中国服务器行业概览：千山研报深度解析

01

服务器市场规模及变化趋势

1.1 境内外服务器市场规模概览

服务器是计算机的一种，它是在网络操作系统的控制下为网络环境里的客户机(如个人电脑PC)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度的CPU 运算能力、长时间的可靠运行、强大的I/O 外部数据吞吐能力等方面。

服务器是重要的基础 IT 硬件，是我国IT行业发展的基石。

依据IDC数据，自2003年以来，全球服务器市场除2008-2009年金融危机外，保持了较为稳健的发展速度。2016年之后，受益于全球范围的云计算渗透率提升，以及移动互联网业态的普及，服务器市场迎来了发展高潮——2018年全球服务器市场规模达到 883.05 亿美元，同比增长32.01%；2018年全球服务器出货量约为1179万台，同比增长 15.72%。

而境内服务器市场近年来的增速远高于海外。IDC数据显示，我国服务器市场规模由2003年的不到20亿美元，历经15年发展，至2018年达到176.9 亿美元，复合增速为15.6%。我国服务器市场于2018年进入新一轮高速发展期，当年增速高达57.82%。

得益于服务器产业链的逐步完善、显著的成本优势以及国产替代政策，我国服务器厂商在国际市场亦颇有斩获，其出货量占比由2003年的不到8%上升至2018年的28%，对应出货量为330.93万台，同比增长 29.33%。我们预计未来国内厂商的出货量份额仍将继续提升。

1.2 短期规模增速波动不改行业长期趋势

然而，如将目光聚焦于近几个季度的数据，可以发现2H2018以来，全球服务器市场规模进入增速下行阶段。

具体来看，全球范围服务器出货量与销售金额单季度增速均在1H2018达到峰值，分别为 21.78%与 42.69%，随后进入增速下行期，最新数据显示，2Q2019，全球服务器的销售额与销售量均同比下降10%左右。

作为总量增长最快的服务器市场，我国服务器市场的边际规模变化对全球服务器市场均有边际影响。2Q2019，以x86为主的中国服务器市场出货量为71.5万台，同比下滑14.6%；市场规模为38.01亿美元（约合261.28亿元人民币），同比下滑9.4%。

IDC分析称，我国服务器市场波动的原因在于：

1）全球互联网企业及公有云服务商在2017~2018年进行了轰轰烈烈的数据中心建设，2019采购规模明显缩减，TOP 5超大规模互联网客户的整体服务器采购量在今年上半年出现负增长；

2）第二季度中美贸易战升级对中国整体宏观经济、中国IT宏观环境以及部分服务器厂商的供货等方面产生比较大的影响。2019年5月和6月，华为和中科曙光被分别列入“实体清单”，这意味着相关公司无法在未经美国政府批准的情况下从美国企业获得元器件和相关技术，这极大的打击了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 ”对服务器市场的未来规模作具体测算。总的来说，作为IT基础设施的最重要硬件，服务器的采购需求与IT巨头的资本开支（CAPEX）有一定周期属性。但当前云计算行业的广阔需求尚远未被满足，全球IT巨头Capex于3Q2019开始回升（见图x）；且2020之后，随着5G和边缘计算有望迎来爆发性增长，将带动新一轮服务器市场的增长。

更重要的是，需要认识到我国服务器核心零部件——CPU芯片，尚未能大规模国产化的现实。我国急需可替代品打破美国当前以x86技术体系形成的垄断，从而使IT行业健全发展。

02

服务器产业链概览

2.1 服务器的上下游

从产业结构来看，服务器产业链可以分为：上游核心硬件，包括处理器（CPU）、闪存；中游硬件生产；下游IT基础设备投资（如云计算的IaaS）；及终端的应用生态等四大部分。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，因此这两大环节留存最大的产业链利润。

