AMD的翻身仗 2018 Viper Research Top Pick 分析师： Leon Zhao Toniee Liang Melissa Yang Steven Zhang Xinbo Tian VIPER 负责人签字 2018 Aug 12 RESEARC H 1 Table of Contents 公司简介 3-6 行业简介 7-8 AMD vs. Intel 竞争分析 9-15 从零到一 Epyc 16-25 重新出发 Vega GPU 26-32 旭日东升 Ryzen CPU 33-41 财务分析 42-48 附录和免责申明 47-55 2 AMD 强烈推荐，2年目标价 $40 公司介绍：AMD 创立于1969年，是一家专注于微处理 器及相关技术设计的跨国公司，总部位于美国加州旧金 山湾区硅谷内的森尼韦尔市。AMD是除了英特尔以外最 大的X86* 微处理器设计商。主营业务是设计和销售 CPU,GPU。 综合评价 强烈推荐 2020年目标价 $40 投资逻辑： 2018-8-10收盘价 $19.06 交易代码 NASDAQ: AMD • AMD 基于Zen架构的Eypc，Ryzen系列产 市值（美元） 18.581B 品都是非常有竞争力的产品。能够从 NTM PE 40x Intel手上夺取一定市场份额。 TTM PE 66x 过去一年涨幅 56% • Intel多年垄断CPU市场创新能力下降，导 致40年来第一次被AMD 在制程方面超越。 AMD 过去一年股价表现 • GPU业务过去由于资金不足而放弃与 21 19.1 210 Nvidia竞争高端市场，但是AMD与Nvidia 19 17 160 12.76 在GPU上的技术差距并不是遥不可及。 15 Millions 13 110 AMD主营业务扭转后有足够资金全力研 11 发GPU，有望在7nm 制程GPU追上Nvidia 9 60 7 进入AI GPU市场。 5 10 • 估值相对便宜，市场没有充分认识到 2017-09-14 2017-10-14 2017-11-14 2017-12-14 2018-01-14 2018-02-14 2018-03-14 2018-04-14 2018-05-14 2018-06-14 2018-07-14 2017-08-14 AMD新产品的能力。 Volume Close Price *:本分析文章设计大量专业词语，如有疑惑请参考文章最后的附录1. 3 AMD 产品线介绍 • AMD公司的主要业务是 设计、销售GPU和CPU, 新产品线毛利大于45%, 预计目前新 产品线销售占总销售额60%左右* 所有的生产步骤都是利 用Global Foundries 和台 新CPU 架构 积电(TSMC)代工生产。 旧产品线毛利约在30%左右， 目前占总收入40%上下* 而Intel则是设计销售生 产垂直一体化。 新 系 “Bulldozer” • 2017年AMD全新产品线 GPU 架构系列 列产品 彻底颠覆了过去在各方 基于Zen架构 的FX CPU 面完全超过就产品线。 设计的新CPU 更高性能、更高单价和 利润率。随着产品混乱 的改善，AMD公司总体 毛利将不断上升。管理 改造过的Ryzen芯 Radeon R300, 片通过Infinite R400系列GPU 层长期毛利guidance为 fiber连接成为Epyc 41-45% *:产品销量占比通过预测各产品线毛利率，然后结合每季度的毛利变化推算而出。 4 AMD 历史，每一个架构的推出都对未来2-3年股价有重大影响 2006年Q1，AMD 2014年10月，任命Lisa 2003年，与Sun Su为公司总裁和CEO。 年 月，首款多任 服务器市场份额涨至 2001 6 Microsystems 公司结成 2015年6月推出首款将 务处理平台 20%以上。 Athlon MP 战略联盟，并收购美国 高带宽显存(HBM) 和 处理器发布 2006年7月24日，54亿 国家半导体公司x86业 美元收购ATI。 芯片堆叠技术集于一体 务。 的显卡R9 Fury X 2003年，与IBM 签署 2004年，发布全球首款 2008年将生产部门分拆， GPU。 制造技术联合开发协 x86双核处理器。 Advanced Technology 2016年4月，与 议。Opteron处理器和 2005年，推出1 -8P Investment联合兴建 THATIC在中国成立合 Athlon 64位处理器问 x86服务器和工作站高 Global Foundries。 