千山研报｜中国服务器行业概述

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服务器市场规模和趋势

1.1 国内外服务器市场规模概况

服务器是计算机的一种，是在网络操作系统的控制下，在网络环境中为客户端（如个人电脑）提供共享资源（包括查询、存储、计算等）的高性能计算机. 服务器的高性能主要体现在高速的CPU计算能力、长期可靠运行、强大的I/O对外数据吞吐量等方面。

服务器是重要的IT基础硬件，是我国IT产业发展的基石。

据IDC数据显示，2003年以来，除2008-2009年金融危机影响外，全球服务器市场一直保持着相对稳定的发展速度。 2016年后，受益于全球范围内云计算普及率的提升和移动互联网业态的普及，服务器市场迎来发展高潮。 2018年全球服务器市场规模达883.05亿美元，同比增长32.01%； 2018年全球服务器市场服务器出货量约为1179万台，同比增长15.72%。

近年来，国内服务器市场的增长速度远超海外。 IDC数据显示，经过15年的发展，我国服务器市场规模从2003年的不足20亿美元增长到2018年的176.9亿美元，复合增长率达15.​​6%。 我国服务器市场在2018年进入新一轮快速发展期，当年增速达57.82%。

得益于服务器产业链的逐步完善、显着的成本优势和国产替代政策，我国服务器厂商在国际市场上也大有斩获，出货量占比从2003年的不足8%增长到2018年的28% .%，对应出货量330.93万台，同比增长29.33%。 我们预计未来国内厂商的出货份额将继续提升。

1.2 短期规模增速波动不改变行业长期趋势

但是，如果我们关注近几个季度的数据，我们可以发现，自2H2018以来，全球服务器市场规模进入了下行增长阶段。

具体来看，全球服务器出货量和销售额的单季度增速在1H2018达到峰值，分别为21.78%和42.69%，随后进入下行增长期。 最新数据显示，2019年2季度什么是服务器，全球服务器销量和销量同比下降约10%。

作为总量增长最快的服务器市场，我国服务器市场边际规模的变化对全球服务器市场的影响很小。 2Q2019，x86架构中国服务器市场出货量为71.5万台，同比下降14.6%； 市场规模38.01亿美元（约合人民币261.28亿元），同比下降9.4%。

据IDC分析，造成我国服务器市场波动的原因有：

1）全球互联网企业和公有云服务商在2017~2018年大力开展数据中心建设，2019年采购规模明显缩减。 今年上半年TOP 5超大规模互联网客户整体服务器采购量出现负增长；

2）二季度中美贸易战升级，对中国整体宏观经济、中国IT宏观环境、部分服务器厂商供应等方面影响较大。 2019年5月和2019年6月，华为和中科曙光分别被列入“实体清单”，这意味着相关企业在未经美国政府批准的情况下，无法从美国企业获取零部件和相关技术。 冲击我国服务器市场的出货速度。

我们将在下文“三、自主可控服务器的市场空间”中对未来服务器市场规模进行具体测算。 总的来说，作为IT基础设施最重要的硬件，服务器的采购需求与IT巨头的资本支出（CAPEX）具有一定的周期属性。 然而，当前云计算产业的庞大需求还远未得到满足。 全球IT巨头Capex在3Q2019开始回暖（见图x）； 而2020年后，随着5G和边缘计算有望迎来爆发式增长，将带动服务器市场新一轮增长。

更重要的是，要认清我国服务器的核心部件——CPU芯片还未能实现大规模国产化的现实。 我国迫切需要替代品，打破目前美国对x86技术体系的垄断，让IT产业健康发展。

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服务器产业链概览

2.1 服务器上下游

从产业结构来看，服务器产业链可分为：上游核心硬件，包括处理器（CPU）和闪存； 中游硬件生产； 下游IT基础设施投资（如云计算IaaS）； 和终端应用生态。 最多。 产业链上的关键点在于上游的芯片设计和终端的应用生态，因此这两个环节保留着最大的产业链利润。

