5G流量爆发与AI算力提升将促进服务器市场持续快
流量爆发的时代，服务器需求再次释放。由于服务器具备高存储能力以及算力，在逐步踏入5G时代后，随着数据的爆发式增长带来的存储需求，以及各种服务器具备的高算力能力，服务器行业将迎来稳定且持久的长期增长。总体来说，服务器是计算机的一种，是网络中为客户端计算机提供各种服务的高性能的计算机，其中简单来看就可以分为运算以及存储用。
服务器按功能分类及不同功能可于一台服务器上同时实现
追溯服务器在过往的销量，根据GPU以及服务器的出货量来看，我们可以看到在19Q2以及Q3的单季出货量呈现一个迅速上扬的趋势，我们认为此间原因是5G带动了新一轮更新换代的需求。另外看到全球服务器出货量的数据上，从17Q1开始我们可以观察到服务器收入不再如过去一样随着出货量同升同降，而是实现了更高的增速，这也就意味着单台服务器的价值量在不断的提高，至18Q2之时服务器的均价已经趋于稳定。
虽然2017年开始的服务器涨价部分原因来自于内部芯片及存储的涨价，但是不可否认的是服务器这一产品也在经历着不断的升级，对于其内部的无论是CPU/GPU芯片、Dram又或者最基础的PCB以及其原材料CCL均提出了更高的技术要求或更多的数量要求。
全球服务器单季出货量及收入情况
在目前服务器均价已经企稳的同时，在未来随着5G对其的拉动，内部升级将不间断，5G网络带来的传输速度将会较4G有质的提升，同时服务器将会应对这存储方面呈几何倍数增长的需求的同时，还需要保持高带宽、低时延、高稳定性的要求，对于服务器而言无疑是在性能方面提出了更高的要求。服务器或有望在未来实现更进一步的价值量的提高，达到价量齐升的平台。
5G为很多产业发展带来契机，其中云计算是其中最重要的应用之一。鉴于未来应用场景的诸多需求，边缘计算又会承载更多的处理需求，所以我们看一下边缘计算需要什么样的服务器。边缘计算包括边缘服务器、边缘一体机、边缘网关三种主要形态。边缘服务器作为边缘计算和边缘数据中心的主要计算载体，承担了70%以上的计算任务，需支持ARM/GPU/NPU等异构计算，满足新型业务模式数据多样性和高并发的需求。
也因此对边缘服务器提出了更大的挑战，其中主要包含三点：
1）业务场景差异大。边缘服务器研发的最大问题是业务场景差异较大，不同场景需要不同形态的服务器。这与云计算场景下的高度标准化服务器有较大差异。这就需要针对不同的业务和应用场景来开发。目前来看，对边缘服务器下游需求
2）产品形态。一般通用服务器的深度在700mm以上，而且是集中式、专业化运维管理。根据目前边缘侧数据机房来看，边缘服务器的深度一般在450mm左右，而且运维环境较差，没有专业的散热设备（空调）等。
3）远程控制。由于边缘服务器处于网络的边缘侧，难以集中化部署，而且边缘服务器的机房数量更多。考虑到运维成本问题，对边缘服务器数据中心的运维一般采用远程控制。
边缘计算机对服务器的挑战
5G时期对服务器的需求产生了变化。计算的密集型应用需要计算平台执行逻辑复杂的调度任务，而数据密集型应用则需要高效率地完成海量数据的并发处理。这样就使得原来单一计算平台难以适应业务场景化与多样化的要求。从而产生对多样性计算的需求。
异构计算能够满足边缘计算对多样性计算的需求。通过异构计算可以满足“连接+计算”的基础设施的构件，可以满足碎片化产业和差异化应用的需求，提升计算资源的利用率，支持算力的灵活部署和调度。在不同的边缘计算场景中，不用的计算任务对硬件资源的需求不同，从计算模式、并发数、迭代深度等方面，可能需要x86、ARM、GPU、NPU等多种类型的芯片支持。
ARM架构优势
在边缘计算场景下，服务器的部署从原来的集中化管理到散落化部署。服务器运维的整体难度增加。同时，服务器之间的差异化，也为管理异构服务器增加了难度。对边缘服务器运维管理的要求包括：
