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星环科技(688031):算力架构革命,星环GPU-Native数据库先行
东吴证券· 2025-12-17 16:39
投资评级 - 首次覆盖,给予“买入”评级 [1] 核心观点 - 随着AI推理需求爆发,GPU地位需提升,硬件架构上需实现GPU直连SSD以快速传输数据并充分发挥GPU并发性能,软件生态需发生重大变化,核心技术软件数据库需从以CPU为中心转向以GPU为中心进行重构,数据库产业有望迎来新机遇 [8][81][82] - 星环科技是中国领先的AI和大数据基础设施软件提供商,在GPU-Native数据库领域早有布局,是中国面向生成式AI的数据基础设施领导者,有望充分受益于行业变革 [8][13][82] 公司概况与业务 - 星环科技是中国领先的AI和大数据基础设施软件提供商,致力于融合AI、大数据与云计算技术,帮助企业构建AI基础设施 [13] - 公司拥有AI与大数据基础软件业务、解决方案业务及其他业务三条业务线,产品及解决方案已深入金融、能源、政府、交通、医疗等十余个行业,截至2025年6月30日累计服务逾1,600家终端用户 [13] - 公司以自研分布式大数据平台TDH起家,战略定位已由“数字基础设施提供商”升级为“AI基础设施企业”,推出知识平台TKH及大模型运营平台Sophon LLMOps [13] - 公司构建了包括大数据基础平台软件(TDH)、云基础平台软件(TDC)、分布式关系型数据库软件(ArgoDB与KunDB)、数据开发与智能分析工具(TDS)、人工智能平台(Sophon)及知识平台(TKH)在内的产品矩阵 [21][22][23][24][25] - 2025年上半年,大模型相关商机已带动近3,000万元订单,覆盖金融、政府、能源等重点行业 [21] 财务表现与预测 - 2024年公司营业收入为3.71亿元,同比下降24.31%;归母净利润为-3.43亿元,亏损同比扩大19.16% [1][28] - 2025年第一季度至第三季度(25Q1-Q3),公司实现营业收入2.25亿元,同比上升7.42%;归母净利润为-2.13亿元,亏损同比收窄27.21% [8][28] - 分行业看,2025年上半年金融行业营收0.68亿元,同比增长23.38%,占总营收45.01%;能源行业营收0.29亿元,同比大幅增长253.99%,营收占比从上年同期的5.77%跃升至18.77% [32] - 分产品看,2025年上半年软件产品与技术服务营收1.11亿元,同比下降0.89%,营收占比72.84%;解决方案业务营收0.34亿元,同比增长43.18%,营收占比22.37% [34][35] - 25Q1-Q3公司整体毛利率为47.49%,较2024年的50.67%继续回落 [38] - 报告预测公司2025-2027年营业总收入分别为4.26亿元、4.88亿元、5.83亿元,同比增速分别为14.55%、14.64%、19.51% [1][78] - 报告预测公司2025-2027年归母净利润分别为-2.13亿元、-1.51亿元、-0.88亿元 [1][78] 行业趋势与机遇:GPU-Native数据库 - AI推理与AI训练的I/O需求差异巨大:AI训练需要大数据块(10MB-1GB),少并发,总存储容量相对较低(1-10TB);而AI推理需要小数据块(几KB或更小),高并发(数千条),大存储容量(PB级) [8][47] - 传统以CPU为中心的架构无法满足AI推理的高并发需求,导致GPU未能充分利用,GPU地位亟需提升,需把控制路径和数据路径都放在GPU里 [8] - 硬件方面,GPU直连SSD可增加存储量和传输速率;软件方面,需采用SCADA等软件架构控制存储I/O [8] - 底层硬件变革将带动软件重构,数据库架构需从“以CPU为中心”转向“以GPU为中心”,核心组件如存储引擎、数据布局、查询执行引擎等需升级改造 [8][56][57][59] - GPU直连SSD技术将使得数据库从一个管理磁盘文件的应用程序,演变为一个直接调度和管理GPU和存储硬件的“数据中心级操作系统内核” [8][60] - 产业进展加快:硬件上,高带宽闪存(HBF)技术预计在2026年初取得突破,2027至2028年间正式亮相;铠侠将与英伟达合作开发直连GPU的SSD,目标达到2亿IOPS [61][62][63] - 软件上,已有厂商如Hammerspace、Cloudian通过优化数据编排或采用RDMA over S3技术提升性能 [64] 公司竞争优势与战略 - 技术业内领先:公司拥有AI-Ready Data Platform,以关系型、向量、图、全文、时序等11种模型数据统一存储管理为基础 [8][67] - 2024年,星环科技被IDC评为向量数据库代表厂商 [8][74] - 2025年,星环科技在IDC《中国面向生成式AI的数据基础设施2025年厂商评估》中被定位于“领导者”类别 [65] - 公司已经具有GPU-Native数据库产品 [8] - 积极布局出海:公司在新加坡、加拿大等地设立分支机构,产品已获得新加坡信息通信媒体发展局认证,并与当地机构推进合作 [75] - 公司于2025年8月18日正式向香港联交所递交上市申请,计划发行H股并实现“A+H”双重上市,募资用途之一为拓展海外市场 [8][76] 估值比较 - 报告选取达梦数据和海量数据作为可比公司,可比公司2025年平均PS为14倍 [79] - 星环科技2025年预测PS为26倍,高于可比公司平均估值,报告认为其AI数据库产品竞争力业内领先,理应拥有更高估值 [79][80]
计算机行业跟踪周报:构建数据库的“CUDA”,英伟达存储变革下软件重构-20251207
东吴证券· 2025-12-07 16:46
报告行业投资评级 - 增持(维持)[1] 报告的核心观点 - 随着AI推理时代的到来,传统的以CPU为中心的存储与计算架构已成为瓶颈,行业正经历从“以CPU为中心”到“以GPU为中心”的根本性变革[4][9] - 为满足AI推理“小块高频”的极致I/O需求,硬件上出现GPU直连SSD的新架构,软件上则需要重构以GPU为核心的数据库(GPU-Native数据库),这将为数据库产业带来新的机遇[4][18][25] 根据相关目录分别进行总结 1. AI推理时代来临,GPU直连SSD存储新架构出现 - AI推理与训练对存储的需求差异巨大:训练需要大数据块(10MB-1GB)、少并发、总容量相对较低(1-10TB);而推理需要小数据块(低至8B、64B、512B)、高并发(数千条)、大存储容量(高达1PB或数百TB)[4][9][10] - AI工作负载分化推动存储评估指标从传统的“每TB成本”(TB/TCO)转向“每IOPS成本”(IOPS/TCO),推理和预测式AI的性能瓶颈在于处理海量、高并发、小I/O请求的能力(IOPS)[9][10] - 传统以CPU为中心的架构无法满足AI推理的高并发需求,成为瓶颈,需要提升GPU地位,使其成为数据访问的控制中心,实现从CPU“推送”数据到GPU“拉取”数据的转变[4][11][14] - 解决方案是通过GPU直连SSD硬件(如通过NVMe-of、RDMA、GPUDirect Storage等技术)和SCADA软件架构,让GPU绕过CPU直接、高效地从SSD读写数据,彻底旁路CPU在数据流中的角色[4][14][16] 2. 存储架构变化带来数据库架构的变化 - 架构层面发生根本变化:从“以CPU为中心”转向“以GPU为中心”,GPU成为主计算单元,CPU角色退化为任务调度器、事务协调器和元数据管理器[4][18] - 数据库核心组件需要升级改造:1) 存储引擎革新,新的缓存管理器需直接管理GPU显存和直连SSD间的数据流动;2) 数据布局优化,为匹配GPU的SIMD架构,可能采用纯列式或混合存储格式并原生支持Apache Arrow等零拷贝格式;3) 查询执行引擎重构,核心算子需深度重写为GPU内核并能直接从SSD流式消费数据,实现计算与I/O的完全重叠[4][19][21] - 查询优化器面临挑战,成本模型需纳入GPU计算核心占用率、HBM与SSD间带宽、PCIe传输延迟等新因素,并优先考虑数据本地性优化[21] - GPU直连SSD技术将使得数据库从一个在通用操作系统上运行的应用程序,演变为一个直接调度和管理GPU、SSD的“数据中心级操作系统内核”[4][21] 3. 产业进展逐步加快 - 硬件方面:1) 2025年8月,闪迪与SK海力士签署谅解备忘录,共同制定高带宽闪存(HBF)技术规范,目标在2026下半年发布HBF样品,首批搭载HBF的AI推理系统预计于2027年初面世[4][21][22];2) 2025年9月,铠侠宣布将与英伟达合作,开发可直接连接到GPU并进行数据交换的SSD,目标性能需达到2亿IOPS,并计划支持PCIe 7.0标准[4][22] - 软件方面:1) Hammerspace通过优化元数据读取和GPU服务器直连存储驱动器中的数据放置策略,加速了其数据编排平台软件的性能[4][23];2) Cloudian HyperStore通过RDMA over S3技术,实现对象存储与GPU内存的直接数据传输,使基于S3接口的向量数据库性能提升8倍[4][24] 4. 投资建议 - 投资逻辑基于AI推理爆发驱动GPU地位提升及硬件架构变革(GPU直连SSD),进而引发软件生态(尤其是数据库)的重大重构需求,数据库产业有望迎来新机遇[4][25] - 报告提及的相关标的包括:【星环科技】、达梦数据、海量数据、MongoDB、Snowflake等[4][26]