英伟达：从“草根“逆袭成为最大算力芯片公司

启动资金只有4万美金的创业公司,是如何成长为全球市值最大的算力芯片公司。英伟达的“草根”逆袭是表明算力“新时代”的到来吗?2021年9月,英伟达的市值超过5000亿美元,已经达到老牌芯片厂商英特尔的两倍有余。

来源:海豚投研整理

GPU领域的性能之王稳固了英伟达游戏业务的基本盘,如火如荼的数据中心云业务给公司带来二次成长的强劲动力,自动驾驶的发展蕴含着巨大的潜力。叠加矿机、VR/AR、AI等领域对算力的迫切需求,算力将为大数据时代的核心。

英伟达凭借在GPU上积累的全球领先计算能力,推出“GPU+CPU+DPU”的“三芯”战略。在构建产品矩阵的同时,“三芯”协同将性能进一步提升。

在全球最强超级计算机和最强算力的自动驾驶芯片加持下,不仅期待每年发布的新品,更期待着英伟达开辟算力新时代!

对于英伟达的个股研究,海豚君本篇在于阐述英伟达的“草根逆袭“之路、英伟达各核心业务情况和公司未来的战略规划,主要分析以下几个问题:

英伟达如何从“草根“逆袭成为最大算力芯片公司?

英伟达游戏业务、数据中心业务和汽车业务的发展情况如何?在传统优势GPU业务中的地位怎么样?

英伟达的“三芯”计划下,公司有什么样的未来发展战略?

01英伟达:“草根逆袭”的典型

英伟达在1993年由黄仁勋、Chris Malachowsky和Curtis Priem成立,从当时启动资金4万美元如今已成长为市值超5000亿美元的全球最大算力芯片公司。

在早期的图形处理器市场中玩家众多, 3dfx通过推出Voodoo 3D加速卡在当时领先于市场同行。英伟达由于蔑视当时的主流标准,采用自创的四边形成像(QTM)技术,在同时期公司打造的NV1和NV2都未成功。

英伟达在成立的第7年将前全球领先厂商3dfx收入囊中。公司在NV1和NV2后,陆续推出了Riva128、TNT和TNT2产品。尤其是TNT2的发布对3dfx带来致命一击,并于2000年英伟达将3dfx的知识产权买断。

1999年英伟达发布世界上第一款GPU——Geforce256,首创了“GPU”一词。在进入21世纪后,英伟达从此前的蛮荒时代中脱颖而出,市场中主要还剩下英伟达和ATI(2006年被AMD收购)。

在AMD收购ATI之后的重心更多地转向中低端市场,性能端渐渐落后于英伟达。而后英伟达牢牢掌控着高端市场,而AMD的GPU则成为性价比的代名词。

随着人工智能、深度神经网络技术的突破发展,带来AI、VR和矿机等的巨大需下,英伟达的业务从游戏拓展到数据中心、专业可视化、汽车和OEM等。英伟达公司收入规模从2015年的50．12亿美元成长至2020年的166．75亿美元,成长至3倍有余。游戏业务仍为公司最大的收入来源,而数据中心业务增长是最为明显的,在5年间增长近20倍。

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02主要业务情况

英伟达2021年第二季度收入达到65．07亿美元,创公司季度收入新高,业务的主要关注点来自于游戏、数据中心和汽车业务。游戏业务是公司收入的最大来源,占比将近一半。数据中心成长为公司第二大收入来源,汽车占比虽只有2%,但随着自动驾驶的普及具备未来快速增长的潜力。

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2．1 游戏业务:GPU的高端王者

英伟达2021年二季度游戏业务收入达30．61亿美元,继上季度同比高增后,二季度游戏收入再创季度新高。游戏业务的收入主要来自于台式机和笔记本的GPU,公司游戏业务屡创新高主要是由于公司基于Ampere GPU架构的游戏产品,连续4个季度都保持强劲的需求。

来源:公司公告、海豚投研整理

GPU是图像处理芯片,外表与CPU有点相似,是显卡的“心脏“。GPU因并行计算任务较重,所以功耗较大,只能焊接在显卡的电路板上使用。

CPU和GPU都是芯片,区别在于不同的架构下适用不同的场景。从芯片架构图来看(黄色用来表示控制单元,绿色用来表示计算单元,橙色用来表示存储单元)。可以看到GPU就像是CPU的“变种”版本,在CPU中控制单元、计算单元和存储单元相对比较均衡,而GPU则尤为偏科,其中有将近80%的计算单元。

CPU是顺序执行运算,而GPU是可以大量并发的执行运算,通俗的说就是CPU做事情是一件一件来做,而GPU是很多件事情同时做。在适用场景上,CPU精于控制和复杂运算的场景,而GPU精于简单且重复运算的场景。

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在全球GPU市场中目前主要有3个玩家,英特尔、AMD和英伟达。英特尔和AMD由于自身有CPU业务,在2009年后两家厂商都各自大力发展内置于CPU的高性能集成式图形处理内核。而英伟达仍专注于GPU领域,由于此前不具备CPU业务,公司重心放在更高性能的独立显卡方向。

由于英特尔和AMD在CPU市场的巨大市场优势,带动两家厂商集成显卡的出货。英特尔凭借在CPU市场60%以上的市场份额,获得了GPU市场份额上的领先地位。英伟达GPU的市场份额稳定在15-20%区间,主要来自于公司独立显卡的出货,公司凭借性能优势牢牢占据GPU的高端市场。

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显卡分为独立显卡和主板上集成显卡,独立显卡主要由GPU、显存和接口电路构成,集成显卡没有独立显存而是使用主板上的内存。

性能上,独立显卡优于集成显卡。独立显卡的显示芯片由独立的显存,不需要占用内存;集成显卡没有显存,只能是靠共享一定的内存作为显存,一定程度上会影响性能的发挥;

功耗上,独立显卡高于集成显卡。独显的散热改善和更大的电路板设计空间,独立显卡允许更强的供电设计和更大的功耗,用以支撑独立显卡更强的发挥,而集成显卡的功耗比独显的要低。

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由于独显在性能上的优势,能应付更高算力的应用场景,所以更多地用于高端市场。即使英特尔在GPU市场占据领先的市场份额,也未能进入高端独显市场。在全球独显市场的主流玩家仅剩两家,英伟达和AMD。