资公司，进行高性能处 世。 性能处理器。并于5月 理器和 相关技术国 推出首款桌面级双核处 SoC 2011年10月，AMD 内授权，使AMD股价 50 理器Athlon 64 X2。 发布令人失望的 单日跳涨53%。 同年，对Intel提出“具 1996年3月27日推出 年 月，推出基于 45 有划时代意义”的反垄 Bulldozer架构的FX 2016 6 AMD-K5处理器：首款 最新 工艺 断诉讼。 和Opteron处理器 14nm FinFET 40 独立设计的与插槽兼容 的北极星(Polaris)架构 的x86微处理器。 GPU。 35 30 25 20 15 10 5 0 Founder Lisa Su Hector Ruiz Dirk Meyer Rory Read Jerry Sanders 2014 OCT- 2002-2008 July 2008 July - 2011 AUG - 1968-2002 2011 Aug 2014Oct NOW 5 CEO DR. Lisa Su 临危受命拯救AMD “我们没有退路，只许成功，不许失败” – Lisa Su Dr.Lisa Su（苏姿丰）69年台湾人，3岁移民美国，MIT本科 Electrical Engineering, 23岁完成MIT 电气工程PHD学位，随 后开始如下工作经历： 94-99 : 德州仪器和IBM 做R&D 2000-07：IBM Products division 07-11： Freescale Semicondutor CTO 12-14: 进入AMD 14-now: AMD CEO • 2017 年被财富杂志入选为世界最伟大 50 位领导人的名 2014年Lisa Su临危受命拯救AMD，技术产品部出生运营重 单 • 2017 年被机构投资者杂志评选为顶级半导体公司首席 点全力关注产品的研发。在AMD即将破产的边缘成功研发 执行官 出了ZEN架构的新产品线 • HPCWire 评选为 2017 年度人物 上仍之后的重大决策： • 2016 年荣获亚美商业发展中心颁发“巅峰奖” • 全面专注产品开发，研发出了ZEN架构的Ryzen，Eypc • 2016 年被国家多元化委员会评选为技术领域前 50 强女 性之一 对Intel形成了重大威胁。 • 2015 年度 SFGate 颁发“年度远见奖” • 与中科院旗下天津海光合作，授权海光X86 服务器CPU • 2014 年度荣获 EETimes 和 EDN 颁发的杰出执行官荣誉 IP进入中国超级计算机市场。 • 2003 年荣获 YWCA 颁发“优秀业绩奖” • • 2002 年获选麻省理工学院《Technology Review》100 位 帮助AMD扭亏为盈，同时所有产品线都按时发布，甚 杰出青年创新者 至提早发布。 6 PC 行业总量早已饱和成下降趋势，市场份额上升需要更优秀CPU 全球PC出货量(Mln units) 400 350 300 250 201 209 201 180.9 174.28 200 163.1 156.8 161.6 160.9 150 100 157 155 148 134.4 133.85 50 113.6 103.3 97.8 95.4 0 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018E Desktop Laptops • 自从Intel 推出了酷睿处理器之后，就一直领先AMD，直到去年AMD的Zen架构之后AMD市场 份额才止跌回升。 • 整体PC市场已经饱和，世界上只有AMD 和Intel能够生产X86 PC Cpu，在这个饱和的市场下任 何一方的出货量增长就意味着另一方的减少。 • 半导体CPU 行业技术革新很快，综合性能更高的芯片将快速取代旧一代的芯片。 • 左图是目前的CPU市占率，但是其统计的是所有在在Pressmark 做过跑分测试的电脑。是累计市 占率，因此并不能反映最近的市占率，有一定的延时性。 Source：Pressmark, statista, Viper Research 7 企业服务器CPU随着云计算，AI的发展总需求进一步提升。 • Intel Data Center收入 在云计算的大力发展下，服务器CPU的需求也在不断增长。服务器CPU和普通CPU不同，首先是 市场还在不断增长（预计未来五年CAGR10%-15% )。