2.2 服务器的硬件生产商概览

服务器主要由处理器（CPU芯片）、内存、硬盘（以上俗称“三大件”）、RAID卡组成，配合电源、主板、机箱等基础硬件。

2.3 CPU芯片占服务器售价比重最高

服务器作为IT基础设施建设中最重要的组成部分，CPU芯片又是其中的重中之重。

根据市场经验，服务器“三大件”——CPU芯片、内存和硬盘占服务器整体的价格约为 60%~70%。服务器内存和硬盘的生产商较多，价格基本透明。我们根据京东对应搜索条目下有效的前8条平均值对“三大件”均价进行测算，对应配件的价格如下表所示。

为了佐证上述数据，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，测算出2018年中国服务器的平35,815元/台，而我国单台服务器在芯片上的投入约为 8,914元，则 2018年单台服务器中CPU芯片投入占中国服务器平均单价达到 24.8%，综上所述，我国服务器CPU芯片占整机的价格比例，应在24%-29%区间。

基于谨慎性原则需要特别说明的是，以上测算仅基于部分产品部分型号，并不完全精确。更为重要的是，目前国内的服务器以低端为主，与国际平均价格存在35%-40%的价差。随着服务器的高端化进程，CPU的单价及占比均存在提升空间。同时，内存、硬盘等价格随行就市存在一定波动，均对占比值有一定影响。

03

服务器产业链的自主研发情况

由于知识产权壁垒森严和垂直分工的体系，全球IT产业没有发展出相互竞争的体系。目前，美国主导的体系是信息技术产业规则的绝对制定者。即使在和平时期，某些领先国家的决策者一旦认为产业或者整个经济遇到事实或者潜在威胁，自由市场和自由贸易的原则就可能被放弃，贸易战一触即发，从而导致内部协作分工瓦解，弱势的一方可能被逐出体系，付出惨痛的代价。信息技术产业缺少竞争体系的局面加剧了这种风险。

3.1 服务器整机

近年来，我国服务器产业链整体实力显著提升。当前，除核心芯片之外，我国服务器零部件国产化率已经超过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了重要地位。

截止2Q2019，,中国 X86 服务器市场排名中， 浪潮第一，占比 28%;第 2-6 名分别为戴尔(15%)、华为(14%)、惠普/新华三(12%)、曙光(11%)、联想(8%)和宝德(3%)，OMD 厂商仅占 2%，国内主流品牌服务器厂商合计占比 74.3%，处于绝对领先地位。

但在国际市场，2019 年华为和中科曙光等厂商被美国纳入“实体清单”，科技产业发展受制于人的境况进一步被放大。

从4Q2018的服务器收入来看，戴尔排在首位，以20.2%的市场份额领先于其他品牌，惠普（HP）以17.7%的市场份额紧随其后。华为（45.9%）增长最快。

而到了2Q2019，,服务器市场销售收入前五的厂商分别为戴尔、惠普、浪潮、联想和 IBM，受到中美贸易战后被列入“实体清单”的影响，华为被踢出前五大。仅有浪潮逆势增长，且同比增速高达 32.3%，表现亮眼。

上述变化意味着，尽管我国国内厂商已在服务器硬件方面占据了较为领先的出货率份额，但其核心CPU仍然是Intel 的x86商业产品。显而易见，应对某些领先国家可能发起的科技战和贸易战，在整机组装方面的“国产替代”运动无法做到真正的自主可控。另外一方面，美国主导了上游的芯片产业，实现了真正意义上的“自主可控”，同时充分利用全球分工与协作来节省研究与开发成本。

因此，只有从技术的源头或者主干开始创新，才能做到自主可控；相反，仅仅是全盘复制，或在枝干或旁枝末节处进行技术改进，不可能做到真正的自主可控。

3.2 上游芯片设计及生产:CPU

从国家安全维度和商业竞争维度，我国都有高端 CPU 芯片国产化替代的强烈需求，国家自上而下的重视下，政府、产业和科研界实体积极推动，资本市场也贡献自己的力量，共同推动我国高端 CPU 芯片国产化不断推进。

上游芯片设计需要基于CPU架构，在这里便会出现CPU芯片架构的两大阵营，CISC（复杂指令集）和RISC（精简指令集）架构。我们在下表中列明了CISC及RISC的特性，总的来说，架构选择决定了服务器的CPU性能和兼容性，进而影响该服务器的终端应用生态。

