华泰证券-算力基础设施的三大投资机会-240619

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证券研究报告

科技/能源

算力基础设施的三大投资机会

华泰研究

电子

增持 (维持)

能源

增持 (维持)

研究员

黄乐平，PhD

SAC No. S0570521050001

SFC No. AUZ066

leping.huang@htsc.com

+(852) 3658 6000

研究员

刘俊

SAC No. S0570523110003

SFC No. AVM464

karlliu@htsc.com

+(852) 3658 6000

研究员

胡宇舟

SAC No. S0570523070005

SFC No. BOB674

huyuzhou@htsc.com

+(852) 3658 6000

研究员

黄礼悦

SAC No. S0570523070007

SFC No. BRH099

andrewhuang@htsc.com

+(86) 21 2897 2228

研究员

陈钰

SAC No. S0570523120001

chenyu019111@htsc.com

+(86) 21 2897 2228

研究员

廖健雄

SAC No. S0570524030001

liaojianxiong@htsc.com

+(86) 21 2897 2228

研究员

吕兰兰

SAC No. S0570523120003

lyulanlan@htsc.com

+(86) 21 2897 2228

联系人

赵宇辰，PhD

SAC No. S0570123110022

zhaoyuchen@htsc.com

+(86) 21 2897 2228

联系人

权鹤阳

SAC No. S0570122070045

SFC No. BTV779

quanheyang@htsc.com

+(86) 21 2897 2228

联系人

林文富

SAC No. S0570123070167

linwenfu@htsc.com

+(86) 21 2897 2228

行业走势图

资料来源：Wind，华泰研究

2024 年6月19 日│中国内地

专题研究

华泰观点：关注算力基础设施的三大投资机会

据麦肯锡预测，AI 大模型相关算力需求快速增加推动下，以能耗衡量，全球

服务器规模将从 2024 年的 70Gw 增长至 390GW，对应 CAGR=33%。算力

基础设施建设热潮下，我们看好三大投资机会：1）半导体：HPC 市场需求

或将推动 2030 年全球半导体市场规模突破万亿美金，关注数字芯片、存储、

设备等投资机会；2）能源：AI 的尽头是能源，2030 年全球数据中心用电量

规模将达到约 2.2 万亿度电，为 2022 年的 3.6 倍，看好配套设备、核电等

发展机遇；3）服务器等硬件：数据中心将成为 AI 模型时代的稀缺资源，服

务器作为核心载体将迎来快速增长，关注 PCB、封装基板、散热、光模块、

光芯片等有增量机遇板块。国内产业链相关公司：海光、寒武纪、沪电等。

投资机会#1（半导体）：把握 2030 年1万亿美元的全球市场机会

台积电预测 2030 年全球半导体市场规模有望从 2023 年的 5250 亿美金成长

到1万亿美金，其中数据中心为最大的下游应用，HPC 市场需求贡献 40%，

建议关注 AI 产业化发展为半导体领域带来的投资机会。1）数字芯片：数据

中心在 2Q23 超越 PC+手机成为最大需求，受益于训练和推理算力需求持续

提升，IDC 预计 2030 年全球数据中心半导体市场规模将到 2400 亿美金；2）

存储：AI 催化及需求复苏驱动 2024 年存储市场全面复苏，同时 AI 驱动 HBM

规格与单芯片容量提升，成为 DRAM 市场规模提升重要增长点；3）半导体

设备：看好生成式 AI 需求带动下，贴片、研磨、塑封、测试等关键先进封

测设备以及 TSV、Bumping 等中道制程相关设备的需求增长。相关布局公

司包括：ASML、DISCO、东京电子、ASMPT、Besi、爱德万。

投资机会#2（能源）：AI 的尽头是能源，看好配套电网设备和核电发展

AI 对算力需求的拉动将直接带动数据中心建设规模提速，与对应电力需求的

增长。以美国为例，我们测算 24 年数据中心将新增 6GW，2025-30 年平均

每年增加 7-8GW，较 2020-21 年平均 1GW 的增量有大幅提升。发达区域

历史经济发展不依赖电力增长的局面或将全面改变，同时发展中区域电力需

求也存在超预期空间。AI 负荷不可调节、高耗能特性，使得其从负荷与电量

两端冲击电力系统，带来缺电风险。我们认为数据中心建设将从以下几个方

面推动电力体系全链条性的投资扩散：1）可控装机类发电装备需求的回暖，

2）用电量与负荷的增长拉动电网的扩容需求，3）数据中心内部配套电气装

备高增长，4）电力能源资源品需求的超预期。特别的，核电作为高度稳定

与清洁的能源，与数据中心具备很好的匹配性，我们看好全球核电需求回暖

下核电建设提速，以及铀矿供给侧的刚性带来的铀矿价格的持续提升。行业

相关公司包括：中广核矿业、哈萨克原子能（KAP）、卡梅科（CCJ）。

投资机会#3：数据中心是 AI 时代的稀缺资源，把握架构变化的产业机会

AI 驱动全球数据中心容量持续增长，据戴德梁行数据，截至 2024 年3月，

全球运营中数据中心容量共 33.6GW，目前已规划新增容量约 44.6GW。然

而，受限于碳中和约束导致的能源供给以及核心城市周边土地供给不足等因

素，部分地区数据中心供应将出现短缺。我们认为，AI 算力需求推动数据中

心建设加码，不仅带来服务器及 PCB 等数据中心其他硬件需求的增加；同

时，伴随数据中心架构加速往高性能、低能耗方向升级，包括封装基板、散

热、光模块、光芯片、光器件等环节均有望迎来结构性增量机遇。相关布局

公司包括：超微电脑、沪电股份、Vertiv、NIDEC、中际旭创等。

风险提示：AI 数据中心建设不及预期，AI 技术落地不及预期，本研报中涉

及到未上市公司或未覆盖个股内容，均系对其客观公开信息的整理，并不代

表本研究团队对该公司、该股票的推荐或覆盖。

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Jun-23 Oct-23 Feb-24 Jun-24

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电子能源

沪深300

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科技/能源

正文目录

摘要：关注数据基础设施的三大投资机会 .................................................................................................................... 5