其次是ASP 和Margin都很高，Intel 高端Xeon 处理器ASP高于一万美元，Intel 这一块业务的Operation Margin也比普通民用CPU高出30%。 AMD自Opteron之后再也没有能和Intel Xeon相竞争的企业级CPU，因此目前Intel 控制着市场99% 的x86 服务器CPU。 17年6月 AMD 发布的Epyc 成功挑战了Intel 的绝对垄断地位，但是由于AMD 缺席服务器CPU多年。云计算企业在大量采购EPYC CPU之前需要大量时间做测试、优化以确定 EPYC的实际表现。 Source：Mercury Research, Intel 年报 8 AMD Intel AMD VS. Intel 9 Amd在两巨头夹缝中生存 英伟达有最多的GPU专利 Intel 有最高的研发经费 英特尔也有最多的研发人员 13098 100000 14000 35.00% 89349 90000 12000 30.00% 80000 10000 25.00% 70000 8000 20.00% 60000 6000 15.00% 50000 43535 4000 2724 10.00% 40000 1797 2000 1331 1160 5.00% 30000 20000 0 0.00% 8191 6566 8000 Intel Nvdia Nvdia TSMC AMD 10000 (2017) (2015) 0 Intel Nvdia Nvdia TSMC AMD R&D Expense R&D As % of Revenue (2017) (2015) • 游戏GPU业务，AMD 无法和Nvdia最高端竞争，过去经费竞争张时期直接放弃最高端GPU市场。Nvidia在最 高端显卡方面还会有较大的技术优势，AMD目前还很难挑战其Nvidia的市场地位。 • GPU AI业务，Nvidia 的Cuda系统构成竞争壁垒。目前的Amd毫无机会，但是CUDA的护城河并没有X86那么 深，未来Amd财务改善后还是有机会与Nvida在AI方面竞争。 • CPU业务，Ryzen 借助更强的多核能力与Intel竞争，但是单核能力依旧不如Intel。Intel可以通过架构的重新设 计，在1-2年内也推出Intel多核构架Cpu和Amd竞争。长期来看，AMD暂无法与Intel竞争最高端服务器市场， 但是中低端服务器以及民用PC市场有一定的空间。 • Intel 十倍于AMD的研发费用、研发人员是Intel最强的竞争力，即便短期AMD在制程、架构上超越了Intel。 但是Intel的研发实力也有能力在未来追上。短期来看未来1-2年是AMD的芯片技术优势更大，但是长期来看 5-10年后AMD的产品并不能一定能够长时间领先Intel。 Source：Intel Nvidia TSMC AMD 年报, Viper Research 整理 10 过去Intel 缺乏竞争对手，桌面级架构提升能力很少 Intel 2-7代CPU 同频能力对比*（锁屏） 从2009年的Core i7-870到2016 年的Core i7-7700K在同频下性 能差距也只有36%。用了7年时 间但是性能提升十分有限，被 各类DIY用户，高端游戏玩家 所“厌恶”。 去过10年Intel CPU能力的提升 主要体现在制程方面的提升。 架构方面一直都是沿用10年前 的Core架构，仅在06年的Core 基础上不断改进。现在Core基 础已经不再适应多核CPU的设 计。Intel即便被AMD打醒后也 需要2-3年的时间才能开发出 7nm的新架构与Amd竞争。 Intel 2-7代基准性能测试（非锁频） Source：Exper View, Viper Research 整理 *：同频能力对比能相对削弱制程提升带来的CPU性能进步，利用同 11 频能力我们能看出有多少性能的提升是来源于架构设计的优化。 AMD Zen架构大幅提升CPU整体性能，打得Intel措手不及 自2012年“推土机” BullDozer架构之后，AMD在CPU芯片设计方面全面落后Intel。Lisa Su担任CEO 之后，对AMD的研发方向、CPU设计思路重新出发。经历近3年时间的研发，AMD终于开发出 了改变CPU格局的Zen架构。不仅仅在单核性能上有大幅提升，同时Zen架构还能很容易向多核 CPU拓展。Lisa Su表示在研发14-16年Zen架构的过程中，已经确立好了18-20年的产品路线，并 将在7nm时代发挥出Zen架构的全部优势来与Intel竞争。 