CISC又称x86架构，其命名来源于1978年6月8日Intel发布的微处理器“8086”。8086意味着x86架构的诞生，而CISC作为特定微处理器执行计算机语言的指令集，随着越来越多的客户追随Intel的产品，定义了CPU的基本使用规则。目前CISC架构CPU的主要生产厂家只有两家，包括Intel（非安腾系列）和AMD。

RISC又称非x86架构，区别于Intel生态，早期是大型机公司主要使用的。服务器CPU领域主要的生产厂家是IBM Power系列、Sun Spark系列，消费级的代表是以ARM架构为开发基础的CPU，类似架构还包括MIPS, Alpha, SPARC和RISC-V。

需要提示的是，CPU架构之争的关键不是靠技术，而是依靠市场选择——兼容性胜出。其实在20世纪80年代之前，几乎所有如摩托罗拉、IBM等的大型机公司都会自己研制CPU，他们的产品代表了高端市场的水平，Intel的产品只是补充低端市场。8086和 80286的大热也是因为众多 PC 厂商为了满足 IBM 的兼容性而采用 Intel 的产品。转折点出现在1993年，Intel推出的Pentium产品达到了大型机的水平，所以最早生产大型机工作站的 SUN 公司、 IBM、以及苹果都开始使用 Intel 的产品。

而随着近十年的移动互联网发展，让智能手机大规模普及，也为采用RISC架构的ARM公司带来的发展机遇。作为一家处理器设计公司，其研发的ARM架构最初面向的是低功耗、低成本、高性能处理器。

ARM的兴起除了跟ARM在能耗、多核和制造工艺有关外，中美国际贸易摩擦也推动了ARM（当然也包括MIPS和RISC-V等）的发展。前一段时间，由于x86授权等问题导致兆芯AMD 处理器的授权受阻，就连高通和华芯通的合作也发生终止，最后以华芯通解散而告终。

因此，我国目前的服务器芯片自主研发主要聚焦于以下几种方向：ARM架构、MIPS架构、X86架构、Alpha架构，基于精简指令集（RISC）原则的开源指令集架构RISC-V也获得众多国内科技公司的关注。目前我国的服务器芯片已涌现出基于ARM的天津飞腾和华为鲲鹏920、基于MIPS的龙芯、基于Alpha架构的成都申威、基于RISC-V的阿里平头哥玄铁等。

3.3 上游芯片设计及生产:存储芯片

中国厂商在高端存储芯片方面也缺少核心技术,需与国外合作。紫光国新、武汉新芯、福建晋华（2019年被禁售）。

3.4芯片领域的主要瓶颈

目前，国内芯片产业最主要的瓶颈集中在设计和制造环节。

在芯片设计环节，目前芯片仿真设计软件的核心技术都被美国企业垄断。仿真设计软件的出现，使得芯片设计以及超大规模集成电路生产的难度大为降低，该领域技术门槛较高，不仅要让计算机自动生成电路，还要模拟仿真优化，研发难度大。目前该领域主要的提供商有Cadence和Synopsys等，仿真设计软件技术已经发展到了第三代，可以实现并行仿真，支持标准多核服务器。

在芯片制造环节，目前世界最先进的制程工艺一7nm制程技术被跨国公司垄断，而我国的制程工艺还停留在22nm和16nm。制程工艺的滞后是造成我国芯片产业落后于发达国家的重要原因之一。制程工艺的自主研发已经刻不容缓，因为当前国际先进制程工艺的研发进展较快，例如台积电2020年可投产5nm工艺，正在研发2nm工艺，预计2024年可商用。因此，我国制造工艺领域的自主可控研发必须缩短周期。除此之外，7nm制程最核心的制造设备目前全世界只有荷兰、日本等少数国家可以生产，我国在这方面也需要尽快突破。

