（報(bào)告出品方/作者：長(zhǎng)江證券，宗建樹(shù)，余庚宗，胡世煜，方子簫）
CPU：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)核心，國(guó)產(chǎn)化勢(shì)在必行
集成電路產(chǎn)業(yè)覆蓋廣泛，具體包括 CPU、GPU、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、模擬 IC 等細(xì)分領(lǐng)域， 本文將主要聚焦于 CPU 行業(yè)。對(duì)于 IT 產(chǎn)業(yè)而言，CPU 是系統(tǒng)核心，在我國(guó)科技自立 背景下，國(guó)產(chǎn)化勢(shì)在必行。
核心價(jià)值：CPU是計(jì)算機(jī)運(yùn)算與控制的核心
中央處理器（central processing unit，簡(jiǎn)稱 CPU）作為計(jì)算機(jī)的運(yùn)算與控制核心，是 信息處理、程序運(yùn)行的最終執(zhí)行單元。在計(jì)算機(jī)體系中，CPU 主要用于執(zhí)行計(jì)算機(jī)指令 和處理計(jì)算機(jī)軟件中的數(shù)據(jù)，并負(fù)責(zé)對(duì)計(jì)算機(jī)的所有軟硬件資源進(jìn)行控制調(diào)配。從內(nèi)部 結(jié)構(gòu)來(lái)看，CPU 包括控制單元、運(yùn)算單元、存儲(chǔ)單元、內(nèi)部數(shù)據(jù)總線、控制總線以及狀 態(tài)總線輸入/輸出接口等模塊。其中，控制單元作為 CPU 的控制中心，負(fù)責(zé)提取指令， 將存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)發(fā)送至運(yùn)算單元并將運(yùn)算后的結(jié)果存回到存儲(chǔ)器中。運(yùn)算單元負(fù)責(zé)進(jìn) 行運(yùn)算和測(cè)試，執(zhí)行來(lái)自控制單元的命令。存儲(chǔ)單元負(fù)責(zé)暫時(shí)存儲(chǔ) CPU 中的數(shù)據(jù)，以 便提高 CPU 的運(yùn)算速率。
CPU 的工作過(guò)程可分為讀取指令、指令譯碼、執(zhí)行指令以及指令計(jì)數(shù)四步。讀取指令：控制單元從內(nèi)存（代碼段）提取一條指令，并放入指令寄存器中；指令譯碼：指令寄存器對(duì)指令進(jìn)行譯碼，明確該指令的具體操作（即指令中的操作 碼）以及操作數(shù)位置（即指令中的操作數(shù)地址）；執(zhí)行指令：CPU 通過(guò)尋址操作，從內(nèi)存（數(shù)據(jù)段）中讀取操作數(shù)，并暫存在通用 寄存器中。然后由運(yùn)算單元按照指令中的操作碼，對(duì)寄存器中的操作數(shù)進(jìn)行 mov、 add、jmp 等運(yùn)算操作；指令計(jì)數(shù)：修改指令計(jì)數(shù)器，執(zhí)行下一條指令。不斷重復(fù)上述 4 步，內(nèi)存（代碼 段）的指令數(shù)將越來(lái)越少，直至整個(gè)程序執(zhí)行完畢。
按照指令集類型不同，CPU 可分為復(fù)雜指令集（CISC）與精簡(jiǎn)指令集（RISC）兩類。 指令集是指存儲(chǔ)于 CPU 內(nèi)部，用于引導(dǎo) CPU 進(jìn)行加減運(yùn)算和控制計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的 一系列指令集合。作為計(jì)算機(jī)硬件和軟件之間的接口，指令集直接關(guān)系到 CPU 的性能 表現(xiàn)。以指令集為標(biāo)準(zhǔn)，CPU 可分為 CISC 與 RISC 兩類，其中 CISC 型 CPU 主要以 X86 架構(gòu)為主，而 RISC 型主要包括 ARM、MIPS、Alpha、POWER 等架構(gòu)。
復(fù)雜指令集（CISC）：CISC 是一種微處理器指令集架構(gòu)，程序中的各條指令按順 序串行排列，每條指令可執(zhí)行若干低端操作，例如存儲(chǔ)讀取、算法運(yùn)行和記憶存儲(chǔ)。 該架構(gòu)優(yōu)點(diǎn)在于指令豐富、尋址方式靈活、控制簡(jiǎn)單、復(fù)雜程序執(zhí)行效率高，缺點(diǎn) 則包括計(jì)算機(jī)各部分的利用率不高、執(zhí)行速度慢、指令較為復(fù)雜等。目前，CISC 主要以 X86 架構(gòu)為主，代表性廠商為 Intel、AMD 等，廣泛應(yīng)用于服務(wù)器、桌面電 腦等場(chǎng)景。
簡(jiǎn)單指令集（RISC）：相較 CISC，RISC 采用小型、高度優(yōu)化的指令集，指令結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單、易于設(shè)計(jì)，產(chǎn)品性能雖弱于 CISC，但具有較高的執(zhí)行能效比，成本也相對(duì) 較低。同時(shí)，RISC 采用的是等長(zhǎng)指令集，可通過(guò)多流水線方式提高運(yùn)行效率，在 并行處理方面優(yōu)于 CISC。目前，RISC 主要包括 ARM、MIPS、Alpha 以及 POWER 架構(gòu)，其中 ARM 架構(gòu)最具代表性，廣泛應(yīng)用于手機(jī)、平板等移動(dòng)終端。
按照應(yīng)用領(lǐng)域，CPU 可分為通用微處理器（MPU）、微控制器（MCU）和專用處理器三 類，本文的研究分析主要圍繞通用微處理器（MPU）展開(kāi)。 通用微處理器（MPU）：MPU 通常代表一類功能強(qiáng)大、但不為任何已有特定計(jì)算 目的而設(shè)計(jì)的通用型芯片，可以視作功能增強(qiáng)版的 CPU。MPU 更注重通過(guò)強(qiáng)大的 運(yùn)算、處理能力，執(zhí)行復(fù)雜多樣的大型程序，一般被用作個(gè)人計(jì)算機(jī)和高端工作站 的核心 CPU。
微控制器（MCU）：MCU 是一種控制類應(yīng)用的低性能、低功耗 CPU，是將 CPU、 RAM、ROM、定時(shí)計(jì)數(shù)器和多種 I/O 接口等組件都集成在單一芯片上，進(jìn)而形成 的芯片級(jí)計(jì)算機(jī)，該類芯片的主頻一般低于 100MHz。當(dāng)前，MCU 已廣泛應(yīng)用于 智能制造、工業(yè)控制、智能家居、遙控器、汽車電子、工業(yè)上的步進(jìn)馬達(dá)以及機(jī)器 手臂控制等場(chǎng)景。專用處理器：一類面向某一領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)特定功能的芯片。以數(shù)字信號(hào)處理器（DSP） 為例，DSP 芯片內(nèi)部采用程序和數(shù)據(jù)分開(kāi)的哈佛結(jié)構(gòu)，具有專門(mén)的硬件乘法器， 適用于數(shù)字信號(hào)處理等專用計(jì)算場(chǎng)景，不會(huì)像 MPU 一樣運(yùn)行通用的操作系統(tǒng)。 DSP 在數(shù)字控制、運(yùn)動(dòng)控制方面的應(yīng)用主要有磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)控制、引擎控制、激光打 印機(jī)控制、噴繪機(jī)控制、馬達(dá)控制等。除了 DSP 以外，其他專用處理器還包括深 度學(xué)習(xí)處理器、數(shù)據(jù)庫(kù)加速處理器、安全處理器、類腦計(jì)算芯片等。