Source：AMD PPT, Viper Research 整理 12 关键增长点3 :英特尔芯片制程大幅延缓，给与AMD在制程反超机会 Intel 两次延迟推出10nm芯片制程让AMD自成立以来，第一次有了制程反超Intel的机会。纵观过去10年的CPU 发展历程，AMD在制程方面一直落后于Intel。然而最近3年，Intel本应该于2016年推出的10nm制程被延误到了 2019年下半年。而AMD借助台积电和GF的7nm制程，今年年底即将大规模投产新一代CPU。英特尔的所有芯 片都是英特尔自己生产，这导致今年年底AMD就将在 CPU,GPU,APU,企业CPU等多方面制程领先Intel。制程领 先带来的优势非常明显，远大于架构带来的优势。同级别CPU AMD 的7nm制程（等同于intel 10nm）在综合性 能上要比Intel现有制程强20%以上*，耗电下降40-50%*。今年年底和明年年初AMD 基于台积电和GF的7nm Zen2系列CPU将全方面多产品线碾压 Intel基于14nm的第九代酷睿，给予AMD领先Intel一年的时间大量抢夺 Intel市场份额。 Source：Intel, Viper Research 整理 *：现在并无详细的制程性能对比，我们利 13 用Intel给的10nm制程性能数据来进行的推测。 短期Intel最强底牌-供应链控制 Intel 利用补贴让 OEM不生产、 OEM Retailer 设计AMD电 脑 利用补贴让经销商不展出AMD电脑 Intel 垄断市场多年，与各大OEM、经销商的关系非常强。因此每次Intel推出新一 代芯片后，各大OEM厂商都能很快生产出相应款式笔记本。 过去Intel曾发生过通过不正当竞争的方法，利用单独给OEM、经销商补贴来封锁 AMD笔记本出现在货架上。虽然Intel后来在欧洲、日本都因反垄断法而受到了 15.8亿美元的罚款。但是Intel当年的所作所为确实在短期抑制了AMD市占率的提 升。即便AMD有更好的芯片，但是OEM不生产设计相应笔记本；经销商不把 AMD的笔记本放在合适的位置，甚至直接不上架。这样的“违法”行为都能在短期 压制AMD抢占Intel的市场。 14 Intel 管理层被大量其他业务分散注意力。 • 自Intel Tic-Tok战略在2011年彻底击败AMD的“推土机”系列CPU之后， Intel的发展重点逐渐从关注CPU上转移到AI、汽车无人驾驶、5G网络、 物联网产品等方面。Tick-Toke的更新速度也不短变慢。10nm制程连 续两年年延缓可以说真是因为Intel垄断市场没有竞争之后结果。 • Intel 自2013年起不断开展新业务线，手机基带、5G网络、无人机、 Iot、收购MobileEYE，宣布成立GPU业务部。但是新增业务部太广而 杂，没有一个条线路有明显成效。特别是16年初以150亿美元（35倍 PS）收购的MobileEYE更是在ADAS系统上被Nvidia不断阻击。特斯 拉与2016年底采取Nvidia的Driver PX系统替代了MBLY。目前Nvidia 在无人驾驶方面的发力越来越强，Nvidia的汽车芯片的算力和综合性 能已经大幅超过MobileEYE. • Intel CEO Brian Krzanich在18年初因为办公室偷情而辞职，我们认为 这仅是次要原因。核心原因是Intel的过去多年中分散精力做的各种拓 展业务实际成果不高，而核心CPU业务出现了来自AMD的重大威胁， 董事会因此才需要更换CEO。 15 从0到1的EYPC 16 关键增长点：企业服务器CPU EPYC Most of the time service CPU run out of Intel Intel Intel Xeon AMD Xeon Xeon RAM instead of CPU computing porwer. Platinum Platinum Gold 6148 EPYC 7601 8180 8160 Release Date Early Q3, 2017 Late Q2, 2017* Microarchitecture Skylake-SP with AVX-512 Zen Process Node Intel 14nm (14+) GloFo 14nm Cores / Threads 28 / 56 24 / 48 20 / 40 32 / 64 Base Frequency 2.5 GHz 2.1 GHz 2.4 GHz 2.2 GHz Turbo 3.8 GHz 3.7 