英伟达，算力之王
作者： 姬婧瑛
2022年末，ChatGPT的火热出圈，带动了大模型和生成式AI的研发热潮，高性能、高算力、低能耗的AI芯片销量飙升，以英伟达A100、H100为代表的GPU芯片供不应求，推动其业绩和市值双双创历史新高，成为2023年跻身万亿美元市值俱乐部的新一代科技寡头，也是华人创立的市值最高公司。
追溯英伟达的发展史，软硬一体化是其商业模式的关键词。其以GPU硬件纵向迭代为发展主轴，从定义显卡的GeForce256，到纸面算力达到1Exaflops（每秒进行百亿亿次浮点运算）的GH200芯片，其GPU产品性能紧贴客户需求不断升级，并扩展出GPU、CPU、DPU协同的硬件布局。软件层面，其则通过开源的运算平台CUDA，横向开拓广阔的应用市场，打造了与下游客户不断更新的需求相匹配的算力平台，进而链接千行万业，成为AI时代智能驾驶、智能云、大模型、生成式AI等科技巨头背后的“卖铲人”。
内部研发与外部收购并重，则是其保持技术领先的要诀。与所有科技巨头一样，其一手专注研发，成立以来累计研发投入超过370亿美元，打造了内部技术迭代与进化的澎湃动能；一手频频外部收购，完善技术链条、延伸产业链，构建了强客户黏性的算力生态系统。
有效的策略，推动英伟达在五次科技大风口中迎风起舞，20年间营收增长近14倍，净利润增长58倍。
随着芯片产业整体竞争加剧，提出“做AI界的台积电”新目标的英伟达，仍在加速奔跑。其一边围绕AI提升GPU硬件性能，扩大软件生态，以快速迭代的新架构、新产品，加固其技术护城河，实现“赢家通吃”；一手加码投资AI赛道独角兽企业，扩张其AI生态圈，以合作双赢深度绑定B端客户，放大平台优势。
算力为王的时代，芯片是科技巨头打造算力底座最核心的部件，微软、谷歌、Meta、华为、百度等已自研AI芯片，并争相构建AI生态。算力军备赛中，英伟达的领先优势将会持续多久呢？
作为2023年市值增长最快的科技公司，英伟达（NVDA.O）备受各方关注。
2023年10月17日，拜登政府更新了针对AI芯片的出口管制规定，计划阻止英伟达等公司向中国出口先进的AI芯片。其A800和H800等芯片均受影响，用于游戏市场的RTX4090系列显卡在国内电商渠道已逐渐下架，存货单价被炒高至5万元。
AI时代，占据算力要冲的英伟达，2023年1至9月股价已翻了两倍，市值达到10843亿美元，替代特斯拉成为美股“万亿美元市值俱乐部”的“老五”，成为华人创立的市值最高公司，同时也是全球市值最高的芯片股。
为其提供芯片制造和封装服务的台积电（TSM.N，2330.TW），以4631亿美元市值紧随其后，市值位居芯片行业第二。
8月28日，英伟达发布2024财年第二季（2023年4月30日至7月30日）财报，当季实现营收135.07亿美元，同比增长101%，环比增长88%；净利润录得61.88亿美元，同比增长843%，环比增长203%，创历史纪录。
风口起舞的英伟达，何以成为新时代的科技寡头？有志于国产替代的企业，如何借鉴其成长经验？
业绩、市值均创历史新高，还有8年10倍成长空间
英伟达的营收主要来自游戏、数据中心、专业可视化、代工及其他、自动驾驶五大市场。其中，游戏和数据中心是其营收支柱，二者占总营收的比重已由2014年的50.73%上升至2022年的89.24%，2023年二季度再度升至93.4%。
得益于这两项业务的强劲增长，2013-2022年，英伟达营收和净利润分别增长5.5倍、8.9倍（图1）。其净资产收益率（ROE）由9.87%上升至19.8%，2023年二季度更升至29.93%，与A股ROE排第15名的山西汾酒（600809）接近。相比高通、AMD等芯片同行上下起伏的ROE，英伟达ROE长期稳定在20%左右，使之堪称性能稳定的印钞机（图2）。
图1 ：2013-2022年英伟达营收、净利润和净利率
图2 ：最近10年英伟达及代表性芯片公司的ROE
不得不说的是，2023年二季度，英伟达业绩如此爆发式增长，全靠上年同期业绩的“衬托”和大模型业务的爆发。
一方面，其2022年同期的业绩比较基数低。2021年12月至2022年9月，代表美股半导体行情的费城半导体指数（SOX.GI）下跌40%，游戏市场萎缩和币圈挖矿业务降温，导致英伟达游戏业务营收骤降44%，专业可视化业务营收下降20%，代工和其他业务营收下降11%，其录得近10年来第二差的季度业绩，仅次于2019年二季度。
另一方面，芯片行业整体陷入萧条的背景下，2022年11月末，美国科技公司OpenAI推出的ChatGPT爆火出圈，科技公司纷纷跟风推出大模型，带动作为算力“刚需”的英伟达高性能GPU芯片A100和H100等供不应求、价格飙涨，英伟达业绩由此实现连续3个季度增长。
