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英偉達的四次逆戰帶給中國晶元業的啟示

  原標題:英偉達的四次逆戰帶給中國晶元業的啟示

  來源:財經十一人

  國內產業偏浮躁的環境里,通過科創板上市實現一夜暴富的半導體從業者們,有多少能做到不忘初心,有多少又有長期主義精神?

  隨著美國對中國半導體的圍堵從華為海思擴大到中芯國際(SH:688981/HK:00981),行業和市場一片風聲鶴唳,悲觀情緒籠罩在每個人的頭上。

  此刻,復盤巨頭英偉達(NASDAQ:NVDA)的逆戰之路,意義非凡——對於一家晶元公司來說,危機是一種常態,應對危機則是一種能力。

  英偉達的4次逆戰啟示,正是中國晶元業的一個可供參考答案。

  超級成長股英偉達

  我們可以用一串歷史數字直觀感受英偉達的超級成長奇蹟:

  英偉達成立於1993年,晚於超威半導體(AMD)24年、英特爾(INTC)25年。

  當英偉達1999年在納斯達克上市時,公司市值僅2.3億美元,而英特爾彼時市值曾高達5000億美元。

  截止到2020年9月,英偉達市值達到3000億美元,而超威市值不到1000億美元,巨頭英特爾的市值僅僅2000億美元左右。

  1999-2020年間,如果21年內堅持持有英偉達的股票,年復合收益率將達到驚人的40%,這還是沒有疊加分紅收益率的情況下。

  更為可怕的是,從上市以來(刨除20世紀初美股的互聯網泡沫估值階段),英偉達的市盈率中樞一直處在40倍左右,長期保持對英特爾的一倍溢價。也就是你什麼時候買英偉達,都是「貴」的。

  即使英偉達目前已經成為美國市值最大的半導體公司,但其估值仍然顯著高於英特爾,表明市場對其未來成長性的高度看好。

圖1:英偉達一直保持較高的估值倍數 

  資料來源:彭博資訊

  當然,英偉達的20年業績成長,對得起相信他的股東。

  從1999-2019年20個財年的表現來看,英偉達收入從2億美元增長到117億美元,年復合增速24%,凈利潤從0.04億美元增長到38億美元,年復合增長41%。(這兒補充一點,拉長了來看,英偉達股價收益與凈利潤增速基本完全匹配,長期賺的仍然是盈利的錢。)

圖2:英偉達業績高速增長

  資料來源:彭博資訊注:年份均為財年

  英偉達商業模式的成功討論的已經很多,簡單總結來說就是:

  (1)早期,通過定義獨立顯卡GPU成為行業龍頭,並立足於遊戲黃金賽道。

  公司於1999年推出GeForce256,這個產品具有里程碑意義,通過打垮彼時的競爭對手ATI成為顯卡龍頭。

  又由於主要面向遊戲市場,英偉達的GPU(顯卡)避免了像英特爾CPU那樣的尷尬:CPU的出貨量的增長隨著個人電腦見到天花板後停止,而GPU由於是滿足遊戲對更高清畫質、更快刷新的追求持續升級。

  根據英偉達披露,2010-2015年在全球電腦市場逐步倒退的情況下,公司遊戲顯卡出貨量5年實現9%的年復合增長,銷售均價及收入分別呈現11%和21%的年復合增長,成功與下行的行業趨勢實現背離。

  植根於遊戲,使得英偉達能夠抵禦下滑,也獲得了源源不斷的現金流,即使時至今日,遊戲GPU收入占公司的比重也仍然超過50%。

  (2)後期,通過搭建軟體生態和持續升級硬體避免被後發企業顛覆,成為物聯網晶元第一股。

  開源屬性的CUDA框架於2008年的推出,使得Nvidia擁有了強大的GPU通用計算生態系統,用戶自己和英偉達都可以通過優化的軟體為GPU通用計算提供加速,這使得英偉達完全避免了陷入類似英特爾一樣的「擠牙膏」式創新。

  也正是這一超前的生態布局,使得英偉達能夠捕捉到以超級數據中心、汽車電子等為代表的高算力需求,成為物聯網晶元第一股,目前數據中心的收入貢獻已經超過3成,公司的軟體工程師數量也和硬體工程師基本達到1:1。

