服务器产业链上游市场集中度高

　　Internet,就是我们常提到的因特网，或者叫互联网。互联网始于1969年的美国。是美军在ARPA(阿帕网，美国国防部研究计划署)制定的协定下，首先用于军事连接，后运用到高校。1989年基于超文本协议的WWW诞生，WWW将超文本嫁接到了因特网上，随之第一个万维网浏览器和第一个网页服务器诞生。1993年因特网正式开放，对公众服务。

　　目前互联网已经成为人类生活中重要的平台，并且向更多、更深的方向延伸，如金融、工业、零售等等，互联网已经是人们生活不可分隔的一部分。我们以产业发展的曲线来简单描述互联网发展的历史轨迹。

　　图1 全球互联发展历史

　　互联网的发展是建立在硬件发展的基础之上， CPU的发展与互联网发展基本同步，1971年，Intel发布了第一款4位处理芯片，1978年一块X86架构的处理器8086诞生，这不仅是Intel的伟大进步，也是CPU历史的重大进步，这一架构的发布奠定了x86处理器发展的基石。1978年，X86结构的鼻祖8086设计研发成功。1985年Intel第一款32位的80386进入市场，内存最大支持容量上升到4GB。为4年后的第一台网页服务器提供了硬件基础。随之以后奔腾(1993)、志强(2001)、酷睿(2006)等逐步开发出来。处理器频率从80386的12.5MHz已经发展到现在的最高4GHz;制程从微米级发展到现在的7nm，晶体管数量从几千个，发展到现在每平方毫米包含近1亿晶体管，性能提升了上万倍。

　　在科技、互联网发展的大浪潮中，服务器扮演了重要的角色，目前我们上网、游戏、各种软件都需要后台服务器做为支撑。以腾讯为例，天津数据中心服务器数量就达到10万台。根据澎湃新闻报道，全球最大的IaaS服务商亚马逊服务器数量已达到近300万台。服务器的重要性不言而喻。

　　服务器上游芯片把握关键技术，议价能力强

　　服务器不论如何发展，服务器的组成未有大的改变，基本上由CPU、内存、硬盘、主板、电源、机箱等部件组成。服务器从技术上来讲主要由上游芯片企业把控，像Dell、HP、浪潮等服务器的制造商基本不掌握核心技术，CPU、内存、硬盘大多为外购，然后企业再进行各模块的组装、拼接。虽然是拼接组装在设计上也存在较高的技术壁垒，如4路、8路服务器要实现可靠性、可用性、服务性等市场标准设计难度比双路服务器大大增加，价格也较贵。但总体上，上游芯片厂商在产业链中属于价值最高的群体，毛利率水平显著高于下游企业。

　　图2 2017年上游芯片企业毛利率显著高于下游企业（蓝色为上游芯片企业）

　　(数据来源：公司公告)

　　以下简单介绍下CPU、内存及硬盘的市场基本现状。

　　服务器CPU寡头垄断

　　CPU行业中，虽然像ARM等企业开始涉足服务器芯片开发，但其性能还无法与现有的x86架构CPU匹敌。IBM的power架构芯片原与x86服务器芯片平分秋色，目前市场规模已经占比较小。国内的龙芯，是以MIPS架构为基础开而来，现在也未能得到应用，其他架构的计算芯片应用领域比较专一，所以现在服务器芯片主要为X86架构的计算芯片为主。据Intel前CEO Brian Krzanich再表示，2017年Intel数据中心业务收入同比增长11%，达191亿美元，也就是x86服务器芯片市场规模在193亿美元左右。目前X86芯片行业属于双寡头垄断格局，由Intel和AMD两家企业垄断，准确的说几乎由Intel一家垄断。据Mercury的统计，2018年第二季度过后，x86服务器市场份额，虽从峰值99.5%跌至98.7%，但市场份额依然高达达97%以上，AMD占比1.3%左右，AMD发布最新的Ryzen架构后，市场份额有上升趋势。

　　图3 2018年x86架构服务器市场格局

　　(资料来源：网络)

　　由于Intel在架构设计与研发上始终显著领先AMD，CPU的稳定性与性能也大大高出AMD同类产品，Intel在市场中拥有绝对的竞争优势并且拥有很强的议价能力，目前Intel的毛利高达60%多，同而AMD只有不到30%。

　　CPU主要技术的发展不再详细讨论

　　图4 英特尔销售毛利率较AMD高近一倍

　　（资料来源：公司公告）

　　内存领域市场集中度高

　　内存从最早发展到现在，大致经历了了SIMM、EDO DRAM、SDRAM、DDR这几个阶段的技术革新。DDR由于性价比较高，到目前已经发展到了第五代。2017年DRAM市场价格迎来了一次较大幅度的上涨，DRAM 的价格/Gb增长了47%，导致整体市场规模增长到722亿美元左右，较2016增长了74%。预计2018年突破1000亿美元。

　　图5 2017年DRAM市场规模大幅增长(亿美元)

