占比超过50%，受益于全球云计算趋势、5g大规模应用、ai算力需求以及服务器和芯片的更新周期，2020年大概率需求爆发，其中仅ai服务器的新增需求将达200亿元。
2)运营商在idc市场占比超过50%，受益于上云趋势和5g带动网络流量暴增，大型数据中心建设力度加大(特别是中国移动)，2020年大概率需求爆发。
3)企业上云以及政务云产生十年以上的长周期需求，受政策驱动影响，需求增长相对平稳。因此，预计2020年行业需求将迎需求拐点。


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