芯片的整体性能与制造工艺和内核的深度设计都有关系。工艺越先进，芯片集成度越高，芯片运行频率越快，功耗相对越低，整体竞争力越强。

台积电（TSMC）是全球最大的晶圆代工龙头企业，拥有世界最高的7nm生产工艺，台湾公司，制造工艺全球领先。

华为为了保证鲲鹏系列处理器的先进性和高性能，鲲鹏处理器选择台积电作为生产厂家。

此外，可代工生产CPU的中国企业包括中芯国际、华虹半导体和华力微电子等公司，中芯国际预计19年可实现14nm工艺，发展迅速。

3.5下游生态

处理器产品除了自身技术因素外，更多依托的是生态。所谓生态，就是产业链条上的企业形成的一种紧密的分工协作关系，类似于准同盟。

生态的作用在CPU市场上表现的十分突出。在传统服务器市场上，英特尔和微软构成的“Wintel”体系一直牢不可破，英特尔引领着CPU的发展并领导着一批PC硬件和制造企业为其适配，而微软及合作伙伴在操作系统和应用软件方面同X86芯片进行紧密协作。一般而言，微软新操作系统的发布之后，会拉动一波新的PC更换，进而带动新CPU的需求循环往复，微软和英特尔等软硬件厂商都在其中受益。

在中低档服务器市场上，基本上是X86的天下，ARM正在以挑战者的角色进入。

我国各行业应用绝大多数是基于Windows和X86架构运行，这些商用技术一旦被限制，会给各行业应用系统运行带来巨大风险。因此，构建开放的云生态，就成为我国云计算产业最重要、最长远的发展任务。

目前起步比较早的是基于ARM架构开放性授权机制的生态圈建设，华为、天津飞腾等都已经在ARM指令集的发展中做出了贡献，随着华为、天津飞腾等国内厂商市场占有率不断提高，对ARM指令集发展的话语权将逐步增大，有利于通过市场实现对上层生态的影响力。

04

服务器产业链的三大应用生态

作为核心零部件，服务器出货量的变化几乎等于下游IT基础设施建设的投资增速。而IT基础设施建设的需求和科技进步带来的数据快速增长，以及运算处理能力提升息息相关。

在2006年启动的核高基专项，以及后续大基金持续支持下，政府和企业均在发力，我国的第一轮IT基础设施建设获得初步成功。

近期以来云计算厂商/互联网厂商相关需求已成为服务器行业最为显著的驱动因素，2017年以来其资本开支与服务器行业收入增速之间具备显著一致性。整体来看，全球七大互联网巨头合计资本开支增速自2018H1以来显著回落，但2019Q2起下降趋势有所缓和。

4.1传统生态

传统服务器生态指的是基于传统IT基础架构、而非云计算的软硬件投资。主要包括大型机和小型机等。传统生态虽然未来相对疲软，但用户基数非常庞大。故在2019年以前，全球的IT硬件支出主要仍用于传统生态。

服务器的传统市场主要分为三类：1）党政军及重点行业、2）企业以及3）消费级市场，需求特点各异。其中，党政军及重点行业市场，市场化程度相对较低，对安全性和定制化的要求远高于消费级市场，同时对生态的要求相对较低，这同国产CPU当前的发展现状非常契合，因此这一板块一直是以国产CPU为主流的传统和核心市场。

在当前贸易战的大背景下，国内关键IT基础设施、涉密、电子公文等领域正在推动自主可控试点，基于国产CPU的信息产品已经得到应用，

除了中央机关已经明确大规模采购之外，地方政府部门也将开始相关国产化替代工作；对信息安全、供应链安全高度敏感的军队，一直是国产CPU的传统市场，将来伴随着国防信息化的加速，服务器、PC、嵌入式和移动CPU需求量均将增加；金融、电信、能源等重点行业领域也在加大基于国产CPU的服务器产品采购，未来使用范围将逐步从非生产领域进入核心领域。

我国服务器CPU芯片的市占率接近0的水平，即使部分国产芯片（如飞腾）已经在党政军部门得到应用，但企业市场基本被国外品牌如Intel和AMD把持，可替代空间非常大。

据《2016年度人力资源和社保保障事业发展统计公报》和中国产业信息网的测算，我国党政军的服务器规模在2019年-2020年将分别达到1045.7、1273.7亿元，如替换为自主可控CPU为基础的服务器，整体对应的替换空间至少按年达到近1000亿元，十分可观。