我们与市场不同 ............................................................................................................................................. 7

投资机会#1：把握 2030 年半导体市场 1万亿美元的投资机会 .................................................................................. 10

数字芯片：英伟达垄断地位短期或难以撼动 ....................................................................................................... 11

HBM：AI 成为存储市场增长新动力 .................................................................................................................... 13

半导体设备：生成式 AI 带动下先进封装相关设备需求高增 ................................................................................ 15

前道设备：关注刻蚀，沉积，光刻、电镀等机会 ........................................................................................ 16

后道设备：关注先进封装设备的产业机会 ................................................................................................... 16

投资机会#2：AI 的尽头是能源，看好配套电网设备、核电等发展机遇 ..................................................................... 17

AI 或将成为电力需求增长的重要驱动力 .............................................................................................................. 17

AI 数据中心配套设备质量与价值量共增长 .......................................................................................................... 17

电源侧质量与清洁并重，海外存量核电受益，氢能与小堆迎来成长空间 ............................................................ 19

投资机会#3：把握数据中心架构变化的产业机会 ....................................................................................................... 24

数据中心：AI 模型时代的稀缺资源 ..................................................................................................................... 24

服务器：把握架构变化的投资机会 ...................................................................................................................... 25

散热：从风冷向液冷升级 .................................................................................................................................... 27

互联：光连接与铜连接共存共进 ......................................................................................................................... 29

PCB：英伟达新一代服务器青睐 HDI 方案 .......................................................................................................... 31

封装基板：玻璃基板或是高性能芯片发展的最优解 ............................................................................................ 33

产业链核心公司 .......................................................................................................................................................... 36

提及公司列表 ...................................................................................................................................................... 36

风险提示.............................................................................................................................................................. 37

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科技/能源

图表目录

图表 1：数据中心示意图 ............................................................................................................................................. 5

图表 2： AI 服务器拆解 ................................................................................................................................................ 5