AI暖风劲吹，英伟达股价昂扬向上，2022年10月末至2023年6月13日，由112美元/股飙涨至400美元/股。其也因此首次跻身“万亿美元市值俱乐部”。2023年8月31日，其股价涨至494美元/股高点，市值创历史新高，达1.2万亿美元，是美股“万亿俱乐部”中2023年股价涨幅最大的“当红炸子鸡”。
近5个财年（2018.1.28-2023.1.29），英伟达累计总股东回报达2.38倍，远高于标准普尔500指数、纳斯达克100指数的回报（图3）。
图3 ：近5年标准普尔500指数、纳斯达克100指数和英伟达股价走势
英伟达市值飙涨背后，是投资机构真金白银的下注。
Wind数据显示，截至2023年6月30日，英伟达机构股东数达3178家，持股市值5956亿美元，较2022年12月31日的2338家增长36%，持股市值翻了1.7倍⸺而这仅是投资机构半年的回报率。其大股东贝莱德（BlackRock）和先锋集团（Vanguard）均持股超过10年，合计持股从2017年末的11.31%增至2022年末的15.55%。大资金持股的时长，与其投资回报正相关。
值得一提的是，英伟达业绩和股价双升，是全球计算转型的时代注脚。
算力世界正在从程序慢、成本高的通用计算，向加速计算过渡。正如英伟达创始人兼CEO黄仁勋所说，正在发生的计算转型是一个转折点，世界各地的数据中心正在对此做出反应和转变。这一变革中，企业提高数据吞吐量、能源效率和成本效率的最佳方式是投资加速计算和生成式AI（ArtificialIntelligenceGeneratedContent，简称“AIGC”）。据麦肯锡的研究，AIGC每年对全球经济的贡献将达7.9万亿美元。由此可以预见，遍及全球的算力转型需求，将为高性能AI芯片带来广阔成长空间。
公开数据显示，2020-2022年，全球GPU的市场规模分别为254.1亿美元、334.7亿美元、448.3亿美元，年复合增长率为32.8%。按照这一增速保守估算，2030年全球GPU市场规模将达到4337亿美元，8年有近10倍的成长空间。如果叠加2023年爆发的大模型和AIGC的强劲推动，市场空间将更大。
在二季度财报发布后的电话会议上，黄仁勋也提到：“目前全世界数据中心的价值高达1万亿美元，其中绝大部分使用的是CPU处理器。如果未来4到5年顺应AIGC大趋势，大部分数据中心改用GPU，这会是多么大的市场？”
英伟达显然对猎获这个增长红利野心勃勃。
为了成为算力王者，向智能驾驶、智能云服务、大模型、加速计算等领域的掘金者“卖铲”，英伟达正致力于成为软硬一体化的AI算力解决方案供应商：在硬件端，其建构了“GPU+CPU+DPU”的全栈布局；而其开发的运算平台CUDA（ComputeUnifiedDeviceArchitecture，一种并行计算架构），则被认为是最适合深度学习和AI训练的架构，开源、可编程性能够链接广阔的软件市场，并与通信服务提供商和数据中心建设者合力规划下一代AI世界的基础设施。
软硬件一体化，独占GPU市场超80%份额
当企业巨头用科技魔力重塑我们的生活时，那些性格色彩鲜明的商业大佬们，也在虚拟世界紧握着流量密码。
英伟达的创始人兼CEO是被粉丝们称为“华人之光”的黄仁勋。这位美籍华人在社交平台拥有不输明星的热度和拥趸，其焊在身上的皮衣与英伟达的GPU产品一样出圈。
1993年，30岁的皮衣刀客与另两位合伙人克里斯（ChrisMalachowsky）和普雷艾姆（CurtisPriem）创立英伟达。公司名称“NVIDIA”取自拉丁文，意为嫉妒，公司标识也用了嫉妒的绿眼睛。2023年，步入而立之年的英伟达确实成为了令人嫉妒的公司，连采购其GPU的大客户特斯拉（TSLA.O）的CEO马斯克也不无嫉妒地说了一句，“似乎每个人、每条狗都在购买GPU……获得GPU比获得毒品还难”
英伟达早期以生产为游戏PC（个人电脑）提供渲染特效的图形处理器（GPU或显卡）为主。其以超越同行的性价比获得了全球游戏厂商的大批订单，1998年营收首次突破1亿美元，达1.58亿美元。1999年，其推出全球第一款可编程显卡GeForce256，当年营收同比增长137%，达到3.75亿美元。
1999年1月22日，成立约6年的英伟达在纳斯达克挂牌上市，开启了20多年的高速增长。
2003-2022年，英伟达营业收入由18.23亿美元增至269.74亿美元，净利润由0.74亿美元增至43.68亿美元，分别增长了14倍、58倍。
这20年中，英伟达精准踩中了科技发展的五个大风口：2005年的PC普及、2010年移动互联网、2016年的深度学习、2021年的币圈“挖矿”以及2022年的AI大模型，其净利润均出现了非线性暴增（图4）。
图4 ：近20年英伟达净利润及同比增幅
我们简单将其20年的发展划分为两个阶段，2013年之前为搭建业务架构的蓄力阶段，2013年至今为伴随AI迎风发展阶段。