英偉達榮耀背後：過去、現在和未來（下）

近日，愛分析對去年人工智慧領域最大贏家——英偉達做了研究分析，並在本報告的上篇（《英偉達榮耀背後：過去、現在和未來（上篇） | 公司調研》）中，為您講述了其發展歷史上三次重大挫折，介紹了這家公司當前的產品和業務結構，並從定量角度分析了其運營和財務表現。

愛分析認為，英偉達在GPU領域深耕多年，對未來科技發展趨勢有著準確判斷和洞察，對公司理想信念有著堅定信心和決心，無論是技術、產品、還是合作網路，都成為其開疆擴土的有力支撐。2016年，英偉達遊戲、數據中心、汽車業務增長強勁，整體營收增長高達38%，毛利率突破60%，凈利率升至24%，業績表現遠超英特爾和高通，未來2-3年，公司市值仍有很大增長空間。

營收凈利的快速增長，需要強有力的商業模式作為支撐，需要構建各塊業務的商業閉環，更需要持續不斷挖掘新的增長點。本文將從英偉達的商業模式出發，為您詳細解讀其遊戲、專業視覺化、數據中心、汽車四大業務的增長動力和未來發展前景，為您揭開英偉達榮耀背後的奧秘。

商業模式篇

在2016年4月的英偉達投資者關係大會中，黃仁勛指出，公司高速發展背後，主要得益於兩大商業模式的驅動：平台和網路、槓桿作用和規模效應。

一個計算平台要在新的市場取得成功，需要大量應用程序，而這些應用程序又來自全球眾多開發者。如何吸引將這些開發者吸引到自己的平台上來？很簡單：附加值、簡單易用、覆蓋面廣。

就拿英偉達最早開始的遊戲業務來說，英偉達首先向開發者們開放其GameWorks SDK，方便他們便捷獲取其GPU性能，以此實現簡單易用；其次，英偉達通過其合作網路向遊戲玩家們售賣GeForce GPU，從而實現覆蓋面廣。

這樣一來，GeForce GPU在遊戲玩家中越來越火，而大量開發者也開始使用GameWorks來開發更好的遊戲，通過平台和網路，英偉達將遊戲玩家和開發者都聚集在其GeForce GPU和遊戲業務的閉環之內。

同理，這一模式也被複制到汽車、數據中心以及專業視覺化領域。不過，新技術成本高昂，而新興細分市場又不足以覆蓋高額成本，英偉達一方面需要讓用戶買得起新技術，一方面又要讓自己有錢賺，於是只能控制成本，這就涉及到英偉達的第二大商業模式——槓桿和規模效應。

英偉達所謂的槓桿和規模效應，就是將單個架構應用到多個市場，形成規模效應和針對各個市場的生態系統，比如GeForce主打遊戲，Quadro主打辦公，Iray主打VR，DRIVE主打自動駕駛，Tesla主打數據中心，這些產品都是基於同一個GPU架構，同時形成了幾大市場生態。

圖：英偉達商業模式

此外，專利授權也是高科技公司獲取研發回報、實現營收的重要手段。英偉達曾分別在2004年和2011年和英特爾簽署專利許可協議，並在協議年限內每年獲得數億美元穩定收入，毛利率接近100%。不過，知識產權貨幣化也涉及到法律訴訟費、時間成本等眾多不確定因素，同時還影響著與同行業競爭對手和合作夥伴間的利益博弈，因此風險較高。

未來展望篇

在兩大模式驅動下，英偉達在遊戲、專業視覺化、數據中心、汽車四大領域不斷構建其產品和應用生態，擴大商業布局，並實現了遊戲、數據中心、汽車三大業務營收高速增長。

遊戲：電子競技、VR驅動遊戲業務強勁增長

根據英偉達官方數據，過去5年（FY2012-2016）來，遊戲業務年均複合增長率（CAGR）達21%，平均銷售價格（ASP）增長11%，平均銷售量（ASU）增長9%。

英偉達的遊戲業務主要來自發達國家，同時有40%來自這樣的新興市場。英偉達GeForce業務高級副總裁Jeffrey Fisher表示，18-40歲都是遊戲市場目標用戶，但在新興市場中，英偉達對這一群體的滲透率只有2%。近兩年來，GeForce在新興市場的銷售增長率幾乎是原有市場的兩倍多，ASP增長也相當迅速。

遊戲業務的強勁增長，離不開背後幾大驅動因素。

首先，電子競技是英偉達新興市場遊戲業務增長的關鍵驅動力之一。如今一些專業遊戲團隊甚至有基於GeForce GPU標準的錦標賽；大量觀眾通過亞馬遜、Twitch、YY等在線網站觀看電子競技；此外，隨著雅虎Sport等媒體遊戲頻道的開通，電子競技變得越來越主流，也為英偉達GPU鋪設了龐大的市場網路。