4.2云计算

全球数字经济蓬勃发展，云计算作为数字经济基础设施被赋予新的使命。埃森哲所做关于数字经济的研究显示，对于数字经济来说，云计算不仅仅是实现IT资源池化、提升性能、降低成本和简化管理的工具，更重要的是为产业数字化转型提供丰富的服务。

随着国家间的科技角力持续深化和产业升级的不断推进。世界主要国家已充分认识到云计算的基础作用，纷纷加大对云计算产业的扶植力度，出台一系列政策措施和规划推动本国云产业发展，进而驱动数字经济持续发展。

云计算用服务器的投资主要来自于云系统基础设施服务（IaaS）相关企业的投资。Gartner和idc都将2019年作为云基础架构的硬件投资超越传统生态的元年。占比超过52%。

近年来，在政府、产业的双重推动下，云计算技术在我国得到迅速推广。国务院发展研究中心和中国信息通信研究院、IDC等研究机构发布的数据显示，2018年中国云计算产业规模达到962.8亿元人民币。

值得注意的是，尽管我国和美国及欧盟的企业上云率仍有较大差距，可见行业空间仍然是风广阔，但我国的云计算规模增长正在从2016年的快速扩张期进入2019年以来的理性发展期，这一速率切换对产业链上下游企业都提出了新的挑战。

4.3 5G+边缘计算

边缘计算（EdgeComputing）是在靠近物或数据源头的网络边缘侧，融合网络、计算、存储、应用核心能力的分布式开放平台，就近提供边缘智能服务。

随着5G时代的来临，边缘计算的潜能被充分激发。“5G+云+AI+物联网”的组合最具代表性，以5G为代表的CT通信技术，以AI为代表的IT信息技术，和以云为代表的底座平台技术，三者彼此间紧密融合，会释放出巨大能量，推动我国数字经济发展。

参考IDC数据，全球物联网终端设备安装数量有望在2019年达到256亿台，年复合增速高达21%。

国内物联网市场的增速更高，据CEDA预测，2020年我国物联网市场规模有望达到18300亿元，年复合增速高达25%。

与此同时，5G通信的超低时延与超高可靠要求，使得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，是5G网络重构的重要一环。

IDC表示，到2020年，将有超过500亿的终端与设备联网，而有50%的物联网网络将面临网络带宽的限制，40%的数据需要在网络边缘分析、处理与储存。

因此，边缘计算市场规模将超万亿，成为与云计算平分秋色的新兴市场。边缘计算一方面将推动边缘计算AI芯片的爆发，运用边缘计算AI芯片，如英特尔发布的神经计算棒2，搭载了最新的MyriadX视觉处理系统（VPU），边缘计算会推动云计算的第二轮发展.

另一方面则将推动复杂边缘计算服务器的发展。目前最主要的应用便是下一代5G基站。相对于4G，5G定义了eMMB（更高数据速率）、URLLC（更低延迟和更可靠的链接）和mMTC（超大规模设备链接）等三大应用场景。而这些场景化概念的引入无一不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爆发性需求增长，其产品升级也是势在必行的。

这一潜在的巨大市场需求也正是浪潮、曙光等一系列设备制造商不遗余力推动OTII标准迅速落地。OTII，
OpenTelecomITInfrastructure，开放电信IT基础设施，是ODCC组织下发展的一个针对通讯类企业的服务器规格。它不仅与交换机等设备规格相同，并且很容易部署在基站附近的设备机架上，而且具备更好的耐热、耐腐蚀、抗潮湿特性。

与通用服务器相比，边缘计算服务器面向5G和边缘计算等场景进行针对性定制，能耗更低、温度适应性更宽、运维管理更加方便。

2017年6月，中国移动与中国电信、中国联通、英特尔、浪潮等公司共同发布《OITT定制服务器参考设计和行动计划书》，形成运营商行业面向电信应用的深度定制、开放标准、统一规范的服务器技术方案及原型产品。

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