服务器能实现纯国产化吗?

服务器能实现纯国产化吗?,第1张

对于国产服务器来说,如果想要在2035年实现纯国产化并不是一个容易达成的目标,因为一台新型号服务器的研发和测试投入都是在几千万元级别,研发周期超过2年,服务器上使用的每个部件,以及每一颗电子器件都要求有更高的质量水准,一家新成立的国产服务器厂商通常需要经过2~3代产品的迭代打磨,才敢说具备了批量交付服务器级别部件的能力。

目前国产水平在28纳米制程左右,通过处理器内核架构的持续创新,实现在同样制程情况下,每一代处理器性能提升30%以上,并借助国产DUV光刻机的发展,性能再提升50%以上,等到国产EUV光刻机进入量产,7纳米和5纳米制程也就可以实现国产化了,这样在2035年前后,国产服务器的性能应该可以达到电子计算机的极限性能指标,从而实现所谓的100%国产化率。

当前,为推进IT支撑系统集约化建设和运营,进一步发挥集中化能力优势,IT云成为运营商IT支撑系统建设的基础架构。但在IT云资源池部署过程中,服务器技术面临多个新挑战,主要体现在以下3个方面。

在性能方面,人工智能(AI)应用快速扩张,要求IT云采用高性能GPU服务器。AI已在电信业网络覆盖优化、批量投诉定界、异常检测/诊断、业务识别、用户定位等场景规模化应用。AI应用需求的大量出现,要求数据中心部署的服务器具有更好的计算效能、吞吐能力和延迟性能,以传统通用x86服务器为核心的计算平台显得力不从心,GPU服务器因此登上运营商IT建设的历史舞台。

在效率成本方面,IT云部署通用服务器存在弊端,催生定制化整机柜服务器应用需求。在IT云建设过程中,由于业务需求增长快速,IT云资源池扩容压力较大,云资源池中的服务器数量快速递增,上线效率亟需提高。同时,传统通用服务器部署模式周期长、部署密度低的劣势,给数据中心空间、电力、建设成本和高效维护管理都带来了较大的挑战。整机柜服务器成为IT云建设的另一可选方案。

在节能方面,AI等高密度应用场景的快速发展,驱动液冷服务器成为热点。随着AI高密度业务应用的发展,未来数据中心服务器功率将从3kW~5kW向20kW甚至100kW以上规模发展,传统的风冷式服务器制冷系统解决方案已经无法满足制冷需求,液冷服务器成为AI应用场景下的有效解决方案。

GPU服务器技术发展态势及在电信业的应用

GPU服务器技术发展态势

GPU服务器是单指令、多数据处理架构,通过与CPU协同进行工作。从CPU和GPU之间的互联架构进行划分,GPU服务器又可分为基于传统PCIe架构的GPU服务器和基于NVLink架构的GPU服务器两类。GPU服务器具有通用性强、生态系统完善的显著优势,因此牢牢占据了AI基础架构市场的主导地位,国内外主流厂商均推出不同规格的GPU服务器。

GPU服务器在运营商IT云建设中的应用

当前,电信业开始推动GPU服务器在IT云资源池中的应用,省公司现网中已经部署了部分GPU服务器。同时,考虑到GPU成本较高,集团公司层面通过建设统一AI平台,集中化部署一批GPU服务器,形成AI资源优化配置。从技术选型来看,目前运营商IT云资源池采用英伟达、英特尔等厂商相关产品居多。

GPU服务器在IT云应用中取得了良好的效果。在现网部署的GPU服务器中,与训练和推理相关的深度学习应用占主要部分,占比超过70%,支撑的业务包括网络覆盖智能优化、用户智能定位、智能营销、智能稽核等,这些智能应用减少了人工投入成本,提升了工作效率。以智能稽核为例,以往无纸化业务单据的人工稽核平均耗时约48秒/单,而AI稽核平均耗时仅约5秒/单,稽核效率提升达 90%。同时,无纸化业务单据人工稽核成本约1.5元/单,采用GPU进行AI稽核成本约0.048元/单,稽核成本降低达96.8%。

