撰寫年分:2020
​作者:東尼

相關個股 : IntelAMD、嘉澤(3533)、優群(3217)、Nvidia創意(3443)世芯(3661)、Xilinx、系微(6231)、信驊(5274)、新唐(4919)、譜瑞(4966)、祥碩(5269)、瑞昱(2370)、Broadcom、Marvell、Micron、Samsung、SK Hynix、南亞科(2408)、金像電(2368)、博智(8155)、健鼎(3044)、瀚宇博(5469)、健策(3653)、廣運(6125)、聯德(3308)、高力(8996)、台達電(2308)、群電(6412)、光寶科(2301)、康舒(6282)

​資料中心 Data Center  Part 3

供應鏈全解析 ── 資料中心、白牌伺服器概念股介紹

從產業鏈挖掘出價值好股

雲端資料中心擁有龐大的供應鏈體系,從最上游電子產品的大腦──晶片到電子之母──印刷電路板 PCB,乃至於散熱模組、機殼等中游,雲端伺服器商機龐大,從前幾篇介紹也可以了解雲端商機的快速成長,但相對的技術門檻及品質要求也較其他電子產品如筆電、智慧型手機等高出許多,我們將一一進行介紹。

雲端資料中心(白牌伺服器)

一、CPU 中央處理器

上圖雲端資料中心產業鏈中的第一個 ─── CPU,也是資料中心的核心,CPU 廠商一分為二,分別為獨佔鰲頭許久的 Intel,以及近期靠著台積電的先進製程以及蘇媽(蘇姿豐)的領導東山再起的 AMD,Intel 的 Xeon 系列主打伺服器市場,最強盛時期市佔率可達 99%,即使現在 AMD 聲勢正旺 Intel 在伺服器領域也有超過8成市佔率,而 Intel 市佔率被 AMD 浸蝕最大的原因絕對歸咎於製程,在台積電準備 5 奈米量產之際,Intel 的 10 奈米產能仍十分不穩,Intel 先進製程足足落後台積電一至兩個世代,嚴重導致 CPU 缺料,這也迫使 Intel 開始下單台積電,即便如此伺服器晶片對於 Intel 而言仍然是一個高毛利的金雞母,Intel 近幾年整體的毛利率高達 61%,且佔整體營收 35% 左右,因為一個小小的晶片最便宜的也要 300 美金,貴的則高達 2、3 千美金以上,可想而知誰也不願意讓出這塊大餅。

 

接著介紹這位 CPU 界聲勢正旺的 AMD,AMD 專為伺服器推出的處理器 EPYC,雖相較 Intel 為後起之秀,但靠著平價卻高效的產品攻城掠地,在這些背後有一個隱形推手就是台積電,台積電以最先進的製程支持 AMD 的產品,得以成功獲得 AWS、Google、Oracle 等的青睞,目前在資料中心市場占比將近 2 成,資料中心業務佔公司整體營收比例約 15%,未來將有極大的成長空間。比較 Intel 和 AMD 的毛利率,如同移動晶片的高通和聯發科,一個擁有 60% 以上的毛利率,一個卻只有 3、40%,這時,後者都將面臨強者也就是前者的殺價競爭,往往領先者靠著遍布高中低價格帶的產品組合結合較佳的品牌價值,藉由部分產品的降價搶市,擊垮後進者,因此勢如破竹的 AMD 還是面臨極大的挑戰需要克服,這就要看蘇媽有沒有辦法跳脫 CPU 老二的命運,和 Intel 平起平坐。

接著來談談股票,AMD 近期股價狂飆結至 2020 年 10 月,一年來 AMD 上漲 186%,反觀 Intel,幾乎持平。就本益比而言,AMD 本益比高達 180 倍,Intel 本益比卻只有 9.7 倍,足以見得大家對於 AMD成長抱有高度期待,對於 Intel 卻預期會衰退,相關風險仍需要留意。

vs.