GHz 3.7 GHz 3.2 GHz L2 Cache 28 MB 24 MB 20 MB 16 MB L3 Cache 38.5 MB 33.0 MB 27.5 MB 64 MB TDP 205 W 150 W 150 W 180 W PCIe Lanes 48 (Technically 64 w/ Omni-Path Versions) 128 DRAM 6-channel DDR4 8ch DDR4 Max Memory 768 GB 2048 GB Price $10,009 $4,702 $3,072 $4,200 • AMD Epyc虽然在单核性能、L2内存带宽，以及芯片延迟上要弱于 Intel 的Xeon 处理器。但对于服务器CPU来说，CPU的单核性能并不 是最主要的决定性因素。（ 麦肯锡 :“全球的服务器的CPU 利用率只 有 6% 到 12%，阿里巴巴在线服务整体日均利用率也在 10% 左右”） • AMD在 核心数量，线程数量，PCIe 连接、可扩张内存条数量和总量 都大幅超过同等价位或者高于其价位的Xeon处理器。而更多的核心数 量、PCIe链接、内存扩张数量在许多服务器应用方面的重要性要更高 于单核运算速度。 Source：AMD, Serve The Home, Viper Research 整理 17 Intel 服务器 专门为服务器设计的芯片，最高端市场Eypc依旧没有机会 EYPC开盖照，有四个小芯片， 而不像Xeon是一个大芯片。 在高端的4插槽市场，以及高端的2插槽或者是需要大量CPU计算能力 的业务上Eypc与Intel还是有差距。经历了多年低谷的AMD，其实并没 有足够的资金在研发Zen架构的CPU同时再同时研究一个企业级CPU。 最终AMD使用了一个取巧的方案，通过AMD研发的infinite fiber的连接， 把4个“改造过的”Ryzen 芯片拼在一起才有了今天的EYPC芯片。由于在 系统结构上的设计还是不敌intel 为服务器专门设计的Xeon芯片，单核 新能，内存速度上与高端Xeon还是有较大差距。 Source：AMD, Intel, Viper Research 整理 18 4000以下的服务器CPU，AMD性价比非常高 除了Epyc CPU相对性能很强，Epyc的定价较低。使得Eypc的相对性价比更高，无论 是从 $ per 算力（Base Clock* Cores count）还是从跑分软件的相对评分来说。Eypc 处理器的性价比在$4000 刀以下的市场要大幅超过 Intel 的Xeon 处理器。这也是 Epyc的主要定位和夺取Intel市场份额的切入点。 Source：AMD, Serve The Home, Viper Research 整理 19 EPYC将成为Xeon1、2插槽服务器的强有力竞争对手 由于Epyc芯片在核心数、内存支持量、Pcie lan支持数量上 远超同价格区间的intel 处理器。Eypc的主要定位是利用1 插槽的Eypc服务器 芯片取代2插槽的Xeon服务器。综合跑 分上来说即便是只有一块CPU的Eypc服务器在综合性能上 也完全不输两块Xeon CPU 的服务器。更不提总价格上一 块Epyc CPU还要比2块Xeon CPU的更低。未来Epyc主要抢 夺的服务器市场份额就是来源于1、2插槽的服务器系统。 Source：AMD, Viper Research 整理 20 单插槽Eypc渠道双插槽Xeon案例分析：1x Epyc7401P VS 2x Xeon Silver 4114 Epyc 2个Xeon Xeon 4114 从总体费用分析上还是EPYC更实惠，虽然单 7401P 4114 个Eypc 7401 要比单 个Xeon silver 4114 CPU Cores / Threads 24/48 10/ 20 20/40 单价更高。但是如果选择双路Xeon 4114以 Base Frequency 2 2.2 2 达到和Epyc相同等级的核心数量，则在CPU Turbo 3 3 3 和主板购买上要比Epyc更贵超过。最终3年 TDP 155W 85w 170W PCIe Lanes 128 48 96 使用下来Xeon的最终价格要比Epyc高10%。 DRAM 8ch DDR4 6cH DDR4 12ch DDR4 在同等条件下Eypc芯片在中、低端服务器比 Max Memory 2048GB 768 1536 Xeon有更强的竞争力。 Price 1850 699 1398