2.2、服务器硬件厂商概况

服务器主要由处理器（CPU芯片）、内存、硬盘（俗称上面的“三大件”）、RAID卡以及电源、主板、机箱等基础硬件组成。

2.3 CPU芯片在服务器价格中占比最高

服务器是IT基础设施建设中最重要的一环，而CPU芯片又是其中的重中之重。

根据市场经验，服务器的“三大件”——CPU芯片、内存、硬盘约占服务器整体价格的60%~70%。 服务器内存和硬盘厂家很多，价格基本透明。 我们根据京东相应搜索商品下有效的前8件商品的平均值计算“三大件”的均价，对应配件的价格如下表所示。

为了证明以上数据，我们参考IDC的中国服务器市场规模和服务器芯片市场规模，计算得出2018年中国服务器平均单价为35815元/台，而我国单台服务器芯片投入国约8914元。 单台服务器的CPU芯片投资占中国服务器平均单价的24.8%。 综上所述，我国服务器中CPU芯片占整机价格的比例应该在24%-29%之间。

基于审慎原则，需要注意的是，以上计算仅基于部分产品和部分机型，并不完全准确。 更重要的是，目前国内服务器以低端为主，与国际均价存在35%-40%的价差。 随着服务器的高端工艺，单价和CPU占比都有提升空间。 同时，内存、硬盘等价格随行情波动，对占比有一定影响。

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自主研发服务器产业链

由于严格的知识产权壁垒和垂直分工体制，全球IT产业尚未形成竞争体系。 目前，以美国为首的体系是信息技术行业规则的绝对制定者。 即使在和平时期，一旦一些主要国家的决策者认为行业或整个经济面临现实或潜在的威胁，自由市场和自由贸易的原则就可能被抛弃，贸易战一触即发，导致崩溃内部协调和分工，弱小的一方可能被踢出体制，付出沉重的代价。 信息技术行业缺乏竞争体系，加剧了这种风险。

3.1 整个服务器

近年来，我国服务器产业链整体实力显着提升。 目前，除核心芯片外，我国服务器元器件国产化率已超过60%。 这些产品的应用带动了国内相关市场的发展，使得国内相关厂商在中国服务器市场占据重要地位。

截至2Q2019，浪潮在中国X86服务器市场排名第一，占比28%； 第二至第六位分别是戴尔（15%）、华为（14%）、HP/H3C（12%）、曙光（11%）、联想（8%）和宝德（3%），OMD厂商仅占2家%，国内主流品牌服务器厂商占比达到74.3%，处于绝对领先地位。

但在国际市场，华为、曙光等厂商在2019年被美国列入“实体清单”，科技产业发展受制于人的局面进一步放大。

在2018年4Q的服务器收入方面，戴尔以20.2%的市场份额位居第一，领先其他品牌，其次是惠普，市场份额为17.7%。 华为（45.9%）增长最快。

2019年第二季度，戴尔、惠普、浪潮、联想、IBM位列服务器市场销售收入前五名厂商。 中美贸易战后，华为因被列入“实体清单”而被踢出前五。 只有浪潮逆势增长，同比增速高达32.3%，表现亮眼。

上述变化意味着，虽然我国国产厂商在服务器硬件出货量上占据了比较领先的份额，但其核心CPU依然是英特尔的x86商用产品。 显然，为应对一些大国可能发动的技术战和贸易战，机器组装领域的“国产替代”运动不可能真正做到自主可控。 另一方面，美国主导上游芯片产业，实现真正意义上的“自主可控”，同时充分利用全球分工协作节约研发成本。

因此，只有从技术的源头或骨干上进行创新，才能实现自主可控； 相反，仅仅复制整体，或在分支或旁支进行技术改进，是不可能实现真正的自主和控制的。

3.2 上游芯片设计与生产：CPU

从国家安全和商业竞争的角度来看，我国对高端CPU芯片的国产化需求强烈。 在国家自上而下的重视下，政府、行业和科研主体积极推动，资本市场也贡献自己的力量，共同推动我国高端CPU芯片国产化。