  圖3:英偉達的商業模式-硬體&軟體構建互補生態 

  資料來源:英偉達

  英偉達的巨大成功自然無需多言,把日曆翻到20年前,我們會發現英偉達當時的處境和國內目前的晶元設計公司神似:

  創始人來自業內頂尖的公司(CEO黃仁勛來自AMD,其他兩位合伙人來自太陽微電子), 同時作為初創企業收入規模遠小於行業巨頭,有一兩個拿的出手的產品但毛利率低;就是連上市後的高估值都是一致的。

  在巨頭壓迫下成為超級成長股的後起之秀英偉達,一路走來絕非一帆風順,迄今4次關鍵的逆戰奠定了其行業地位,公司的也交出了令人拍案稱奇的毛利率曲線。

  圖4:英偉達毛利率曲線

  資料來源:彭博資訊

  四場關乎生死的逆戰

  作為成長經歷最像國內後發晶元設計企業的公司,錦緞研究員認為剖析其成長過程中幾個關鍵的逆風之戰,將給國內的晶元設計公司重要的啟示,尤其是在當前悲觀情緒籠罩的時代背景下。

  逆戰1:創業初期瀕臨破產,押注大客戶逃出生天

  英偉達的第一次危機發生在創業初期。1995年公司發佈了第一款顯卡產品NV1,彼時英偉達在市場上的競爭對手是3dfx,但由於NV1不兼容競爭3dfx的GLIDE 3D標準,市場表現平平,在世嘉拋棄英偉達後,英偉達一度陷入破產的邊緣。

  在生死存亡的關鍵節點,公司做出了重大的決定:支持當時微軟剛剛推出的Direct 3D標準與GLIDE進行競爭。事實證明英偉達這個選擇無比正確,依靠著Windows95操作系統的高佔有率,英偉達Riva128顯卡出貨量逐漸上升並超越3dfx。

  公司並未沾沾自喜,而是乘勝追擊,在1999年推出具有劃時代意義的的GeForce256,這款晶元被認為是世界上第一款消費者級別的 3D 圖形 GPU, GPU 也首次被當作計算機中的一個獨立處理晶元(即獨立顯卡)。

  第一次逆戰最終以英偉達的大獲全勝而結束:在2000年時3dfx因為在一場與英偉達的官司中敗訴而被英偉達僅僅以7000萬美元和100萬美元的股票收購,並在2002年年底破產。

  啟示1:對於初創的晶元設計公司,最開始過於的自信和激進可能會遭遇滅頂之災,所謂大樹底下好乘涼,初期通過服務/綁定行業領軍者,會迅速站穩腳跟。

  我們也看到國內晶元公司通過切入華為、三星等巨頭供應鏈快速放量,積累了原始資本,如卓勝微(SZ:300782)、匯頂科技(SH:603160)、韋爾股份(SH:603501)等。在取得初步的成功後,仍然需要保持高研發強度,靠產品力取得連續的成功。

  逆戰2:成也蕭何敗也蕭何,靠快速掉頭扭轉局勢

  好日子並沒有過去多久,時間來到2002年,此時公司創立尚不滿10年,英偉達與微軟在Xbox圖形晶元上的合作最終以失敗的而告終,英偉達未能如期如要求完成微軟的訂單,Direct X9的兼容性問題也是其產品競爭力被在與ATI(後被AMD收購)競爭中落敗,微軟反水後轉投英偉達的死對頭ATI。

  船小好調頭,公司並未選擇在一棵樹上弔死。

  通過不懈的努力,英偉達最終爭取到了索尼PS3的訂單,並與英特爾達成了交叉授權協議,這一關鍵多元化選擇也讓公司重回增長軌道,2007年時英偉達收入達到41億美元,相比2002年增長了3倍,且此後公司不再依賴單一大客戶,成功化危機為轉機。

  圖5:英偉達目前已經形成多元化布局 

  資料來源:英偉達

  啟示2:在英偉達創立之初,公司的GPU 依靠 Windows 操作系統生態獲得短期的成功,但始終不掌握產業鏈話語權,寄生於別人的生態只能算是權宜之計。

  以國內的蘋果產業鏈為例,9月1日,有媒體報導,歐菲光(SZ:002456)被剔除蘋果供應鏈名單,並失去了全部的iPad觸控業務,儘管歐菲光進行闢謠,但在隨後的一周,歐菲光股價跌幅超過15%。