發(fā)展歷程：從產(chǎn)品落地到多核技術(shù)、集成化迅速發(fā)展
自 1971 年 Intel 推出第一臺(tái)微處理器以來(lái)，全球 CPU 產(chǎn)業(yè)先后經(jīng)歷了四個(gè)發(fā)展階段。 第一階段（1971-1991 年）：CPU 首次落地，計(jì)算性能持續(xù)提升。1971 年，Intel 推出 了世界上第一臺(tái)微處理器 4004，拉開(kāi)了全球 CPU 產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帷幕。在隨后的十年中， Intel 公司的新款芯片 i8086、8088、80286 陸續(xù)問(wèn)世，計(jì)算性能持續(xù)提升。1985 年， MIPS 發(fā)布了第一代基于 MIPS 架構(gòu)的處理器，同年第一顆 ARM 處理器也成功誕生， 標(biāo)志著現(xiàn)代 RISC 處理器正式登上歷史舞臺(tái)。
第二階段（1992-2000 年）：多媒體及個(gè)人應(yīng)用出現(xiàn)。1992 年，Intel 發(fā)布了第五代處理 器 Pentium，該款 CPU 能夠讓電腦更加輕松地整合聲音、筆記以及圖片等多媒體數(shù)據(jù)。 1996 年，Intel 推出奔騰 MMX，其中 MMX 是 Intel 在音箱、圖形和通信應(yīng)用方面采取 的新技術(shù)，可幫助多媒體處理能力提升 60%左右。在此之后，Intel 又陸續(xù)發(fā)布了奔騰 II、奔騰 III 以及奔騰 4，產(chǎn)品迭代迅速。
第三階段（2001-2009 年）：多元化發(fā)展。2001 年，Intel 發(fā)布至強(qiáng)處理器，主要面向高 性能和中端雙路工作站，以及雙路和多路配置的服務(wù)器。2003 年，AMD 推出 64 位 X86 架構(gòu)的微處理器，憑借良好的兼容性生態(tài)，取代了 Intel 推出的 EPIC 指令集，成為后續(xù) 市場(chǎng)主流標(biāo)準(zhǔn)。2004 年，ARM 發(fā)布了 ARM V7 架構(gòu)的 Cortex 系列處理器，同時(shí)推出 Cortex-M3。2005 年，Intel 推出首顆內(nèi)含 2 個(gè)處理核心的處理器 Pentium D，正式揭開(kāi) X86 處理器的多核心時(shí)代。2006 年，Intel 發(fā)布新一代基于 Core 微架構(gòu)的酷睿 2，涵蓋 服務(wù)器版、桌面版、移動(dòng)版三大領(lǐng)域，彰顯多元化發(fā)展態(tài)勢(shì)。
第四階段（2010 年至今）：多核技術(shù)迭代迅速，CPU 集成化更高。Intel 方面，2010 年， Intel 面向全球發(fā)布最新的革命性產(chǎn)品，基于 32nm 制程的 i7、i5、i3 處理器。2017 年， Intel 推出第七代酷睿處理器 i7、i5、i3，工藝制程進(jìn)步至 14nm。2018 年，Intel 又推出 了第八代酷睿處理器 i7、i5、i3，同時(shí) i9 處理器也首次亮相，該處理器包含 8 個(gè)內(nèi)核， 單核頻率高達(dá) 5.0GHz。至 2021 年，Intel 發(fā)布第三代至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器 Ice Lake，采 用 10 nm+工藝，內(nèi)核數(shù)最高可達(dá) 28 個(gè)，工藝制程、內(nèi)核性能與核數(shù)均有明顯進(jìn)步。
AMD 方面，2011 年，AMD 推出了一款革命性產(chǎn)品 APU，APU 芯片由 CPU、GPU 集 合而成，推動(dòng)了 CPU 的集成化發(fā)展。與 Intel 類似，AMD 的 Ryzen、EPYC 系列 CPU也在工藝制程、內(nèi)核性能與核數(shù)等維度迅速迭代。到 2022 年，公司發(fā)布了基于 Zen3 架 構(gòu)、7nm 工藝的第三代 EPYC 處理器，未來(lái)將向 Zen4/Zen5 架構(gòu)以及 5nm 工藝發(fā)展。
產(chǎn)業(yè)定位：戰(zhàn)略地位至關(guān)重要，自主可控勢(shì)在必行
CPU 產(chǎn)業(yè)鏈主要由上游支撐環(huán)節(jié)、中游生產(chǎn)環(huán)節(jié)以及下游應(yīng)用環(huán)節(jié)構(gòu)成。中游芯片設(shè) 計(jì)商、制造商通過(guò)向上游支撐環(huán)節(jié)采購(gòu)軟硬件工具、材料來(lái)實(shí)現(xiàn)芯片生產(chǎn)，并向下游廣 大客戶群體進(jìn)行銷售。上游支撐環(huán)節(jié)主要影響供給成本，下游應(yīng)用環(huán)節(jié)決定行業(yè)需求。上游支撐環(huán)節(jié)：主要包括 EDA 軟件、IP、半導(dǎo)體設(shè)備、半導(dǎo)體材料。半導(dǎo)體設(shè)備 可分為光刻機(jī)、刻蝕機(jī)、離子注入設(shè)備、薄膜沉積設(shè)備、拋光設(shè)備、封裝設(shè)備以及 清洗設(shè)備等，半導(dǎo)體材料則包括硅片、光刻膠、光掩模、電子特種氣體、封裝材料 等。其中，光刻機(jī)是核心生產(chǎn)設(shè)備，而高純度硅片、光刻膠等是核心原材料。
中游生產(chǎn)環(huán)節(jié)：主要由 CPU 設(shè)計(jì)、CPU 制造、封裝測(cè)試組成。其中，CPU 設(shè)計(jì) 是指將系統(tǒng)、功能與性能的具體要求轉(zhuǎn)化為物理版圖；CPU 制造是指在準(zhǔn)備好的 晶圓材料上按照物理版圖構(gòu)建完整電路的過(guò)程；封裝測(cè)試的具體過(guò)程是對(duì)合格晶 圓進(jìn)行切割、焊接、封裝，使芯片電路與外部器件實(shí)現(xiàn)連接，并對(duì)封裝完畢的芯片 進(jìn)行功能和性能測(cè)試。 下游應(yīng)用環(huán)節(jié)：CPU 芯片現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于通訊設(shè)備、人工智能、汽車電子、電力 電子、物聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)療等行業(yè)領(lǐng)域。