二、CPU / Memory Socket 插槽

業鏈圖第二個為連接器,通常我們都忽略了這個產業,但它因為雲端伺服器而為人所知,連接器大廠嘉澤,除了 Type C 外,也有伺服器金屬插槽扣件及處理器插槽這些受惠雲端伺服器的商機,處理器插槽用於固定 CPU 在主機板上,如下圖,通常 CPU 固定在主機板上有兩種方式,第一種為 on-board,將 CPU 焊死黏貼在主機板上,不易更換;第二種為採用 Socket 方式,只要 CPU 腳位數等條件相同,可以自行開啟更換,將下圖金屬蓋開啟,裝入 CPU,蓋上蓋子即可完成(有時須更換 BIOS等)。嘉澤的客戶涵蓋兩大巨頭 Intel 及 AMD,過去 AMD 約占營收僅 2%,但如今隨著 AMD 水漲船高有望增加至 5%,未來可期。

資料中心 Socket 插槽

CPU Socket 插槽(取自維基百科)

三、GPU/ASIC/FPGA晶片

在前篇中提到雲端資料中心不在只是一個資料的儲存槽,他更負擔起日益增多的 AI 運算、機器學習、大數據運算等,要達成機器學習乃至於 AI 視覺辨識,GPU 圖形處理器將十分重要,而 GPU 提出者就是 Nvidia 輝達,另一個後進者則是 AMD。AMD 一次挑戰兩大巨頭(Nvidia、Intel),左右逢敵,個人從產品觀察認為 AMD 在 CPU 領域效能已經和 Intel 相當甚至超越;然而在 GPU 方面仍然落後 Nvidia,仍有一段追趕之路。然而要達成 AI 運算,GPU 並非唯一途徑,有些大型企業,因為 AI 應用不同,需特別著重某些部分提高性能,會找尋如創意電子等 ASIC(特殊應用積體電路)廠商,特製符合需求的高速晶片,例如 Google 資料中心就跟聯發科客製 ASIC,ASIC 的高單價,有助提升的毛利率。若未來真的受限摩爾定律,無法再製程微縮(製程微縮:將電晶體縮小,相同面積可塞入更多電晶體,現今挑戰5nm→3nm→2nm→1nm,製程微縮可提升效能),ASIC 將有機會備受重用,因為在 AI 日漸複雜、數據日漸龐大的情況下,晶片製程無法進步,就只能從 IC 設計著手加強特殊應用的效率。目前 Nvidia 營收中約有 25% 來自資料中心,明年更預期高達 45% 來自資料中心,顯見資料中心的快速成長。從股價來看 Nvidia 近一年(2020/10/9)也已經成長 197%,股價變 3 倍,期待未來仍能維持成長動能。

 

四、BIOS晶片

伺服器有了軟體、硬體還不夠,還需要 BIOS 韌體,才能讓整個伺服器運作起來,BIOS 是一個門檻相對高的晶片市場,競爭者也少,世界第三大廠,台灣第一大廠系微,同時支援 Intel 平台及 AMD 平台,因此也成功收服 AWS 這個雲端伺服器大廠的心,系微在傳統伺服器也有不錯的表現,與美超微等伺服器主機板廠商合作打入 Dell、HP 等,在財務表現上擁有超驚人的超過 80% 毛利率,這也表現出 IC 設計廠的特色,成本集中於研發人才上,成本低但營業費用較高。

五、​BMC 伺服器管理晶片

接著介紹伺服器極為重要的一個零件──伺服器管理晶片(BMC),顧名思義,這個晶片用於遠端管理以及主機管理,可以遠端控制韌體升級、風扇管理、資料流量管理甚至預測故障等功能,因此可以大幅降低管理龐大資料中心的難度,BMC 屬於寡佔市場,目前兩大廠為信驊以及新唐,信驊靠著收購成為全球第一,股價也隨著雲端崛起,成為千金股之一,在資料中心中 BMC 用量極大,每兩顆 CPU 幾乎就要一個 BMC,因此高市佔的信驊,仍然未來可期。新唐握有許多傳統伺服器訂單,雖然在雲端不若信驊那麼強但也不容小覷。

六、高速傳輸晶片

包含多個台股千金的產業:高速傳輸晶片,因為數據量日益龐大,傳輸講求更加快速,如 PCIE、Thounderbolt 等,因此高速傳輸晶片崛起,當傳輸時訊號衰減、時序錯位,就必須透過高速傳輸晶片補償訊號及修正訊號,也造就出譜瑞、祥碩兩間高毛利公司。

七、網通晶片

 

資料中心設備要互相連接、與用戶端連接另一個重要元素就是網通晶片,若無網通晶片將無法連上有線(乙太網路)、無線網路(Wifi),好的網通晶片可以提供穩定且高速的網路,目前網通晶片多由巨頭把持如 Marvell、Broadcom、Intel、台灣的瑞昱,網通晶片不只受惠於雲端資料中心內,用戶端的路由器乃至於連網設備 PC、手機、物連網等都不可或缺網通晶片。