  歐菲光只是一個縮影,寄生於某某產業鏈,可以獲得偏安一隅的短期成功,但要想更上層樓,必須突破舒適圈;

  對於半導體行業,則更是如此,此前由於華為進口替代股價迅速躥升的國內公司,必將在2020年開始經歷一次失去大客戶的大考,如卓勝微、長電科技(SH:600584)、水晶光電(SZ:002273)等等。

  逆戰3:超前推出CUDA,注入長期主義基因

  推出CUDA這次逆戰並不是由外部危機導致的,而是來自公司內部自我革命,進行了前瞻性布局,而這個大胆決定也是日後英偉達成為巨頭的最為關鍵的一次艱難抉擇。

  2006年英偉達逐步確立GPU市場霸主地位:公司通過和蘋果電腦、微軟的Xbox主機、索尼PlayStation3主機的合作,發展的順風順水,而且外延並購了很多圖形領域的公司,技術實力更上一個台階。

  絕大部分企業走到這一步就將可以稱得上無與倫比的成功,完全可以躺在功勞簿上歲月靜好。但出人意料的是英偉達內部文化極其狼性。

  首席科學家戴維·柯克做出了一系列在當時看來風險極高的瘋狂決策,他竭盡全力勸服董事長黃仁勛把GPU通用化——讓一塊只能渲染圖形的獨立顯卡,變成一個通用計算圖形處理器,並且強烈要求英偉達現有與即將推出的所有GPU都必須支持CUDA程序(不過這也導致隨後的幾年英偉達遭遇產品危機),公司從 2006 年開始投入大量資源,並決定讓未來每一顆 GPU 都支持 CUDA。

  英偉達的 CUDA 計算框架(Compute Unified Device Architecture),極大地簡化了對 GPU 進行編程的流程,開發者可以不再使用複雜的機器語言進行編程,而是可以直接通過 CUDA 框架將高級語言編寫好的程序用 GPU 進行計算,受到極大的歡迎。

  正是這次大胆的嘗試,使得英偉達不再只是優秀的硬體製造商,而是具備核心軟體系統的生態創造者。這也是後來為什麼英偉達的GPU成為AI領域機器學習演算法的通用晶元的核心原因,並順帶造就了全球市值最大的晶元設計公司。

  資料來源:英偉達

  啟示3:犧牲短期利益去做長期正確的事情,是老生常談的大道理,但國內產業偏浮躁的環境里,通過科創板上市實現一夜暴富的半導體從業者們,有多少能做到不忘初心,有多少又有長期主義精神?

  逆戰4:顯卡門質量危機,品控成為生命線

  2008 年開始,英偉達遭遇了其成立後的第三次危機,2008-2009年收入連續兩年下滑。

  實際上這次危機也與前文說的超前的CUDA框架推出有關,由於CUDA的推出,公司必須在 GPU 設計中增加相關邏輯電路, 使得晶元面積增大、散熱增加、故障率增高,GF8400/GF8600 核心的產品出現了過熱而導致花屏的「顯卡門」事件,英偉達被蘋果、戴爾、惠普等公司的用戶發起集體訴訟。

  而當時的老對手AMD推出了極具性價比的 Cypress 核心的 5000 系列顯卡,遊戲顯卡市場份額一度超越英偉達。

  英偉達並未選擇裝死,而是反應迅速,資金上付出2億美元的代價,承擔客戶的保修、修理、退貨、換貨以及其它成本和費用;2009 年公司推出 Fermi 架構的 GPU公司經營得以快速恢復,再次奪回市場領先地位。此後公司通過製程的進步及晶元設計的優化持續迭代引領行業,此後,英偉達的產品性能上再也沒有被AMD威脅到過。

  這次危機相較前幾次不算大,產品質量問題也是眾多公司都會發生的,如三星的Note 7的爆炸門,蘋果iPhone 4S信號門。對產品質量問題的後續處理,直接反映了公司內部的治理水平,是一次不大不小的壓力測試。

  啟示4:為了保障供應鏈的安全,國內客戶快速將供應鏈切入國產替代廠商,哪怕在國產供應商的產品性價比仍落後於海外供應商的情況下,國內半導體產業由此快速發展。因此看未來,產品質量問題的出現是早晚的事。

  英偉達的經歷證明這反而是檢驗內部治理和品控的一次壓力測試,成人禮是每一個創業企業的必經之路。