集成電路支撐著全球數(shù)十萬(wàn)億美元的數(shù)字經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)，戰(zhàn)略地位十分重要。據(jù) WSTS 統(tǒng) 計(jì)，2021 年全球集成電路產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模為 4630 億美元，超過(guò) 4000 億美元大關(guān)。除 了集成電路行業(yè)本身以外，作為全球科技產(chǎn)業(yè)的重要支柱，集成電路產(chǎn)業(yè)直接影響下游 價(jià)值數(shù)萬(wàn)億美元的電子信息產(chǎn)業(yè)，并間接支撐了數(shù)十萬(wàn)億美元數(shù)字經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)，戰(zhàn)略地位 十分重要。隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，數(shù)據(jù)處理量逐漸增大，集成電路產(chǎn)業(yè)仍將持續(xù)高 速增長(zhǎng)。
CPU 作為集成電路產(chǎn)業(yè)的重要產(chǎn)品，競(jìng)爭(zhēng)壁壘深厚，自主可控勢(shì)在必行。不同于其他行 業(yè)，集成電路屬于資金密集型和技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，行業(yè)壁壘深厚，企業(yè)需要同時(shí)具備較強(qiáng)的技術(shù)攻關(guān)、渠道開(kāi)辟、生態(tài)整合能力。過(guò)去幾十年來(lái)，我國(guó)在集成電路領(lǐng)域主要秉 承“造不如買”的發(fā)展模式，產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，國(guó)外廠商在 CPU、GPU、FPGA、存 儲(chǔ)芯片、射頻芯片等領(lǐng)域占據(jù)著主要的市場(chǎng)份額。以 CPU 為例，目前中國(guó) CPU 產(chǎn)業(yè)主 要由 Intel、AMD 兩大巨頭主導(dǎo)，本土廠商的市占率相對(duì)較低。近年來(lái)，隨著中美科技 博弈持續(xù)升級(jí)，CPU 作為集成電路產(chǎn)業(yè)的重要產(chǎn)品，一直是美國(guó)開(kāi)展科技制裁的有力抓 手，華為海思、海光信息、天津飛騰等廠商均受到了較大波及。為避免美國(guó)對(duì)中國(guó)的科 技掣肘，CPU 產(chǎn)業(yè)的自主可控勢(shì)在必行。
全球市場(chǎng)：總規(guī)模穩(wěn)步增長(zhǎng)，行業(yè)雙寡頭壟斷
2020 年全球微處理器市場(chǎng)恢復(fù)明顯，同比增速高達(dá) 12.1%。從 IC 產(chǎn)業(yè)細(xì)分環(huán)節(jié)來(lái)看， 在新冠疫情籠罩全球的背景下，出于訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算的需要，人們對(duì)便捷式電腦與 大屏智能手機(jī)的需求大幅提升，進(jìn)而拉動(dòng)了全球微處理器市場(chǎng)的銷售增長(zhǎng)。據(jù) IC Sights 統(tǒng)計(jì)，2020 年全球微處理器行業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模為 877 億美元，同比增長(zhǎng) 12.1%，創(chuàng)下歷 史新高。預(yù)計(jì) 2023 年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 1083 億美元，2020-2023 年均增速為 7.3%，整 體保持穩(wěn)步增長(zhǎng)。
量?jī)r(jià)齊升驅(qū)動(dòng)全球微處理器市場(chǎng)持續(xù)成長(zhǎng)。從出貨量來(lái)看，據(jù) IC Sights 統(tǒng)計(jì)，2020 年 全球微處理器出貨量為 21.75 億臺(tái)，2023 年有望增長(zhǎng)至 24.29 億臺(tái)，持續(xù)保持增長(zhǎng)態(tài) 勢(shì)。從平均價(jià)格來(lái)看，隨著下游應(yīng)用的不斷拓展，全球微處理器的平均價(jià)格也將保持上 升態(tài)勢(shì)，2020 年平均價(jià)格為 40.31 美元/臺(tái)，2023 年預(yù)計(jì)將達(dá)到 44.60 美元/臺(tái)。全球 微處理器行業(yè)的量?jī)r(jià)齊升有望為市場(chǎng)規(guī)模的穩(wěn)步增長(zhǎng)提供有力支撐。
CPU 貢獻(xiàn)規(guī)模 438 億美元，在微處理器市場(chǎng)占比最大。分產(chǎn)品來(lái)看，據(jù) IC Sights 統(tǒng) 計(jì)，2020 年 CPU 產(chǎn)品的市場(chǎng)規(guī)模為 438 億美元，占比 50%，對(duì)微處理器市場(chǎng)貢獻(xiàn)最 大，2015-2020 年 CAGR 為 3.8%；嵌入式處理器產(chǎn)品貢獻(xiàn)規(guī)模 172 億美元，占比 20%， 2015-2020 年 CAGR 為 16.3%，市場(chǎng)增速最快；手機(jī) APP 處理器貢獻(xiàn)規(guī)模 266 億美 元，占比 30%，2015-2020 年 CAGR 僅為 2.8%。
驅(qū)動(dòng)因素：服務(wù)器/PC共同驅(qū)動(dòng)，CPU亦同步增長(zhǎng)
高端通用 CPU 主要應(yīng)用于服務(wù)器、桌面等終端產(chǎn)品。其中，服務(wù)器裝載的 CPU 數(shù)量不 定，桌面端通常只裝一顆 CPU。據(jù) IDC 統(tǒng)計(jì)，CPU 在基礎(chǔ)型、高性能型、推理型以及 機(jī)器學(xué)習(xí)型服務(wù)器中的成本占比分別為 32.0%、23.3%、25.0%、9.8%。隨著服務(wù)器、 桌面出貨量的逐步回暖，CPU 行業(yè)的出貨量也將穩(wěn)步提升。
全球服務(wù)器市場(chǎng)回暖明顯。據(jù) IDC 統(tǒng)計(jì)，2015-2020 年，全球服務(wù)器行業(yè)的出貨量整體 保持穩(wěn)健增長(zhǎng)，年均復(fù)合增速為 4.67%。2020 年，受新冠疫情與全球互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)資本 投入收縮等因素的影響，全球服務(wù)器出貨量為 1220 萬(wàn)臺(tái)，同比增速僅為 3.92%，低于 前期平均水平。進(jìn)入 2021 年，隨著在線辦公、游戲等線上應(yīng)用的增加，數(shù)據(jù)的產(chǎn)生規(guī) 模也在不斷擴(kuò)大，疊加全球經(jīng)濟(jì)的快速?gòu)?fù)蘇，全球服務(wù)器市場(chǎng)回暖明顯，出貨量達(dá)到 1354 萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng) 10.98%。