1）对异构服务器进行统一的运维管理接口。在云数据中心中，服务器的类型或者架构大体相同或类似。而在边缘计算中，为了应对异构计算的需求，同一机房可能放置不同架构的服务器（X86/ARM），这就需要统一的运维管理接口，来实现对不同架构服务器实时运行状态的获取。
边缘服务器运维平台
1）业务自动化部署。边缘计算的服务器部署在区县级机房，数量众多，势必要采取高效运维方式，实现自动安装业务/ 统一分发业务，自安装，自升级，自补丁升级，降低对运维人员水平的要求，同时减少现场操作，达到高效运维。可以看出，边缘服务器的运维管理方式与云服务器存在较大的不同。云计算场景下的服务器一般都是集中化管理运维。
边缘服务器部署的环境相对比较复杂，通常在网络边缘的园区。同时，为了获得更小的延时，边缘服务器部署位置下沉到市县一级的机房，这样会节省传输带宽，也获得了更好的用户体验。与传统数据中心所处的标准化机房相比，边缘服务器所处的环境条件比较复杂，空间、温度、承载、电源系统等方面都存在较大的差异。
边缘服务器与一般服务器的对比
关于服务器需求量的预测，也只能是从定性分析的角度来给出大概量级。回到服务器本身解决的核心问题：网络数据的计算、处理和存储。可以认为，服务器的需求量是与互联网（云端）数据的量级成正比的，虽然我们还不知道这种正比例关系的斜率是多少（线性增长还是非线性增长），但从变化的方向来看，是同步向上的。也就是我们经常说的，服务器需求是以流量为自变量。
从5G新应用产生的数据量来看，在5G应用场景下，视频或将成为交互的主要工具和载体。视频交互产生的数据量级有望大幅提升。根据iHS数据，2020年，超高清用户有望达到1亿，4K电视占电视总销量比例超过40%。2023年超高清用户规模有望达到2亿，4K电视或将全面普及。4K超高清视频的发展有望进一步提升互联网流量。从iHS具体预测数据来看，相比于2019年，2023年高清视频和VR带动的边缘流量增长幅度有望达到12倍。由此，在网络数据增长一个数量级的前提下，与之对应的对数据的计算和存储的需求有望大幅提升，从而对底层的计算基础设施（服务器）的需求有望大幅增加。
未来五年网络流量预测（单位：Gbps）
根据思科“视觉网络指数”（VNI），相比2017年，2022年全球互联网流量将增长153%，到每月356兆亿字节，其中视频占流量的82%。到2022年，思科预测约三分之二（62%）的连接平板电视机将支持 4K。到那时，4K UHD分辨率更密集的数据要求将占全球互联
网流量的2%。自从Cisco 2005年首次开始VNI预测以来，2005-2018年，流量增长了56倍，累计有36%的CAGR。
Cisco对全球流量的预测数据包括：
1）全球IP流量将增加2-3倍（相比2017年）。到2022年，全球IP流量预计将达到每月396EB，高于2017年每月122EB。到2022年，每年流量为4.8ZB。
2）全球互联网用户将占全球人口的60%。到2022年将有48亿互联网用户。这比2017年的34亿或世界人口的 45%有所增加。
3）全球网络设备和连接将达到285亿。到2022年，将有285亿固定和移动个人设备和连接。到2022年，超过一半的设备和连接将是机器对机器，高于2017年的34%。
4）全球宽带，Wi-Fi和移动速度或将接近翻倍。全球平均固定宽带速度将从39.0Mbps增加到75.4Mbps。全球平均Wi-Fi连接速度将从24.4Mbps 增加到54.0Mbps。平均全球移动连接速度将从8.7Mbps增加到28.5Mbps 三倍以上。
5）视频，游戏和多媒体将占所有流量的85%以上。
Cisco 对全球网络流量的预测
另外，我们可以从工信部统计的中国移动互联网用户的流量使用情况可以看出，2018年中国移动互联网接入流量达到711亿GB，相比与移动互联网大规模应用前的2013年，增长了60倍左右。同样，中国月户均移动网接入流量，2018年相比与2013年也增长了大概40倍左右。预计在5G带动的新的应用下，网络流量的增长的幅度或将至少在一个数量级（10倍）以上。