　　（数据来源：IC Insight）

　　DRAM以下游应用领域不同，可以分为标准内存、服务器内存、Mobile DRAM等，MobileDRAM主要应用于智能终端、低压、低功率产品，其占比也最大，40%的内存都应用在此领域。近年来云计算、IDC、物联网等行业快速发展，服务器内存成为第二大应用市场，占整个内存市场达到27.9%。

　　图6 DRAM市场应用类型中服务器占比居第二位

　　(数据来源：DRAMexchange)

　　DRAM市场格局也是高集中度。2017年CR3市场份额高达96%，其中三星占比达46.58%，第二、第三名的SK和Micron市场占有率分别为28.98%现20.42%。市场集中较2016年进一步增加，如图7。

　　图7 全球DRAM CR3市场份额占比超95%(内环：2016，外环2017)

　　(数据来源：IC Insights)

　　三星2017年市场份额稍有下降，由于技术依然领先在市场中依然占据了最高的市场份额。2017年底，三星第二代10nm级 8Gb DDR4 DRAM已开始量产，领先另两家企业近1代。三星还在加速其下一代 DRAM 芯片和系统开发计划，包括应用于企业服务器、 移动设备、超级计算机、高性能计算系统和高速显卡的 DDR5、HBM3、LPDDR5 和 GDDR6 等产品。

　　未来在技术方面，DRAM与CPU一样，在制程上将进一步缩小尺寸;在新技术上，与3DNAND类似，3D DRAM已经受到市场的关注。新代替品方面，如RRAM，容量大、速度快，能耗低，被认为是替代DRAM的可能选择，但DRAM性价比、技术成熟度、规模优势等方面原因，预计较长时间内DRAM依然是主流。

　　存储市场集中度高

　　由于HDD已经走在衰退期，本文不再阐述HDD相关信息。目前PC端SSD深透率已达到80%左右，基本成为PC的标配。SSD是一种半导体存储硬盘，读写速度快，能耗低，未来SSD将代替品现有的大部分HDD产品。SSD中主要的芯片为NANDFlash，NANDFlash是flash存储器的一种，容量大，现在应用越来越广泛，如移动终端、SSD等，这两个应用领域约占NANDFlash市场需求的90%。根据WSTS数据统计，NAND Flash市场规模在2017年约为500亿美元，较DARM市场规模略小。

　　NAND Flash市场格局上与DARM基本类似，也是高集中度市场。NAND Flash主要的厂商有Samsung(也是最大的DARM生产商)、Toshiba、WD、Micron等。根据半导体产业联盟数据，CR3市场份额占比达到72%，CR5市场占比达到97%。虽然较DRAM市场分散，但市场集中度已经非常高。

　　图8 NANDFlash市场集中度高

　　（数据来源：半导体行业联盟）

　　从DRAM芯片领域可以看到，三星不仅在DRAM是全球最大的厂商，NAND市场中也是领先者。三星已经能够批量生产第五代V-NAND内存颗粒，导数上升到96层，单模容量为256Gb，传输数据的速度最高可达到1.4 Gbps，较上代64层产品增加40%。

　　中国服务器产业群分布

　　以前瞻研究院的数据作为参考。目前，我国服务器行业企业主要分布在东部沿海发达地区。其中，江苏省服务器行业企业最多，占全国比重达到30.26%;其次是广东省，企业数量占全国比重为16.11%;再次为浙江省，企业数量占全国比重为15.52%。其余省份占比均未超过15%。

　　图9 服务器企业主要分布在华东及华南沿海

　　(资料来源：前瞻研究院)

　　企业分布相对分散一些，但中国服务器市场主要集中在上海、江苏等地区，上海市服务器市场规模最大，占全国比重高达74.39%;其次为江苏省，占全国比重为10.83%。

　　服务器产业技术现状

　　虚拟化依然是主要方向。对服务器来说，其硬件上的技术发展主要在CPU、内存、存储等芯片领域，而对服务器来说虚拟技术的发展应该说技术的核心，虚拟化使硬件资源得以最大化利用。之前的文章我们已经提到过超融合技术就是虚拟化技术一种，这是虚拟化技术又一商业化的前沿技术。超融合技术较传统服务器架构性能大幅提高，功耗大幅降低，并且可扩展性强。

　　AI服务器市场初步发展。除虚拟化技术方向外，AI服务器也是服务器发展的重点方向。AI服务器将是GPU、FPGA、TPU等芯片与CPU协同加速共同完成AI模型的线下训练和线上推理。如浪潮推出的FPGA加速设备F10A，单芯片峰值运算能力为1.5 TFlops，每瓦特性能达到42 GFlops;GPU服务器NF5468M5可同时处理300路以上1080p高清视频结构化。目前全球AI市场2016年近80亿美元，据IDC数据，中国GPU服务器规模达到35亿，同比增长230.7%，约占中国X86服务器市场的6%。国产浪潮AI服务器为BAT提供了近90%以上的服务器。