2020 年以來(lái)全球桌面出貨量較前 5 年回升顯著。據(jù) IDC 統(tǒng)計(jì)，由于智能手機(jī)的迅速普 及對(duì)桌面電腦產(chǎn)生了一定的替代效應(yīng)，2015-2018 年，全球桌面電腦的出貨量從 2.76 億 臺(tái)降至 2.59 億臺(tái)，呈現(xiàn)緩慢下降態(tài)勢(shì)。到 2019 年，全球桌面出貨量為 2.67 億臺(tái)，同 比增長(zhǎng) 3.1%，出現(xiàn)小幅回升。2020-2021 年，在疫情“宅經(jīng)濟(jì)”等因素的驅(qū)動(dòng)下，全球 桌面出貨量回升顯著，2021 年高達(dá) 3.49 億臺(tái)，同比增長(zhǎng) 15.1%。
主要場(chǎng)景競(jìng)爭(zhēng)格局：服務(wù)器/PC雙雄壟斷，智能手機(jī)多點(diǎn)開(kāi)花
競(jìng)爭(zhēng)格局層面，Intel 是全球 CPU 市場(chǎng)領(lǐng)軍企業(yè)，AMD 持續(xù)追趕，二者差距不斷縮小。 據(jù) Mercury Research 統(tǒng)計(jì)，全球 X86 CPU 市場(chǎng)中，2022 年 Q1 Intel 占比 72.3%，領(lǐng) 先優(yōu)勢(shì)明顯。近年來(lái)，AMD 處于持續(xù)追趕狀態(tài)，市占率從 2020Q1 的 14.8%提升至 2022Q1 的 27.7%，與 Intel 的差距不斷縮小。除 Intel、AMD 以外，其他 CPU 廠商的 市占率相對(duì)較低，行業(yè)呈現(xiàn)雙寡頭壟斷格局。
桌面、便捷式電腦以及服務(wù)器 CPU 市場(chǎng)均以 X86 架構(gòu)為主，由 Intel、AMD 主導(dǎo)。桌 面市場(chǎng)中，2022 年 Q1 Intel 與 AMD 分別占比 81.7%、18.3%，近兩年 AMD 的份額提 升幅度并不明顯。便捷式電腦市場(chǎng)中，2022 年 Q1 Intel 占比 77.5%，AMD 的市占率則 從 2020Q1 的 17.1%提升至 2022Q1 的 22.5%，份額提升幅度較大。服務(wù)器市場(chǎng)中， Intel 與 AMD 分別占比 88.4%、11.6%，近年來(lái) AMD 的市場(chǎng)份額雖持續(xù)提升，但相較 其他細(xì)分市場(chǎng)，其整體市占率仍相對(duì)較低。從市場(chǎng)集中度來(lái)看，桌面、便捷式電腦以及 服務(wù)器市場(chǎng)均由 Intel、AMD 占據(jù)主要市場(chǎng)份額，寡頭壟斷特征明顯。
全球智能手機(jī)處理器行業(yè)的 CR5 高達(dá) 99%，市場(chǎng)份額較為集中。據(jù) Counterpoint 統(tǒng)計(jì)， 全球智能手機(jī)處理器市場(chǎng)中，2022 年 Q1 前五大廠商分別為聯(lián)發(fā)科、高通、蘋(píng)果、紫光 展銳與三星，分別占比 38%、30%、15%、11%、5%，合計(jì) 99%，市場(chǎng)集中度較高。 國(guó)外廠商中，近年來(lái)聯(lián)發(fā)科的市占率相對(duì)穩(wěn)定，高通的市場(chǎng)份額提升明顯，而蘋(píng)果的市 場(chǎng)份額有所下降。本土廠商中，紫光展銳通過(guò)在低端品牌手機(jī)加強(qiáng)布局，并獲得中興、 TECNO 與三星等廠商的認(rèn)可，不斷擴(kuò)展自身的客戶規(guī)模，其市場(chǎng)份額從 2020Q4 的 4% 提升至 2022Q1 的 11%；華為海思由于美國(guó)的貿(mào)易制裁，其芯片代工受到嚴(yán)重影響，近 年來(lái)市場(chǎng)份額持續(xù)下降。
中國(guó)市場(chǎng)：空間份額雙提升，國(guó)產(chǎn)化前景可期
國(guó)內(nèi)規(guī)模：市場(chǎng)規(guī)模千億量級(jí)，現(xiàn)已邁入提速階段
結(jié)合 WSTS 與 IC Sights 的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2020 年全球集成電路與 CPU 行業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模分 別為 3612、438 億美元，CPU 在全球集成電路產(chǎn)業(yè)中占比 12.13%。假定中國(guó) CPU 行 業(yè)在集成電路產(chǎn)業(yè)中的占比也為 12.13%，已知 2020 年中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模 為 8848 億元，估測(cè)中國(guó) CPU 行業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模約為 1073 億元。
據(jù) IDC 統(tǒng)計(jì)，2021 年中國(guó)服務(wù)器與 PC 電腦的出貨量分別為 391.1 萬(wàn)臺(tái)和 5720 萬(wàn)臺(tái)。 PC 電腦通常只裝一顆 CPU，而服務(wù)器裝載的 CPU 數(shù)量不定，國(guó)內(nèi) X86 服務(wù)器市場(chǎng)以 2 路為主，假定服務(wù)器的裝載量為 2 顆/臺(tái)。 對(duì)于 CPU 的產(chǎn)品價(jià)格，根據(jù)海光信息的招股說(shuō)明書(shū)，2021 年，面向高端服務(wù)器的海光 7200 系列平均售價(jià)為 1.12 萬(wàn)元/顆，面向中低端服務(wù)器的海光 5200 系列平均售價(jià)為 0.70 萬(wàn)元/顆，因而測(cè)算時(shí)可將服務(wù)器 CPU 的平均價(jià)格保守假設(shè)為 0.8 萬(wàn)元/顆。此外， 天津飛騰在官網(wǎng)上披露了騰銳 D2000（2020 年發(fā)布）、FT-2000/4（2019 年發(fā)布）的價(jià) 格信息，分別報(bào)價(jià) 2500 元/顆和 1800 元/顆，我們將桌面 CPU 的平均價(jià)格保守假設(shè)為 2000 元/顆。 綜合以上信息，從出貨量出發(fā)，估測(cè) 2021 年中國(guó)服務(wù)器 CPU、PC CPU 的市場(chǎng)規(guī)模分 別為 626、1144 億元。