上游芯片设计需要以CPU架构为基础什么是服务器，其中CPU芯片架构会出现CISC（复杂指令集）和RISC（精简指令集）架构两大阵营。 我们在下表中列出了 CISC 和 RISC 的特性。 总的来说，架构的选择决定了服务器的CPU性能和兼容性，进而影响到服务器的终端应用生态。

CISC，又称x86架构，以Intel于1978年6月8日发布的微处理器“8086”命名。8086意味着x86架构的诞生，CISC作为执行计算机语言指令集的特定微处理器，定义了随着越来越多的客户追随英特尔的产品，CPU 使用的基本规律。 目前CISC架构CPU的主要厂商只有Intel（非​​安腾系列）和AMD两大厂商。

RISC，又称非x86架构，与Intel生态系统不同，早期主要由大型机公司使用。 服务器CPU领域的主要厂商有IBM Power系列和Sun Spark系列。 消费级的代表是基于ARM架构的CPU。 类似的架构包括 MIPS、Alpha、SPARC 和 RISC-V。

需要提醒的是，CPU架构竞争的关键不是技术，而是市场选择——兼容制胜。 事实上，在 20 世纪 80 年代之前，摩托罗拉和 IBM 等几乎所有大型机公司都开发了自己的 CPU。 他们的产品代表了高端市场的水平，而英特尔的产品只是对低端市场的补充。 8086和80286的流行也是因为很多PC厂商为了满足IBM的兼容性而采用Intel的产品。 转折发生在1993年，当时英特尔推出的奔腾产品达到了大型机的水平，于是最早生产大型机工作站的SUN、IBM、苹果都开始使用英特尔的产品。

随着近十年移动互联网的发展，智能手机的大规模普及也为采用RISC架构的ARM公司带来了发展机遇。 作为一家处理器设计公司，其开发的ARM架构最初是针对低功耗、低成本、高性能的处理器。

ARM的崛起不仅与ARM的能耗、多核和制造工艺有关，中美国际贸易摩擦也促进了ARM的发展（当然也包括MIPS和RISC-V等）。 前段时间因为x86授权等问题，兆芯AMD处理器的授权被封，甚至高通和华芯通的合作也被终止，最后华芯通解散。

因此，目前我国服务器芯片的自主研发主要集中在以下几个方向：ARM架构、MIPS架构、X86架构、Alpha架构。 公司的关注。 目前我国服务器芯片涌现了基于ARM的天津飞腾和华为鲲鹏920、基于MIPS的龙芯、基于Alpha的成都神威、基于RISC-V的阿里平头哥玄铁等。

3.3 上游芯片设计与生产：存储芯片

中国制造商在高端存储芯片方面也缺乏核心技术，需要与国外合作。 紫光国芯、武汉鑫芯、福建金华（2019年禁售）。

3.4 芯片领域主要瓶颈

目前，国内芯片产业的主要瓶颈集中在设计和制造环节。

在芯片设计环节，芯片仿真设计软件的核心技术目前被美国公司垄断。 仿真设计软件的出现大大降低了芯片设计和超大规模集成电路生产的难度。 该领域的技术门槛相对较高。 不仅要计算机自动生成电路，还要模拟优化，研发难度大。 目前该领域的主要供应商包括Cadence和Synopsys等，仿真设计软件技术已经发展到第三代，可以实现并行仿真，支持标准的多核服务器。

在芯片制造工艺上，全球最先进的工艺技术7nm工艺技术目前被跨国公司垄断，而我国的工艺技术还停留在22nm和16nm。 制造工艺的滞后是我国芯片产业落后于发达国家的重要原因之一。 工艺技术的自主研发刻不容缓，因为目前国际先进工艺技术的研发进展迅速。 比如台积电2020年可以投产5nm制程，正在研发2nm制程，预计2024年可商用。因此，我国在制造技术领域的自主可控研发必须缩短循环。 此外，7nm工艺的核心制造设备目前只有荷兰、日本等少数国家生产，我国也需要尽快在这方面取得突破。