八、DRAM 動態隨機存取記憶體

Memory 記憶體中 DRAM 價格嚴重受到供需比例而波動,因此具有明顯週期性,在 DRAM 產業中伺服器佔據將近 30%,在 DDR(Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory)中更有極高比例,近幾年因為產能過剩大幅衰退的 DRAM 市場,也因為資料中心的崛起跟著有了起色,雲端伺服器需求嚴重影響 DRAM 價格起伏,全球 DRAM 廠商只剩下三間,依照市佔率排名依序為三星、海力士、美光,台灣也曾經擁有紅極一時的 DRAM 廠華亞科、南亞科、力晶,最後華亞科被美光併購,南亞科轉作利基型 DRAM,力晶則為 DRAM 代工廠,後來因業績不佳下市,改名力積電,更引爆許多股市爭議,成為「四大慘業」之一。

DRAM (取自三星)

九、PCB 印刷電路板

工業之母 PCB 在雲端伺服器當然也是必備的零組件,靠著伺服器而股價崛起的有金像電、博智、瀚宇博、健鼎等,PCB 的層數將大幅影響製程難度以及鑽孔,間接影響價格,目前伺服器用硬板層數約為 10~14 層,近期若 Intel 推出新的伺服器平台將達到 16 層,且速度也要求加快,在資料中心使用的 Switch 交換器中部分 PCB 更高達 36 層。金像電約有 50% 營收來自伺服器,博智則有高達70%,因此股價也跟著水漲船高。

延伸閱讀──軟板產業 Part 1:軟板是什麼?

十、散熱模組

散熱毫無疑問是雲端資料中心的一大頭疼議題,越高效能的設備就會產生越多的熱,就需要更強的 Thermal Solution(散熱解決方案)來解,為了解決熱的問題,24 小時運轉的設備成為吃水怪獸,散熱設備更是有極大需求。有別於手機、NB 運用大量散熱板、散熱膏、散熱管,伺服器多運用風扇,台灣的風扇大廠建準正是之中的翹楚,但仍有高比例營收在傳統伺服器,未來會針對散熱族群好好分析。

十一、Power Supply PSU 電源

電源在資料中心的穩定性要求極高,需要提供穩定 24 小時運轉的電力,除了 PSU(電源供應器)也需要不斷電系統,甚至也會準備電源隨時替換,避免造成斷電危機,在電源方面有台灣大廠台達電、光寶科、群光旗下的群電。當 CPU 及 GPU 不斷升級,所需要的瓦數也越來越大,因此電源供應器勢必朝更高瓦數或密度的方式發展,根據研究機構研究 2017 年平均每機櫃的使用瓦數為 5.6kW,到 2020 為 8.4kW,甚至有部分建設 20kW 的機櫃,如果更具體一點,一般桌機的 PSU 大約為 300W 上下,使用2080顯卡大約 700W 就足夠,然而資料中心的一個機櫃的用電量可高達 66 台桌機(20kW/0.3W),由此可知資料中心需要龐大的 PSU。

挑出好股票

今天講了這麼多,組裝廠將於下回一一介紹,敬請期待。


然而上面介紹了那麼多產業,參與其中的廠商更是如此繁多我們應如何找出值得投資的價值好股呢?以利潤池的方式,但從加權平均毛利率和淨利率的角度來看雲端資料中心產業的門檻以及競爭強弱,由此找出次產業並挖掘出其中的好股。

從上圖看,若論平均毛利率最高的是 IC 設計相關產業(CPU / GPU / ASIC / BIOS / BMC / 高速傳輸晶片 / 網通晶片),這是因為對 IC 設計產業而言支出大多為營業費用,畢竟需要許多研發人員,至於 BIOS 晶片,僅為系微一家的數據,雖然擁有 85% 的毛利率,但最終淨利率則較為普通,是因為營收較低所需要分攤的固定成本──營業費用較高所導致的,但也代表未來營收成長,淨利率將有機會爆發式成長;所有的 IC 設計廠達到一定規模後,個別要分攤的研發費用降低,可創造極佳的淨利率,也因此通常投資人願意給予的本益比也較高。散熱模組在淨利率也有不錯的表現,有一大原因是雲端伺服器的散熱門檻將越來越高。在 OEM / ODM 則競爭者眾,大家為了取得更多大客戶淪為「毛三到四」,儘管如此,營業額龐大也可造就出商業帝國,雲端伺服器代工對於這幫代工廠而言算是高毛利產品,因此逐漸成為兵家必爭之地,下一章也會分析代工廠在雲端伺服器的影響。