通信行业边缘计算系列深度研究之三：5G边缘计算将引发算力产业格局巨变-20190326-中泰证券-23页_2mb

通信行业深度分析：5G边缘计算与算力产业格局变化

核心内容

本报告聚焦于5G边缘计算对算力产业格局带来的深远影响，分析其在技术、市场、应用场景等方面的变化，并对FPGA产业及Xilinx等核心企业进行重点研究，提出投资建议。

主要观点

• 5G边缘计算是核心特征：作为5G网络的重要组成部分，边缘计算将推动算力需求的增长，成为支撑物联网低延时、高密度等需求的关键技术。
• 算力需求呈现多样化：随着5G时代到来，边缘计算将覆盖多个垂直行业，包括智能制造、智慧城市、直播游戏和车联网，这些场景对算力需求具有高度定制化和差异化特征。
• FPGA将引领算力产业变革：相比GPU和ASIC，FPGA具备更高的灵活性和更低的带宽需求，适合边缘计算场景，预计未来将广泛应用于民用领域。
• Xilinx是FPGA全球龙头：公司技术积淀深厚，市场份额常年超过50%，2017年营收达25.39亿美元，净利润5.12亿美元，推出ACAP多核异构计算平台，有望率先受益于FPGA市场的爆发。

关键信息

投资建议

• 全球龙头：重点关注Xilinx（XLNX.O）。
• 国内厂商：关注具备特种FPGA产品化能力的上海复旦（1385.HK）和参股紫光同创的紫光国微（002049.SZ）。
• 市场前景：FPGA市场在多年平稳发展后，有望在5G时代迎来爆发式增长。

风险提示

• 市场竞争加剧可能导致行业利润率下降。
• 关键技术发展受阻可能影响产业规模化。
• 核心科技公司面临人才流失风险。
• 产品化与商业化不及预期可能影响市场发展。
• 市场估值过高可能带来投资风险。
• 系统性风险可能对整体市场产生影响。

5G边缘计算对算力需求的影响

5G算力需求驱动因素

1. 信号处理需求：5G无线通信系统需要支持更大的带宽和复杂天线阵列，对硬件系统提出更高要求。
2. 边缘计算需求：5G是物联网创新的起点，边缘计算能够满足低延时、高密度等物联场景需求。

边缘计算的优势

• 安全性高：数据仅在边缘设备间交换，降低泄露风险。
• 低时延：在边缘计算场景中，时延可控制在1ms以内，满足自动驾驶等实时性要求。
• 带宽成本低：边缘计算减少大量数据上传至云端，有效缓解带宽压力。

边缘计算应用场景分析

典型应用场景

1. 智能制造：通过边缘计算智能网关进行本地数据采集、过滤、清洗，支持跨层协议转换。
2. 智慧城市：用于楼宇运行参数采集、冷链监控、人脸识别等智能图像分析。
3. 直播游戏：为CDN提供存储资源，支持音视频渲染，促进云游戏等新型业务发展。
4. 车联网：满足防碰撞、编队等自动/辅助驾驶业务的低时延需求，支持高精度地图处理和盲区预警。

应用场景对算力需求的明确性

• 各场景对边缘计算有明确需求，FPGA因其灵活性和高效率，成为理想选择。

FPGA在边缘计算中的重要性

FPGA优势

• 灵活性高：可编程特性使FPGA能适配多种应用场景。
• 带宽优化：相比GPU，FPGA通过硬件加速与服务器解耦，提升带宽利用效率。
• 低时延与稳定性：FPGA架构天然适合低时延和稳定运行，适合边缘计算需求。

FPGA与异构处理器对比

• GPU：擅长大规模并行计算，但带宽占用高。
• ASIC：全定制芯片，适合特定场景，但开发周期长。
• FPGA：灵活性与性能兼具，是当前边缘计算最佳选择。

FPGA市场预测与Xilinx分析

市场预测

• FPGA市场规模：预计至2023年，全球FPGA市场规模将达171.03亿美元，5年复合增速21.5%。
• 算力市场规模：预计至2023年，边缘计算领域的算力市场规模将达127亿美元，近5年CAGR=43.5%。

Xilinx业务情况

• 业务构成：主要业务为FPGA、SoC和3D IC，市场主要集中在亚太、北美、欧洲和日本。
• 市场份额：全球市场份额常年超过50%，2017年市场份额达58%。
• 研发投入：2018年研发投入达6.388亿美元，研发费用率持续增长。
• 技术突破：2018年推出ACAP多核异构计算平台，支持多种应用的异构加速，降低使用门槛。

产业格局变化

• 边缘计算推动算力产业重构：从基站到服务器，边缘计算将带来算力需求的显著增长。
• 超融合趋势：边缘服务器重要性提升，超融合一体机有望成为主流形态。
• 技术与市场协同：随着5G普及，边缘计算将推动算力产业向FPGA等技术密集型领域转移。

结论

5G边缘计算将引发算力产业格局的深刻变化，FPGA因其灵活性、低时延、带宽优化等优势，有望成为未来算力产业的核心。Xilinx作为全球FPGA龙头，技术领先、市场份额高，未来有望率先受益于这一变革。