芯片的整体性能与制造工艺和内核的深度设计有关。 技术越先进，芯片集成度越高，芯片工作频率越快，功耗相对越低，综合竞争力越强。

台积电是全球最大的领先晶圆代工企业，拥有全球最高的7nm生产工艺，是一家制造工艺世界领先的台湾企业。

为了保证鲲鹏系列处理器的先进性和高性能，华为选择了台积电作为鲲鹏处理器的制造商。

此外，中国能够制造CPU的企业还有中芯国际、华虹半导体、华力微电子等。 中芯国际预计2019年实现14nm制程，发展迅猛。

3.5 下游生态

处理器产品除了自身技术因素外，更多的是依赖生态。 所谓生态，是指产业链上企业之间形成的一种紧密的分工合作关系，类似于准联盟。

CPU市场的生态作用非常突出。 在传统服务器市场，英特尔和微软组成的“Wintel”体系已经牢不可破。 英特尔引领CPU的发展，并带领一批PC硬件和制造企业对其进行适配。 一方面，它与X86芯片紧密配合。 一般来说，微软新操作系统发布后，会带动新PC的换机潮，进而带动新CPU的需求周期，微软、英特尔等软硬件厂商将从中受益。

在中低端服务器市场，X86基本上是天下第一，ARM以挑战者的身份进入。

我国各行业的绝大多数应用都是基于Windows和X86架构的。 这些商业技术一旦受到限制，将给各行业应用系统的运行带来巨大风险。 因此，构建开放的云生态系统成为我国云计算产业最重要、最长远的发展任务。

目前起步较早的是基于ARM架构开放授权机制的生态系统建设。 华为、天津飞腾等为ARM指令集的开发做出了贡献。 随着ARM指令集开发的增加，ARM指令集开发的话语权将逐渐增加，有利于通过市场实现对上层生态的影响。

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服务器产业链三大应用生态

作为核心部件，服务器出货量的变化几乎等同于下游IT基础设施建设投资的增速。 IT基础设施建设的需求与技术进步带来的数据快速增长和计算处理能力的提升密切相关。

随着2006年启动的核高技术项目和后续大笔资金的持续支持，政府和企业发力，我国第一轮信息化基础设施建设初见成效。

近期，云计算厂商/互联网厂商的相关需求成为服务器行业最重要的驱动因素。 2017年以来，其资本支出与服务器行业营收增速具有显着一致性。 整体来看，全球七大互联网巨头总资本支出增速自2018H1以来明显回落，但自2019Q2以来下行趋势有所缓和。

4.1 传统生态

传统服务器生态是指基于传统IT基础设施而非云计算的软硬件投资。 主要包括大型机和小型机。 虽然未来传统生态比较薄弱，但是用户基数非常大。 因此，2019年之前，全球IT硬件支出仍将主要用于传统生态。

传统服务器市场主要分为三类：1）党政军及重点行业，2）企业和3）消费市场，具有不同的需求特征。 其中，党政军和重点行业市场市场化程度较低，对安全性和定制化的要求远高于消费市场。 同时对生态的要求也比较低，这与目前国产CPU的发展现状有很大不同。 因此，该板块一直是以国产CPU为主流的传统核心市场。

在当前贸易战背景下，国内关键IT基础设施、涉密、电子证件等领域正在推进自主可控试点，基于国产CPU的信息产品得到应用。

除了中央明确的大采购外，地方政府部门也将启动相关的国产化替代工作； 对信息安全和供应链安全高度敏感的军队，一直是国产CPU的传统市场。 未来，随着国防信息化发展的加速，对服务器、PC、嵌入式和移动CPU的需求将会增加； 金融、电信、能源等重点行业也在加大采购基于国产CPU的服务器产品，未来使用范围将逐步从非生产领域向核心领域转移。

我国服务器CPU芯片市场占有率接近于0，尽管部分国产芯片（如飞腾）已在党政军部门得到应用，但企业级市场基本被英特尔、AMD等外资品牌垄断，替代空间很大。

据《2016年人力资源和社会保障发展统计公报》和中国工业信息网测算，2019年至2019年我国党政军服务器规模分别达到1045.7亿元和1273.7亿元。 2020年，对于基于CPU的服务器来说，整体相应的换代空间每年至少达到近1000亿元，非常可观。