中国月户均移动互联网接入流量
从服务器市场变化来看，2012年以来移动互联网和云计算带动了服务器出货量持续增长。特别是2017年云计算推动的对服务器基础设施的需求更加具有代表性。全球服务器出货量不仅出现了走出来长达4个季度的负增长；而且，全球服务器市场的竞争格局也发生了比较明显的变化。满足云计算场景下的服务器厂商的市场份额逐步提升。
中国市场服务器出货量
根据Gartner以及IDC的数据对服务器进行了简单的分类：高性能运算服务器以及传统服务器。根据预测，在接下来数年内服务器市场的增长将主要以可支撑AI计算方面的高性能服务器为主，也将带动CPU/GPU、以及Dram的高增长。
不同类型服务器出货量预测（万台）
服务器升级，CPU/GPU、Dram成本扶摇而上。以业界龙头英伟达推出的DGX-1服务器为例，其使用了8颗Tesla P100加速芯片，京东单价为44999元，合计成本近36万元，成本占比约为70%。18年3月，英伟达发布了其最新一代服务器DGX-2，官方售价250万元，其中16路Tesla V100加速卡成本超百万元，带有16x32GBHBM显存，1.5TB高性能服务器 DRAM+30TB NVMe NAND Flash存储合计成本约为32万元。可以看到，GPU仍旧占成本比重70%左右，但存储占成本比重由上一代的14%提升至目前的20%，由此可以看出在高阶服务器中，核心元器件的成本占比进一步提高。
DGX-2成本拆分
具体来看服务器DRAM市场空间展望达300亿美元，位元单价下滑助力渗透率提升。传统服务器方面，单机DRAM用量预计将平稳增长，2025年或将接近0.5TB水平。考虑到目前市场上高性能服务器DRAM配臵已达单机4TB，保守估计 2025年高性能服务器平均单机DRAM用量达到2018年初发布的DGX-2水平，约为1.5TB，结合前文出货量测算以及DRAM位元价格逐步下滑的假设，预计2025年服务器DRAM市场空间将达到约300亿美元。
服务器内Dram市场规模测算
而CPU/GPU：受益多路多核+AI算法随着摩尔定律演进放缓，单颗CPU核心数增加周期拉长，单颗CPU性能提升逐渐逼近瓶颈。我们认为多路多核CPU将复制单路多核CPU的成长路径，考虑到目前HPC双路CPU已成标配，16路CPU也已推出，保守估计2025年平均每台HPC服务器将使用3.5颗CPU。市场规模方面，结合HPC需求的增长，2021年服务器CPU市场规模或将突破1000亿美元的门槛。
服务器内CPU市场规模测算
而对于部分侧重于AI训练的服务器，相较于CPU，对于GPU的依赖度更高，统计了各大AI龙头服务器配置，包括英伟达DGX、Facebook Big Sur、国产浪潮部分型号，均普遍使用了8路至16路GPU。保守估计HPC单机GPU用量将逐步接近2颗，结合目前专用计算卡价格，预计高性能运算服务器GPU市场空间有望在5-7年达到1000亿美元。
服务器内GPU市场规模测算
综上，我们认为从中长期维度来看服务器市场受益于5G推动所带来的数据的爆发式增长，以及对于算力的更大需求后，服务器市场所推动的芯片、电子元器件均将迎来在未来稳定而具备可持续的增长；同时服务器也因下游需求推动以及5G影响，将迎来逐步从芯片端到PCB板材端的全面升级，有望实现量价齐升，给予电子厂商更大的发展潜力；短期内本轮春节疫情的影响下，远程办公的新兴模式应景而生，有望打开中国在线办公模式，从而进一步带动中长期服务器市场的增长；随着短期内远程办公的需求急剧爆发，各大平台厂商均对其服务器进行数倍的扩容，这也将助力上游配套电子厂商在短期内的订单情况，以及其业绩发展。