上世紀(jì) 50 年代以來(lái)，我國(guó) CPU 產(chǎn)業(yè)先后經(jīng)歷起步、轉(zhuǎn)折以及提速階段，相關(guān)產(chǎn)品也逐 步從“不可用”轉(zhuǎn)變?yōu)椤翱捎谩?，最終向“好用”邁進(jìn)。上世紀(jì) 50-70 年代：起步階段。1956 年，半導(dǎo)體科技被列為國(guó)家新技術(shù)四大緊急措施 之一。此后，中科院計(jì)算所、109 廠、半導(dǎo)體所先后成立，相繼突破鍺晶體管、硅平面 晶體管、集成電路等半導(dǎo)體器件，分別為 109 乙機(jī)、109 丙機(jī)、156 機(jī)的誕生提供了基 礎(chǔ)。1975 年，隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的興起，我國(guó)第一臺(tái)集成電路百萬(wàn)次計(jì)算機(jī) 013 機(jī)研制成功。在起步階段，獨(dú)立自主的產(chǎn)業(yè)發(fā)展為我國(guó) CPU 事業(yè)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
上世紀(jì) 80-90 年代：轉(zhuǎn)折階段。1985 年，對(duì)中科院計(jì)算所、半導(dǎo)體所中有關(guān)研制大規(guī) 模集成電路的單位與 109 廠進(jìn)行合并，成立中科微電子中心。在這一時(shí)期，由于政策支 持力度減弱等因素，CPU 產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)完全市場(chǎng)化但自主性不足的問(wèn)題。
21 世紀(jì)初至今：提速階段。從“十五”開(kāi)始，國(guó)產(chǎn) CPU 的自主性問(wèn)題再度提上議程， 支持政策不斷加碼。泰山計(jì)劃、863 計(jì)劃等催生了一批國(guó)產(chǎn) CPU 品牌，2002 年我國(guó)首 款通用 CPU——龍芯 1 號(hào)流片成功。2006 年，“核高基”重大專項(xiàng)推出，其中“高”即 為高端通用 CPU。2014 年，我國(guó)發(fā)布《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推動(dòng)綱要》，國(guó)家集成電 路產(chǎn)業(yè)投資基金第 1 期成立，主要投資集成電路制造企業(yè)，2019 年國(guó)家大基金第 2 期 再度成立，主要投資應(yīng)用端。進(jìn)入 2018 年，美中貿(mào)易摩擦升級(jí)，美國(guó)陸續(xù)對(duì)中興、華 為、海光信息、天津飛騰等科技公司實(shí)施制裁措施，為避免 CPU 等關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)受制 于人，我國(guó)進(jìn)一步加大信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)的支持力度。
驅(qū)動(dòng)因素：數(shù)字化驅(qū)動(dòng)總需求，國(guó)產(chǎn)化助力提份額
服務(wù)器、PC 電腦的出貨量是決定 CPU 行業(yè)需求的重要因素。2020 年以來(lái)，中國(guó)服務(wù) 器、PC 電腦市場(chǎng)開(kāi)始回暖，整機(jī)出貨量增速恢復(fù)迅速，CPU 產(chǎn)業(yè)有望充分受益。 2020-2021 年，中國(guó)服務(wù)器行業(yè)恢復(fù)明顯，出貨量增速分別為 9.9%、11.7%。2019 年， 由于全球經(jīng)濟(jì)壓力、互聯(lián)網(wǎng)廠商資本開(kāi)支減少以及中美貿(mào)易摩擦等因素，服務(wù)器出貨量 僅有 318.6 萬(wàn)臺(tái)，同比減少 3.6%，多年來(lái)首次下滑。進(jìn)入 2020 年以后，隨著新冠疫情 的爆發(fā)，疫情在對(duì)限制企業(yè)日常經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的同時(shí)，也極大地促進(jìn)了企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn) 程。
與此同時(shí)，政府也在大力推動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并先后出臺(tái)了《“十四五”軟件 和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》、《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》等多項(xiàng)支持政策。2022 年 2 月，政府進(jìn)一步啟動(dòng)“東數(shù)西算”工程，同意在京津冀、長(zhǎng)三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝等 8 地建設(shè)國(guó)家算力樞紐節(jié)點(diǎn)，并規(guī)劃了 10 個(gè)國(guó)家數(shù)據(jù)中心集群，有望大幅拉動(dòng) 服務(wù)器需求。據(jù) IDC 統(tǒng)計(jì)，2020 年中國(guó)服務(wù)器出貨量為 350 萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng) 9.9%， 2021 年出貨量達(dá)到 391.1 萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng) 11.7%，行業(yè)景氣度恢復(fù)明顯。在數(shù)字經(jīng)濟(jì)、 “東數(shù)西算”工程等因素的推動(dòng)下，預(yù)計(jì)中國(guó)服務(wù)器行業(yè)未來(lái)將繼續(xù)保持景氣上行。
2020 年以來(lái)中國(guó) PC 電腦的出貨量恢復(fù)穩(wěn)步增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。智能手機(jī)快速普及以后，人們 可以直接用手機(jī)來(lái)處理生活與工作方面的事情，PC 電腦的使用時(shí)間大幅縮短。據(jù) IDC 統(tǒng)計(jì)，2014-2019 年，中國(guó) PC 電腦的出貨量從 6152 萬(wàn)臺(tái)降至 4830 萬(wàn)臺(tái)，年均增速 為-4.7%，始終保持下滑態(tài)勢(shì)。進(jìn)入 2020 年，受疫情影響，在線教育、居家辦公以及應(yīng) 對(duì)企業(yè)升級(jí)等需求推動(dòng)了 PC 電腦市場(chǎng)的恢復(fù)，2020 年出貨量為 4930 萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng) 2.1%，實(shí)現(xiàn)了多年來(lái)的首次增長(zhǎng)。2021 年出貨量為 5720 萬(wàn)臺(tái)，同比高增 16%。受益 于數(shù)字化浪潮、人口效益等因素，2025 年出貨量預(yù)計(jì)將達(dá)到 6970 萬(wàn)臺(tái)，2020-2025 年 均增速為 7.2%，持續(xù)保持穩(wěn)步增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。