4.2 云计算

全球数字经济蓬勃发展，云计算作为数字经济的基础设施被赋予了新的使命。 埃森哲对数字经济的研究表明，对于数字经济而言，云计算不仅是汇聚IT资源、提升绩效、降低成本、简化管理的工具，更重要的是为产业数字化转型提供丰富的服务。

随着各国科技竞争的不断深入和产业升级的不断推进。 世界主要国家充分认识到云计算的基础性作用，加大了对云计算产业的扶持力度，出台了一系列促进本国云产业发展的政策措施和规划，从而带动可持续发展。发展数字经济。

云计算服务器投资主要来自云系统基础设施服务（IaaS）相关企业的投资。 Gartner和idc都将2019年视为云基础设施硬件投资超越传统生态的元年。 占比超过52%。

近年来，在政府和行业的双重推动下，云计算技术在我国得到快速推广。 根据国务院发展研究中心、中国信息通信研究院、IDC等研究机构发布的数据，2018年中国云计算产业规模达到962.8亿元。

值得注意的是，虽然我国在云计算率上与美国、欧盟还有较大差距，可见产业空间依然广阔，但我国云计算规模的增长从2016年的高速扩张期进入2019年以来的理性发展期，这种速率转换对产业链上下游企业提出了新的挑战。

4.3 5G+边缘计算

边缘计算（Edge Computing）是在靠近物体或数据源头的网络边缘，集网络、计算、存储、应用核心能力为一体，就近提供边缘智能服务的分布式开放平台。

随着5G时代的到来，边缘计算的潜力被充分激发。 “5G+云+AI+物联网”组合最具代表性。 以5G为代表的CT通信技术、以AI为代表的IT信息技术、以云为代表的基础平台技术紧密结合。 将释放巨大能量，推动我国数字经济发展。

参考IDC数据，2019年全球物联网终端设备装机量预计将达到256亿台，年复合增长率为21%。

国内物联网市场增速更高。 据CEDA预测，2020年我国物联网市场规模有望达到1.83万亿元，年复合增长率达25%。

同时，5G通信的超低时延和超高可靠性要求，让边缘计算成为必然选择。 在5G移动领域，移动边缘计算是ICT融合的大势所趋，也是5G网络重构的重要组成部分。

据IDC预测，到2020年，将有超过500亿终端和设备接入互联网，50%的物联网网络将面临网络带宽限制，40%的数据需要在物联网端进行分析、处理和存储。网络的边缘。

因此，边缘计算市场规模将超过万亿，成为与云计算平分秋色的新兴市场。 一方面，边缘计算将推动边缘计算AI芯片的爆发。 采用边缘计算的AI芯片，如英特尔发布的Neural Compute Stick 2，搭载了最新的MyriadX视觉处理系统（VPU）。 边缘计算将推动第二轮云计算。 开发。

另一方面，将推动复杂边缘计算服务器的发展。 目前最重要的应用是下一代5G基站。 与4G相比，5G定义了eMMB（更高数据速率）、URLLC（更低时延和更可靠链路）和mMTC（超大规模设备链路）等三大应用场景。 这些场景化概念的引入，都对基站的计算性能提出了更高的要求。

因此，5G基站背后的服务器市场不仅将迎来需求爆发式增长，其产品升级也势在必行。

这种潜在的巨大市场需求是浪潮、曙光等一系列设备厂商不遗余力推动OTII标准快速落地的原因。 OTII，OpenTelecomITInfrastructure，开放电信IT基础设施，是ODCC组织下为通信企业制定的服务器规范。 它不仅与交换机等设备具有相同的规格，而且易于部署在基站附近的设备机架上，并且具有更好的耐热、耐腐蚀和防潮性能。

Compared with general-purpose servers, edge computing servers are customized for 5G and edge computing scenarios, with lower energy consumption, wider temperature adaptability, and more convenient operation and maintenance management.

In June 2017, China Mobile, China Telecom, China Unicom, Intel, Inspur and other companies jointly released the "OITT Custom Server Reference Design and Action Plan", forming an in-depth customization, open standard, and unified specification for telecom applications in the operator industry. Server technology solutions and prototype products.

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