整机柜服务器发展态势及在电信业的应用

整机柜服务器技术发展态势

整机柜服务器是按照模块化设计思路打造的服务器解决方案,系统架构由机柜、网络、供电、服务器节点、集中散热、集中管理6个子系统组成,是对数据中心服务器设计技术的一次根本性变革。整机柜服务器将供电单元、散热单元池化,通过节约空间来提高部署密度,其部署密度通常可以翻倍。集中供电和散热的设计,使整机柜服务器仅需配置传统机柜式服务器10%的电源数量就可满足供电需要,电源效率可以提升10%以上,且单台服务器的能耗可降低5%。

整机柜服务器在运营商IT云建设中的应用

国内运营商在IT云建设中已经推进了整机柜服务器部署,经过实际应用检验,在如下方面优势明显。

一是工厂预制,交付工时大幅缩短。传统服务器交付效率低,采用整机柜服务器将原来在数据中心现场进行的服务器拆包、上架、布线等工作转移到工厂完成,部署的颗粒度从1台上升到几十台,交付效率大大提升。以一次性交付1500台服务器为例,交付工作量可减少170~210人天,按每天配10人计算,现场交付时间可节省约17~21天。

二是资源池化带来部件数量降低,故障率大幅下降。整机柜服务器通过将供电、制冷等部件资源池化,大幅减少了部件数量,带来故障率的大幅降低。图1比较了32节点整机柜服务器与传统1U、2U服务器机型各自的电源部件数量及在一年内的月度故障率情况。由于32节点整机柜服务器含10个电源部件,而32台1U通用服务器的电源部件为64个,相较而言,整机柜电源部件数减少84.4%。由于电源部件数量的降低,32节点整机柜服务器相对于32台1U通用服务器的月度故障率也大幅缩减。

三是运维效率提升60%以上。整机柜服务器在工厂预制机柜布线,网络线缆在工厂经过预处理,线缆长度精确匹配,理线简洁,接线方式统一规范,配合运维标签,在运维中可以更方便简洁地对节点实施维护操作,有效降低运维误操作,提升运维效率60%以上,并大幅减少发生故障后的故障恢复时间。

液冷服务器技术发展态势及在电信业的应用

液冷服务器技术发展态势

液冷服务器技术也称为服务器芯片液体冷却技术,采用特种或经特殊处理的液体,直接或近距离间接换热冷却芯片或者IT整体设备,具体包括冷板式冷却、浸没式冷却和喷淋式冷却3种形态。液冷服务器可以针对CPU热岛精确定点冷却,精确控制制冷分配,能真正将高密度部署带到前所未有的更高层级(例如20kW~100kW高密度数据中心),是数据中心节能技术的发展方向之一,3种液冷技术对比如表1所示。

液冷服务器在运营商IT建设中的应用

液冷服务器技术目前在我国仍处于应用初期,产业链尚不完备、设备采购成本偏高、采购渠道少、电子元器件的兼容性低、液冷服务器专用冷却液成本高等问题是液冷服务器尚未大规模推广的重要原因。从液冷服务器在运营商数据中心领域的具体应用案例来看,运营商在IT云资源池规划和建设过程中,通常会对液冷服务器的发展现状、技术成熟度等进行分析论证。

考虑到目前液冷服务器规模化应用尚处于起步阶段,需要3~5年的引入期,因此暂时未在IT云资源池建设中进行大规模落地部署,但在部分地区有小规模应用,如中国移动南方基地数据中心已经开展液冷服务器试点应用,中国联通研究院也在开展边缘数据中心服务器喷淋式液冷系统的开发。未来,随着IT云建设规模、建设密度的继续攀升,以及液冷产业生态体系的逐步成熟,液冷服务器在IT云建设中将有更大的应用空间。

总体来看,运营商IT云资源池建设对服务器计算性能、延迟、吞吐、制冷、定制化、分布式部署等方面都提出了更高要求。未来,GPU服务器、定制化整机柜服务器、液冷服务器等新兴服务器技术将快速迭代,为运营商数据中心服务器技术的发展和演进带来新的思路和路径。

编辑 | 于斌

出品 | 潮起网「于见专栏」

在中国每装机3台服务器就有1台来自于浪潮信息。根据IDC数据显示,2021年浪潮服务器市占率继续提升,从2020年的全球排名第三上升至第二,并且在国内服务器市场继续保持第一。