其次，遊戲主機的性能提升也為英偉達創造了機會。索尼PS4 和微軟Xbox One將遊戲主機性能標準提高了7-8倍，要實現這種級別的性能，用戶至少需要GTX 960 GPU作為標配。此外，一些最新的3A電子遊戲對性能要求極高，在英偉達1億GPU用戶中，有80%需要升級其GPU來玩最新的3A遊戲，這就增加了嚴肅遊戲玩家們更新他們PC機性能的動力和需求。

再次，遊戲內容的開放也帶動了英偉達高性能GPU的需求。在PC遊戲中，一些開發者們會給遊戲玩家修改遊戲以及創造自己內容的許可權，這就要求其GPU性能極高，也給了英偉達出售高性能GPU的機會。

最後，VR頭顯將會成為遊戲行業的新興計算平台。如今超過90%的PC都不適合VR，需要升級其GPU才能得到滿意的VR體驗。此外VR遊戲內容的缺乏也為英偉達構建新的遊戲生態提供了條件。

據Jon Peddie Research預測，隨著電子競技的流行，以及對PC遊戲的需求增加，PC遊戲硬體市場有望達在2018年達到300億美元。不過，雖然GeForce平台在PC遊戲領域佔據主導地位，但AMD的Raytheon平台仍是遊戲主機和VR頭顯的霸主，英偉達仍然需要和AMD正面競爭。

專業視覺化：將VR帶給設計師、藝術家和科學家

圖：英偉達Quadro專業視覺化平台

在專業視覺化領域，英偉達通過Quadro平台，一方面將為設計師、藝術家、科學家等終端用戶提供產品，另一方面為開發者提供SDK、插件等，來豐富軟體應用。

隨著VR技術的進步，英偉達還將VR融入Quadro平台，開發了vMaterials技術來呈現真實材料效果，以及基於物理規則的Iray VR效果圖技術，幫助用戶進行預測性設計。

Iray會將光、熱、噪音等影響因素考慮在內，讓終端用戶設計出不僅在視覺上正確，還在物理上正確的預測性視覺效果，並在設計階段自我修正，讓企業節省大量成本。

如今，Iray已經被西門子、Solidworks等公司用於預測性設計，Autodesk和Adobe等軟體公司都是英偉達Iray的合作夥伴。

開發者端，英偉達已經通過插件，實現了辦公業務規模化，如今正在通過和代工廠合作，將Iray用於數據中心和雲計算平台，讓這些平台也能夠連接到VR技術。

此外，英偉達還致力於將AR引入汽車、製造、醫療等更多商業領域，比如通過和車企合作開發AR應用，讓消費者自由設計汽車等。

據Digi-Capital預測，到2020年，VR市場規模將會達到300億美元，AR會達到1200億美元。無論哪塊市場，對視覺計算的要求都將越來越高，勢必會成為英偉達持續發力的主要陣地。

數據中心：HPC、超大規模雲計算以及企業AI並駕齊驅

數據中心市場長期被英特爾佔據，高通和IBM也在試圖進入。然而，英偉達瞄準深度學習，避免了與其他伺服器和CPU廠商的正面競爭。

英偉達通過兩大網路部署其數據中心產品——Tesla GPU：

1）第一是伺服器製造商比如Dell，IBM等，這些公司將Tesla平台集成到他們的數據中心伺服器中。目前，超過400款伺服器機型都裝配了Tesla；

2）第二是雲服務提供商，例如微軟Azure、亞馬遜AWS EC2、以及阿里雲等。

圖：英偉達Tesla數據中心平台

此外，英偉達還為開發者提供了ComputeWorks的SDK，目前已經在為大約400個軟體進行加速。

通過Tesla GPU，英偉達幫助各行各業的公司在大規模運算上提高了性能，降低了成本。就拿谷歌大腦為例，以前他們用了1000個普通GPU來識別確認YouTube所有視頻中的貓，計算成本高達500萬美元，之後用了16個TeslaGPU便將性能提升了6倍，成本降低到20萬美元。此外，隨著功耗顯著降低，運營成本也明顯下降。

性能提升和成本下降使得Tesla被越來越多地用於實驗室、研究機構、油氣、金融、保險等眾多行業領域，也為英偉達帶來了豐厚回報。

英偉達企業業務副總Shankar Trivedi指出，全球數據中心市場規模在500億美元左右，這塊市場可以被分為三個細分市場：HPC（高性能計算）、超大規模雲計算、企業AI。前兩個市場代表著300億美元的機會，第三個市場正在興起，其規模甚至大到暫時無法估量。

在HPC市場，英偉達的目標是讓全球TOP 500超級計算機都使用其GPU，這意味著10億美元的市場機會。目前，TOP 500中有100個使用加速器來提升速度，其中96%都使用了Tesla GPU。而TOP500僅僅是全球HPC市場的20%，如果這是10億美元的市場，那麼整個HPC市場將意味著50億美元的機會。