中美科技博弈持續(xù)升級(jí)，關(guān)鍵環(huán)節(jié)的國(guó)產(chǎn)替代勢(shì)在必行。多年來(lái)，我國(guó) IT 產(chǎn)業(yè)主要聚焦 于社交、電商、在線視頻等上層應(yīng)用領(lǐng)域，而在 CPU、GPU、服務(wù)器、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù) 庫(kù)等底層 IT 領(lǐng)域主要奉行“造不如買”的發(fā)展模式，產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，Intel、AMD、 Nvidia、Apple、Microsoft 等國(guó)際巨頭在我國(guó)占據(jù)了主要的市場(chǎng)份額。然而，2017 年以 來(lái)，美國(guó)持續(xù)加大對(duì)中國(guó)科技產(chǎn)業(yè)的制裁力度，具體包括：建立“實(shí)體清單”，先后將華 為、海光信息、天津飛騰、新華三等科技企業(yè)列入其中；嚴(yán)格審查中國(guó)企業(yè)對(duì)美企技術(shù) 的并購(gòu)活動(dòng)，比如在半導(dǎo)體和信息通信領(lǐng)域封殺 9 個(gè)并購(gòu)項(xiàng)目，包括華芯收購(gòu)美國(guó)半導(dǎo) 體測(cè)試公司等。隨著中美科技博弈的持續(xù)升級(jí)，“造不如買”的發(fā)展模式顯然難以為繼， CPU、GPU、服務(wù)器、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)等關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)亟需實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代。
國(guó)家政策有序出臺(tái)，產(chǎn)業(yè)支持力度加碼。2006 年，“核高基”重大專項(xiàng)推出，其中“高” 即為高端通用 CPU。在此之后，以 CPU 為代表的集成電路產(chǎn)業(yè)一直是國(guó)家政策支持的 重要方向，我國(guó)也先后頒布了《“十三五”國(guó)家科技創(chuàng)新規(guī)劃》、《關(guān)于集成電路設(shè)計(jì)和軟 件產(chǎn)業(yè)企業(yè)所得稅政策的公告》、《關(guān)于新時(shí)期促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展 若干政策的通知》等多項(xiàng)政策文件，從財(cái)稅、資金、人才、知識(shí)產(chǎn)權(quán)、市場(chǎng)應(yīng)用等多方 面對(duì)集成電路產(chǎn)業(yè)予以支持。進(jìn)入 2021 年，“十四五”規(guī)劃和 2035 遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要更是 提出，要把科技自立自強(qiáng)作為國(guó)家發(fā)展的戰(zhàn)略支撐，在事關(guān)國(guó)家安全和發(fā)展全局的基礎(chǔ) 核心領(lǐng)域（涵蓋集成電路、人工智能、量子信息等），加快制定戰(zhàn)略科學(xué)計(jì)劃和科學(xué)工 程。
替代測(cè)算：黨政疊加關(guān)鍵行業(yè)，國(guó)產(chǎn)替代空間廣闊
一般而言，信創(chuàng)市場(chǎng)空間主要包括存量替代市場(chǎng)和新增增量市場(chǎng)。我們分別從存量替換 和新增市場(chǎng)國(guó)產(chǎn)化兩種趨勢(shì)下進(jìn)行市場(chǎng)空間測(cè)算。
存量替代： 根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的統(tǒng)計(jì)資料，2020 年我國(guó)國(guó)有單位從業(yè)人員為 5563 萬(wàn)人。該指標(biāo)的統(tǒng) 計(jì)口徑包括：公共管理和社會(huì)組織國(guó)有單位（1957 萬(wàn)人）；教育業(yè)國(guó)有單位（1637 萬(wàn) 人）；衛(wèi)生、社會(huì)保障和社會(huì)福利業(yè)國(guó)有單位（894 萬(wàn)人）；交通運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)及郵電通信 業(yè)國(guó)有單位（108 萬(wàn)人）；以及電力、燃?xì)饧八纳a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)國(guó)有單位（102 萬(wàn)人）等 19 個(gè)細(xì)分領(lǐng)域。信創(chuàng)市場(chǎng)中，起步最早、推進(jìn)最快的黨政部門(mén)屬于公共管理和社會(huì)組織 國(guó)有單位
根據(jù)億歐智庫(kù)資料，我們假定國(guó)有單位人員與 PC 配比為 1:1，PC 整機(jī)與 CPU 配比為 1:1，PC 整機(jī)與服務(wù)器整機(jī)的配比為 10:1。與前文一致，保守假定服務(wù)器與 CPU 的配 比為 1:2。滲透率方面，我們假定包括黨政機(jī)關(guān)在內(nèi)的公共管理&社會(huì)組織的滲透率為 80%，教育業(yè)、衛(wèi)生&社會(huì)保障&社會(huì)福利等其他國(guó)有單位的滲透率為 70%。 對(duì)于 CPU 的產(chǎn)品價(jià)格，我們與前文保持一致，服務(wù)器 CPU、PC CPU 分別為 8000 元 /顆和 2000 元/顆。 綜合以上假定與數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)測(cè)算，僅從 CPU 產(chǎn)業(yè)的存量替代來(lái)看，國(guó)有單位（包含黨 政機(jī)關(guān)、教育以及醫(yī)療等）有望貢獻(xiàn)約 1472 億元的替換空間。