近年来,随着数字化进程的加快,浪潮信息的服务器销售额也呈现出爆发式增长。但是面对激烈的行业竞争以及强势的产业链上下游巨头,浪潮信息不仅缺乏明显的议价能力,而且还要警惕关键零部件断供的风险。如此一来,浪潮信息的应收账款和存货大幅增加,导致其财务风险也日益增长。

因此,在行业竞争激烈的情况下,浪潮信息做着高 科技 的生意,却赚着卖土的利润。

行业竞争激烈,盈利能力较弱

2015年以来,受益于全球智能手机大规模推广带来的移动互联网流量大爆发,服务器行业的市场规模也呈现出快速增长的态势。在这期间不仅诞生了一大批云服务龙头厂商,而且使得全球服务器行业的集中度也快速提升,作为其中的佼佼者,浪潮信息充分享受到了行业的红利。

但是,随着互联网移动行业流量的见顶,全球服务器市场开始出现了供给过剩的现象。据IDC数据显示,2020 年全球服务器销售收入金额为910.1亿美元,同比增长4.26%,但出货量却为 1120 万台,同比减少了4.6%。

特别是2019年后,由于疫情的缘故,世界经济大幅放缓,宏观经济的疲软使得企业上云的计划推迟了,这也导致了阿里云、腾讯云、华为云等一众云服务厂商的资本开支降低了。经济放缓的同时,再加上互联网流量的见顶,使得国内的服务器行业也出现了一定的供给过剩现象,导致行业的竞争更加激烈。

根据上图可知,2015年-2020年期间,浪潮信息的毛利率长期低于16%,近几年更是呈现出逐步走低的趋势,甚至从2017年开始其销售毛利率年年处于12%以下。虽然近两年浪潮信息的毛利率开始提升,但是提升的幅度相当小,甚至还不到1个百分点,这还是在行业快速增长的条件下才能取得的。毛利率长期处于较低水平,对于浪潮信息的持续盈利能力也提出了较大的挑战性。

浪潮信息不仅毛利率长期处于较低水平,其净利率更是多年处于3%以下,这对于一个高 科技 企业来说,简直无法想象。

从上图中可以得知,浪潮信息的净利率从2015年开始逐年下降,直到2019年才触底反弹,但是这种提升的幅度依然较小。截至2021年Q3浪潮信息的净利率仅为2.93%,远远小于2015年的4.42%。

浪潮信息毛利率长年处于较低水平,而净利率虽然有所提升,但是依然处于底部区域,而且这还是在服务器行业需求大幅增长的条件下才取得的。可见,浪潮信息所处的服务器行业的竞争有多激烈,而净利率和毛利率长期处于较低水平,也说明了其盈利能力较弱。

应收账款和存货高,财务风险较大

近几年,随着浪潮信息营收规模的扩大,其应收账款的规模也持续增长。由于浪潮信息上下游产业链客户均为巨头,其议价能力也相对较弱,这也使得公司的营收账款和存货的规模较大,占用了公司较大的现金流,导致其财务风险也逐步扩大。

根据浪潮信息2021年年报可知,截至2021年12月31日,公司的存货账面余额233亿,同比增长120亿左右,增长幅度为100.93%,其营收账款为120亿,同比增长了38亿左右,增长幅度为46%左右。

更令人担忧的是,浪潮信息的应收账款占总资产的比例已经高达25.9%,其存货的账面价值占总资产的比例为48.48%,应收账款和存货一共占总资产的比例为74.38%,这说明了公司的资产很大部分都以存货和营收账款的形式存在,这无疑加大了公司的存货跌价风险和资产价值损失风险。

通过浪潮信息的年报可知,其账龄1年以内的应收账款占比为96.7%,并且下游客户多为大型互联网公司、国有企业和政府部门等,这里客户发生坏账风险的概率较低。但是由于其结算周期较长,占用了公司较多的现金流,导致公司财务费用支出增加。