在超大規模雲計算市場，谷歌、百度、Facebook等巨頭的超大規模數據中心都在使用英偉達的Tesla平台，英偉達也在加快其深度學習技術在物體識別、圖像識別、語音識別、視頻處理、轉碼、解碼等領域的影響力及廣泛應用。

企業AI市場，英偉達已經通過全球第一款深度學習超級計算機——DGX-1 for AI進入這一領域，並和3500多家來自各行業各的企業建立了合作。這是一塊前途無量的新興市場，對任何一家涉足其中的企業都意味著無限機會。不過，雖然英偉達正在通過Pascal架構加速其深度學習，然而Pascal依然要面臨AMD Polar架構的競爭，兩種架構都是基於FinFET技術。

汽車：從駕駛艙數字化，到自動駕駛，再到TaaS

得益於駕駛艙的數字化趨勢以及自動駕駛技術的進步，汽車已經成為近年來最具科技吸引力的行業之一，也給了英偉達這樣的半導體公司無限機會。

由於電子控制元件（ECUs）正逐步被集成到汽車裡，導致自動駕駛汽車出現了多種ECU並存的局面。每一中ECU都有自己的處理器、軟體和更新版本。這就帶來了巨大的軟體維護成本。

為了解決這一問題，英偉達採用建立在同一架構上的兩個計算系統來取代所有ECU，也就是其自動駕駛計算平台NVIDIA DRIVE，包含DRIVE CX和DRIVE PX 2兩大系統。由於兩個計算系統都能獲取攝像頭和感測器數據，這樣就可以保證軟體在任一系統上更新和運行。該平台同樣對所有開發者開放，從而讓車企自由開發而不用產生高昂成本。

DRIVECX是一個駕駛艙計算機，可以在車內運行信息娛樂系統。由於車載系統可以獲取攝像頭和感測器信息，它還可以用於物體檢測、分類、環境映照等ADAS應用

DRIVEPX 2是一個能夠處理計劃、視覺、定位、感知等功能的自動駕駛汽車計算機，該系統由AI驅動，一個處理器可以應用到多個系統。目前，英偉達正在和50多家車企合作自動駕駛汽車項目。

表：英偉達汽車業務市場規模

英偉達在汽車市場的機會主要來源於三大塊：數字化駕駛艙、自動駕駛汽車、交通運輸即服務（TaaS）

數字化駕駛艙已經成為豪華車型的標配，它使得人車交互成為可能，其中所用到的語音識別和位置搜索功能都需要深度學習技術以及大規模計算。如果假設全球每年生產1億輛車，其中20%為高端車型，以及另外10%雖然不是高端車型但是也有數字化駕駛艙，那麼這塊市場就意味著每年20億美元的機會。

自動駕駛汽車使得ADAS系統開始普及，其中所用到的前攝像頭檢測如今已經是大多汽車的標配。其他關於自動駕駛汽車設計和製造方面的工作也將是深度學習和AI技術的巨大機會。英偉達目前正在和沃爾沃、奧迪等歐洲車企、以及菲亞特等美國車企共同研發自動駕駛汽車。

TaaS是自動駕駛汽車未來會創造的一個全新市場，由於大多服務會以軟體為載體，因此需要實時開發和升級，也會為英偉達創造20-60億美元的市場機會。

根據Lux Research預測，到2030年，自動駕駛汽車有望達到870億美元規模，軟體市場甚至更大。目前，英偉達在自動駕駛汽車領域無論是硬體還是軟體都佔據重要地位，雖然英特爾和德州儀器等半導體製造商也在試圖進入這一領域，但目前還無法與英偉達匹敵。

總結

從最初的遊戲顯卡，到第一款GPU問世，再到專業繪圖處理器、大規模并行計算晶元、雲端計算模塊，以及廣泛應用於智能汽車的系統晶元，英偉達已經從一家圖形晶元公司轉型為一家GPU計算技術提供商。通過PC端、移動端、以及雲端，英偉達將其GPU計算能力輸送到各行各業，幫助企業提升運算效率、降低成本，幫助終端用戶提升工作效率和視覺體驗，幫助研究機構實現大規模運算任務，推動科技發展。

與此同時，英偉達在遊戲、VR、AI等領域仍要面對競爭對手AMD的強力攻勢，以及英特爾、高通等晶元商的擠兌。不過，無論是行業發展、技術進步，還是宏觀環境，似乎都在為英偉達鋪路。未來，藉助遊戲、AI、VR、無人駕駛汽車四大強力引擎，以及平台和網路、槓桿和規模效應兩大商業模式，英偉達將繼續在各個領域保持風生水起之勢，實現營收和凈利高速增長，為公司及其合作夥伴創造更多價值。