图表 3： 2030 年全球服务器需求达 390Gw ................................................................................................................ 6

图表 4：算力基础设备产业链总览 .............................................................................................................................. 6

图表 5：数据基础设施产业链估值表（截至 2024 年6月17 日） .............................................................................. 8

图表 6：数据基础设施产业链估值表（截至 2024 年6月17 日）（续表） ................................................................. 9

图表 7： 2030 年全球半导体市场规模有望达到 1万亿美元 ...................................................................................... 10

图表 8： 2023/2030E 全球半导体市场按照应用分类及对应 CAGR .......................................................................... 10

图表 9： 2023/2030E 全球半导体市场按照器件种类分类及对应 CAGR ................................................................... 11

图表 10：数据中心/PC+智能手机芯片季度营收规模 ................................................................................................ 11

图表 11：主要企业数据中心用数字芯片份额变化 ..................................................................................................... 11

图表 12：英伟达芯片 Roadmap ............................................................................................................................... 12

图表 13：训练芯片算力成本呈下降趋势 ................................................................................................................... 12

图表 14：主要的云服务厂商与芯片设计服务厂商合作关系 ...................................................................................... 13

图表 15：全球 DRAM 市场规模 ................................................................................................................................ 13

图表 16：全球 DRAM 位元出货量 ............................................................................................................................ 13

图表 17： HBM 的立体结构 ....................................................................................................................................... 14

图表 18： HBM 与GDDR5 结构对比 ........................................................................................................................ 14

图表 19： HBM 规格对比 ........................................................................................................................................... 14

图表 20：英伟达、AMD AI 芯片及 HBM 规格对比 ................................................................................................... 14

图表 21：存储大厂 HBM 研发进程 ........................................................................................................................... 15

图表 22： HBM 占DRAM 总位元产出及总产值比例 ................................................................................................. 15

图表 23：生成式 AI 相关设备及供应商投资机会梳理 ............................................................................................... 16

图表 24： 2022 年全球算力规模分布 ........................................................................................................................ 17

图表 25：数据中心全球用电量测算 .......................................................................................................................... 17

图表 26：中美数据中心核心 IT 装备功率增量（基准情景） ..................................................................................... 18

图表 27：中美数据中心相关装备的市场空间（基准情景） ...................................................................................... 18

图表 28：中美数据中心核心 IT 装备功率增量（乐观情景） ..................................................................................... 18

图表 29：中美数据中心相关装备的市场空间（乐观情景） ...................................................................................... 18

图表 30：数据中心核心装备主要企业图谱 ............................................................................................................... 19

图表 31： 2022 年美国清洁能源购电协议（PPA）头部买家情况 ............................................................................. 20

图表 32：亚马逊收购 Talen Energy 的零碳数据中心园区（960MW 的总功率空间） .............................................. 21

图表 33： GE Vernova 对海外核电小堆发展的预期 .................................................................................................. 22

图表 34：国内与海外可控装机发电装备的新增订单 2023 年高增长 ........................................................................ 22

图表 35：美国主要电力电网运营商 2024 年电网投资同比增长，5年总规划投资额上调 ......................................... 23

图表 36：海外主要电气设备企业订单与同比增速（1Q22=100） ............................................................................ 23

图表 37：全球数据中心容量（截止 2024 年3月） .................................................................................................. 24

图表 38：全球海底光缆分布图 ................................................................................................................................. 25

图表 39：全球服务器需求（按出货量与能耗） ........................................................................................................ 26

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标签： #投资机会 #算力

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免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。1证券研究报告科技/能源算力基础设施的三大投资机会华泰研究电子增持(维持)能源增持(维持)研究员黄乐平，PhDSACNo.S0570521050001SFCNo.AUZ066leping.huang@htsc.com+(852)36586000研究员刘俊SACNo.S0570523110003SFCNo.AVM464karlliu@htsc.com+(852)36586000研究员胡宇舟SACNo.S0570523070005SFCNo.BOB674huyuzhou@htsc.com+(852)36586000研究员黄礼悦SACNo....

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