相比应收账款的风险,浪潮信息的存货风险更值得重视。

根据浪潮信息的2021年的年报显示,其存货同比增加幅度较大,存货占总资产的比例已经提升至48.48%,一旦未来芯片等原材料价格下跌的话,其存货跌价风险将深刻影响公司的净利润。为此,浪潮信息在2021年计提了存货跌价准备91,684.33万元,要知道其2021年一整年的利润也就20亿,单一项存货跌价的计提就占了净利润的45%。要是未来芯片的价格高位下跌的话,那对浪潮信息的冲击将不可估量。

当前,浪潮信息为了应对全球芯片短期问题而加强库存储备,公司应收账款及存货金额持续增长。截至2021年四季度,浪潮信息的应收账款和存货价值大幅提升,占用了公司大量的现金流,根据2021年年报可知,浪潮信息的现金流量为-26.93亿元,同比减少174.8%。

现金流量的减少、应收账款大幅增加以及存货的暴增,将使得浪潮信息的财务风险与日俱增。

缺乏长期议价能力

据了解,2015年至2020年,浪潮信息的研发投入从5.25亿元增长至25.34亿元,年均复合增长率为37%,虽然金额看起来增长较大,但是从研发投入占营收总额的比例来看,其长年维持在4%左右,作为一个高 科技 企业,这个比例看起来就显得较为不足了。

要知道,2021年华为的研发投入为1427亿元,占营收总额的比例为22.4%,不过拿浪潮信息跟华为比确实有点强人所难,但是去年有近半数的科创板企业的研发投入占比高达12%,甚至连浪潮信息的对手中科曙光的研发投入占比都高达8.99%,比浪潮信息多了一半。

研发投入比例占比相比其他高 科技 企业来说,浪潮信息确实显得有点不足,也因此,导致了其在产业链中“两头受气”,缺乏长期的议价能力。

同时,浪潮信息的上游原材料供应商集中度较高,也使得公司的议价能力偏弱。而美韩企业在芯片领域布局已久,造成了少数几家企业占有了大量的市场份额,让公司无法通过多元化供应商的方法来降低成本。

据了解,浪潮信息的三大核心零部件成本占服务器总成本的比例接近高达80%,并且这些主要厂商市占率均处于垄断地位,而同期国产厂商整体实力又无法与国外龙头相比,这也导致了浪潮信息议价能力的缺失。

供应链风险较大

近年来,美国对于中国的打压开始加大,这对于核心零部件均需向美日韩企业采购的浪潮信息来说,意味着其供应链的风险很大。

据了解,浪潮信息处于服务器产业链的中游,其需要向上游供应商采购CPU、内存和硬盘等核心零部件,然后根据下游客户的需求进行设计、装配和测试。但是,这些核心零部件的制造商基本上都是美日韩的企业,若美国对公司实施制裁措施,将对公司产生严重的不利影响。

而这些核心零部件目前还无法做到国产替代,甚至在其他国家也几乎找不到替代品。从行业的集中度来看,当前芯片、存储等硬件设备制造商,基本上是以Intel、英伟达、三星等企业为主,这些企业基本处于类垄断状态,一旦地缘政治风险提升或者中美关系紧张的话,浪潮信息的原材料就存在断供的风险。

这并非危言耸听,华为曾经就是因为被美国禁止了高端芯片的进口,从而使得其手机业务大幅减少,而中兴通讯也是因为美国的制裁,面临多年的诉讼。因此,核心原材料高度依赖进口的浪潮信息,一旦遇到中美关系紧张,就将面临无原材料下锅的风险。

因此,在核心原材料均需从国外进口的情况下,浪潮信息的供应链风险值得警惕。

结语

在数字化进程的浪潮下,未来服务器的需求将会呈现一个几何级别的增长态势。毋庸置疑,作为国产服务器市占率第一的浪潮信息将充分受益于行业的红利,但是由于其核心零部件均需外购以及在产业链中的议价能力较弱,这些因素也将成为制约公司成长的关键因素。

如果浪潮信息想要真正成长为一个世界性的高 科技 公司,其首先要做的就是改变在产业链中的地位,同时往上游产业链衍生,争取把关键零部件的技术掌握在手中,或者通过和国产企业合作研发,做到自助可控。

唯有如此,才能改变浪潮信息现在做着高 科技 的生意,却赚着卖土的利润的尴尬局面。


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