根據(jù) IDC 與 Avast 的研究資料，我們分別假定 PC 電腦、服務(wù)器的生命周期分別為 6、 5 年。據(jù) IDC 統(tǒng)計(jì)，2019 年我國(guó)金融行業(yè)市場(chǎng) PC 年出貨量將達(dá)到 208.1 萬(wàn)臺(tái)，與 2018 年持平。按照 PC 電腦 6 年的替換周期，我們估測(cè)金融行業(yè) PC 電腦的存量規(guī)模約為 1250 萬(wàn)臺(tái)。此外，2021 年中國(guó)服務(wù)器市場(chǎng)的總出貨量為 391.1 萬(wàn)臺(tái)，其中 X86 服務(wù)器 的出貨量為 382 萬(wàn)臺(tái)，占比 97.7%。分行業(yè)來(lái)看，金融行業(yè)的 X86 服務(wù)器出貨量為 37.7 萬(wàn)臺(tái)。因此，不妨假定金融行業(yè)的服務(wù)器總出貨量為 38.6 萬(wàn)臺(tái)（包括 X86 與非 X86）， 按照服務(wù)器 5 年的替換周期，估測(cè)服務(wù)器存量約為 193 萬(wàn)臺(tái)。 在此，我們依然假定 PC 整機(jī)與 CPU 配比為 1:1，服務(wù)器與 CPU 的配比為 1:2。同時(shí)， 假定金融信創(chuàng)最終的滲透率為 70%。對(duì)于各類產(chǎn)品價(jià)格，我們也與國(guó)有單位的測(cè)算口徑 保持一致。
目前，電信行業(yè)的國(guó)產(chǎn)替代主要以服務(wù)器端為主，PC 端的替代節(jié)奏相對(duì)較慢。因此， 我們對(duì)電信行業(yè)的規(guī)模測(cè)算將主要以服務(wù)器 CPU 為主。據(jù) IDC 統(tǒng)計(jì)，2021 年電信行 業(yè)的 X86 服務(wù)器出貨量為 40.4 萬(wàn)臺(tái)。假定電信行業(yè)的服務(wù)器總出貨量為 41.4 萬(wàn)臺(tái)（包 括 X86 與非 X86），按照 5 年的替換周期，估測(cè)服務(wù)器存量約為 207 萬(wàn)臺(tái)。 對(duì)于各類產(chǎn)品的數(shù)量配比、滲透率以及產(chǎn)品價(jià)格，我們與金融行業(yè)的測(cè)算口徑保持一致。 綜合以上信息，電信行業(yè)有望貢獻(xiàn)約 232 億元的替換空間（存量替代）。
在信創(chuàng)行業(yè)的細(xì)分賽道中，國(guó)有單位、金融以及電信行業(yè)的國(guó)產(chǎn)替代處在信創(chuàng)行業(yè)前列。 經(jīng)過(guò)我們的測(cè)算，上述賽道的存量替代空間合計(jì) 2095 億元。由于 PC 電腦、服務(wù)器的 替換周期分別為 6、5 年，可以得到，上述存量替代空間年化后約為 386 億元。如果將 電力、交通、石油、航空航天等行業(yè)考慮在內(nèi)，CPU 的國(guó)產(chǎn)替代規(guī)模將會(huì)更大，有望為 海光、飛騰、華為、龍芯等本土 CPU 廠商提供廣闊的市場(chǎng)空間。
據(jù) IDC 統(tǒng)計(jì)，在中國(guó) X86 服務(wù)器市場(chǎng)中，2021 年黨政、金融、電信三大重點(diǎn)領(lǐng)域的出 貨量占比分別為 9.0%、9.9%、10.6%，其他領(lǐng)域教育、交通、公用事業(yè)、醫(yī)療分別占 比 2.9%、2.3%、2.0%、1.6%，合計(jì)占比 38.3%。假定上述信創(chuàng)重點(diǎn)行業(yè)的出貨量在服 務(wù)器整體市場(chǎng)中也占比 38.3%，并于 2021-2025 年保持不變。此外，2022-2025 年 X86 服務(wù)器的出貨量增速分別為 6.4%、10.4%、8.5%、8.7%，假定服務(wù)器整體市場(chǎng)的出貨 量增速與 X86 市場(chǎng)保持一致。
滲透率方面，從三大運(yùn)營(yíng)商的招標(biāo)情況來(lái)看，2020 年中國(guó)電信、中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通采 購(gòu)服務(wù)器時(shí)的國(guó)產(chǎn)化率分別為 20%、21%、40%，2021 年中國(guó)電信為 35%，2022 年 中國(guó)電信、中國(guó)移動(dòng)分別為 26.7%、41.6%。相較于電信行業(yè)，金融、電力、教育等領(lǐng) 域的替代節(jié)奏則相對(duì)較慢。綜合各行業(yè)情況，基于謹(jǐn)慎性原則保守假定 2021 年信創(chuàng)重 點(diǎn)行業(yè)的滲透率為 10%，2021-2025 年的遞增幅度相同，每年增長(zhǎng) 5%。 對(duì)于 CPU 的產(chǎn)品價(jià)格，我們與前文保持一致，服務(wù)器 CPU、PC CPU 分別為 8000 元 /顆和 2000 元/顆。
據(jù) IDC 統(tǒng)計(jì)，2017 年教育、政府、電信、鐵路交通、其他交通、電力、醫(yī)療行業(yè)的 PC 出貨量分別為 510、360、37.79、14.07、9.48、26.16、66.96 萬(wàn)臺(tái)，合計(jì) 1024.46 萬(wàn) 臺(tái)，在商用 PC 總出貨量中占比 32.9%。2019 年金融行業(yè)的 PC 出貨量為 208.1 萬(wàn)臺(tái)， 占比 7.8%。在此，我們假定上述信創(chuàng)重點(diǎn)行業(yè)的出貨量在商用 PC 市場(chǎng)中合計(jì)占比 40.7%，并于 2021-2025 年保持不變。據(jù) IDC 估測(cè)，2021-2025 年商用 PC 出貨量分別 為 3120、3320、3490、3620、3750 萬(wàn)臺(tái)。 滲透率方面，我們繼續(xù)沿用上述服務(wù)器市場(chǎng)的測(cè)算假定。 綜合以上信息，僅考慮商用 PC 市場(chǎng)，估測(cè) 2021-2025 年 PC CPU 市場(chǎng)有望分別貢獻(xiàn) 25、41、57、74、92 億元；服務(wù)器與 PC CPU 市場(chǎng)將合計(jì)貢獻(xiàn) 49、79、113、150、 191 億元（增量替代）。
競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)：多條路線并舉賽馬，本土廠商各具特色
國(guó)產(chǎn) CPU 廠商或品牌主要有龍芯、申威、鯤鵬、飛騰、海光、兆芯等。按技術(shù)路線可 大致分為三類：第一類是龍芯與申威，早期分別采用 MIPS、Alpha 指令集架構(gòu)，目前 均已自主研發(fā)指令系統(tǒng)，自主化程度相對(duì)最高。第二類是鯤鵬與飛騰，二者均采用 ARM 指令系統(tǒng)，企業(yè)可以基于指令集架構(gòu)授權(quán)自主設(shè)計(jì) CPU 核心，自主化程度較高。第三 類是海光與兆芯，采用 X86 指令系統(tǒng)（僅為內(nèi)核層級(jí)的授權(quán)），未來(lái)擴(kuò)充指令集的難度 相對(duì)較大，自主化程度三類中排名靠后。目前，國(guó)產(chǎn) CPU 廠商主要耕耘于信創(chuàng)市場(chǎng)， 在純商業(yè)化市場(chǎng)與 Intel、AMD 競(jìng)爭(zhēng)依然劣勢(shì)明顯，但差距逐漸縮小。據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究 院估測(cè)， 2020 年 CPU 的國(guó)產(chǎn)化率僅有 0.5%，遠(yuǎn)低于信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)其他細(xì)分行業(yè)，近來(lái)年 隨著國(guó)產(chǎn)政策的支持和國(guó)產(chǎn) CPU 廠商的崛起，國(guó)產(chǎn)化率實(shí)現(xiàn)突破。
本土廠商中，海光、鯤鵬、飛騰綜合競(jìng)爭(zhēng)力較強(qiáng)，龍芯、申威等相對(duì)較弱。海光通過(guò) IP 內(nèi)核授權(quán)的方式引入了 AMD 的相對(duì)先進(jìn)的 Zen 1 架構(gòu)，站在巨人肩膀上，在性能上具 備先天的起步優(yōu)勢(shì)。華為憑借強(qiáng)大的研發(fā)能力，推出了業(yè)界領(lǐng)先的鯤鵬 920 處理器。飛 騰在信創(chuàng)桌面市場(chǎng)具備綜合比較優(yōu)勢(shì)，在推出最新一代 S2500 后，各項(xiàng)參數(shù)表現(xiàn)良好， 也呈現(xiàn)追該態(tài)勢(shì)，成功躋身國(guó)產(chǎn)廠商的第一梯隊(duì)。相比之下，兆芯、龍芯、申威等廠商 在芯片性能、生態(tài)、商業(yè)拓展上綜合來(lái)看與上述三家廠商存在一定的差距。
相較 Intel、AMD，本土廠商在處理器性能上仍有差距。從工藝制程來(lái)看，當(dāng)前在售的 主要芯片型號(hào)中，Intel、AMD 分別為 10、7nm，海光、鯤鵬、飛騰分別為 14、7、16nm， 雙方差距并不明顯，其中鯤鵬更是達(dá)到了 7nm 的國(guó)際領(lǐng)先水平，國(guó)內(nèi)較多國(guó)產(chǎn) CPU 下 一代產(chǎn)品也有望逐步切換至 7nm。而在主頻、超線程、內(nèi)存通道、內(nèi)存主頻、PCIe 通 道等參數(shù)中，Intel、AMD 的表現(xiàn)明顯優(yōu)于海光、鯤鵬、飛騰。綜合來(lái)看，本土廠商與 Intel、AMD 在處理器性能上仍有差距，并且該差距主要源自處理器的單核設(shè)計(jì)能力，而 非核心數(shù)量、工藝制程等因素?？傮w上，國(guó)產(chǎn) CPU 廠商芯片性能不斷迭代更新，呈現(xiàn) 快速進(jìn)步態(tài)勢(shì)，逐步向“好用”過(guò)渡，甚至可部分參與到市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)。
在信創(chuàng)市場(chǎng)中，國(guó)產(chǎn) CPU 廠商的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品、優(yōu)勢(shì)行業(yè)各不相同。 申威的芯片產(chǎn)品主要應(yīng)用于特種行業(yè)和超算領(lǐng)域，在黨政及行業(yè)信創(chuàng)占比較小。相較其 他 CPU 廠商，申威是已基本實(shí)現(xiàn)完全自主可控的企業(yè)，作為特種行業(yè) CPU 的主要供應(yīng) 商，承接了特種行業(yè)大部分機(jī)密設(shè)備的 CPU 需求?；诔掷m(xù)穩(wěn)定服務(wù)特種行業(yè)的需要， 申威在研發(fā)出第一代基于申威 64 位指令集的 CPU 后，便用 SW64 替代了原先的 Alpha 指令集，可控程度最高。同時(shí)，申威在高性能計(jì)算領(lǐng)域，尤其是服務(wù)器領(lǐng)域，技術(shù)優(yōu)勢(shì) 明顯，浮點(diǎn)運(yùn)算算力相比同期外國(guó)處理器毫不遜色。
在黨政信創(chuàng)桌面終端領(lǐng)域，飛騰市占率最高，其次為龍芯等廠商。分廠商來(lái)看，海光、 兆芯的技術(shù)路線為 X86 內(nèi)核層級(jí)授權(quán)，自主化程度在國(guó)產(chǎn)廠商中排名相對(duì)靠后。目前海 光僅獲得了 AMD 的服務(wù)器授權(quán)，并未獲得 PC 端授權(quán)，2019 年被美國(guó)政府列入實(shí)體清 單后，AMD 不再授權(quán)最新架構(gòu)，海光需自主迭代升級(jí)；兆芯采用的是威盛電子的 X86 授權(quán)，疊加兆芯在信創(chuàng)市場(chǎng)拓展也表現(xiàn)不佳，最終二者在黨政領(lǐng)域尤其是 PC 端的占比 較小。
龍芯最早開(kāi)始芯片研發(fā)，積累了較多的國(guó)產(chǎn)整機(jī)與應(yīng)用適配廠商，所以早期在黨 政 PC 領(lǐng)域占據(jù)了較高的份額，然而，由于 MIPS 架構(gòu)和自研的 LoongArch 指令集本身 的生態(tài)兼容性及芯片性能的相對(duì)劣勢(shì)，隨著飛騰與鯤鵬的入場(chǎng)，龍芯的市場(chǎng)份額有所下 滑。當(dāng)前，飛騰與鯤鵬雖然均采用的 ARM V8 架構(gòu)，產(chǎn)品性能與生態(tài)相近，但桌面端并 非華為海思重點(diǎn)布局方向，且華為海思由于近年來(lái)受到美國(guó)的重點(diǎn)制裁，產(chǎn)品供應(yīng)鏈?zhǔn)?到較大的影響，最終在桌面端市場(chǎng)份額上落后于飛騰。
在行業(yè)信創(chuàng)領(lǐng)域，尤其是在服務(wù)器端，鯤鵬與海光領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)明顯，飛騰持續(xù)追趕。相較 黨政信創(chuàng)，行業(yè)信創(chuàng)對(duì)產(chǎn)品性能、生態(tài)和兼容性等方面的要求更高。過(guò)去幾年里，飛騰 主要布局于性能、生態(tài)要求相對(duì)較低的黨政部門(mén)，同時(shí)推出的芯片產(chǎn)品也主要面向桌面 端，服務(wù)器端起步較晚，所以在性能要求更高的行業(yè)信創(chuàng)領(lǐng)域落后于鯤鵬、海光，目前 處于追趕狀態(tài)。鯤鵬作為華為面向鯤鵬計(jì)算產(chǎn)業(yè)生態(tài)的數(shù)字底座，在高性能、高吞吐、 高集成及高效能上均表現(xiàn)突出，同時(shí) ARM 生態(tài)也在持續(xù)完善；而海光起步于 AMD Zen1 架構(gòu)，兼具性能與生態(tài)優(yōu)勢(shì)，因此，二者近年在行業(yè)信創(chuàng)招標(biāo)中獲得了較多訂單。以電 信行業(yè)為例，在三大運(yùn)營(yíng)商近兩年的服務(wù)器采購(gòu)項(xiàng)目中，鯤鵬與海光同處第一梯隊(duì)，基 本壟斷了采招項(xiàng)目釋放的國(guó)產(chǎn)化訂單，競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)較為明顯。
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