2022年CPU行业发展现状及竞争格局分析.docx

2022年CPU行业发展现状及竞争格局分析1.信创产业的数字底座——CPU1.1CPU：现代信息工业的大脑CPU是信息产业中最基础的核心部件。CPU是计算机的运算和控制核心，是信息处理、程序运行的最终执行单元，是计算机的核心组成部件。CPU的本质是超大规模集成电路，用于解释计算机指令和处理计算机软件中的数据，并负责控制、调配计算机的所有软硬件资源。CPU从逻辑上可以划分为控制单元和运算单元等。控制单元从存储单元中获取可执行的代码，通过指令译码将其转换为可执行的指令，进而运算单元基于获取的指令对存储单元中的数据进行运算。指令集是计算机程序执行的基础单元功能集，是CPU产品生态体系的基石。计算机的程序最终需要转化为“指令”才能在CPU上运行。按照采用的指令集，CPU可以分为复杂指令集（CISC）和精简指令集（RISC）两大类。其中，复杂指令集指令丰富、寻址方式灵活，以微程序控制器为核心，指令长度可变，功能强大，复杂程序执行效率高；精简指令集指令结构简单、易于设计，具有较高的执行能效比。在现行主流指令集架构中，x86架构是复杂指令集的代表，而ARM架构、MIPS架构和Alpha架构等是精简指令集的代表。可搭载设备多样化，下游应用行业广泛。CPU可以应用在服务器、工作站、个人计算机（台式机、笔记本电脑）、移动终端和嵌入式设备等不同设备上，根据应用领域的不同，其架构、功能、性能、可靠性、能效比等技术指标也存在一定差异。其中，以服务器/PC为代表的场景对CPU的性能要求最高且最为全面，涵盖数据处理能力、数据吞吐能力、可扩展性、可靠性、和可维护性等方面。相比之下，移动终端与嵌入式设备则主要对功耗、可靠性等部分指标要求苛刻。CPU产品已经广泛应用到消费电子、工业电子、物联网、数据中心等领域。1.2芯片行业市场空间广阔，市场扩容加速明显全球集成电路市场空间广阔，我国集成电路市场增长迅猛。根据WSTS统计数据，2013年至2021年期间，全球集成电路行业市场规模由2518亿美元增长至4630亿美元，年均复合增长率为7.91%。根据CISA统计数据，2013年至2021年期间，我国集成电路行业市场规模由2509亿元增长至10348亿元，年均复合增长率为19.38%。2019年，受国际贸易摩擦的影响，全球集成电路市场规模出现负增长，而国内集成电路市场规模持续快速提升。在数据中心设备需求增加、5G商用带动各种服务扩大、车辆持续智能化的背景下，集成电路行业景气度有望持续。海外厂商积累优势形成一定产业头部效应，我国自主化芯片奋起直追。集成电路产业的头部效应较为明显，以英特尔、高通为代表少数国际巨头企业占据了市场的主导地位。目前，全球集成电路市场主要由美国、欧洲、日本、韩国的企业所占据。我国集成电路产业起步较晚，但最近几年，我国集成电路产业在结构和规模两方面得到了较大提升。2010年以来，随着我国智能手机全球市场份额的持续提升以及国家对半导体行业的支持，并受益于人工智能、大数据、5G等技术的成熟和产品的普及，人才、技术、资本的产业环境不断成熟，全球半导体产业有望向中国大陆实现产业转移。1.3“中国芯”自主化势在必行自主化重要性日益凸显，信创产业持续前行。自2018年以来，以“中兴事件”为标志性的一系列海外贸易事件的发生，表明全球贸易不确定在加剧。自2021年以来，继党政信创展开后，包括三大运营商及银行在内的金融机构持续展开国产化服务器集采，表明信创产业正在不断向行业延伸。芯片为信创产业根本硬件基础，重要性凸显。不同于其他产业，IT基础设施国产化存在显著的“木桶效应”，在“硬件—软件—服务”链条中任何环节的国产化能力缺失将造成整个自主体系发展的停滞。芯片作为整个IT生态最底层的基础硬件，为整个计算机体系提供算力支撑，通过与上层的操作系统紧密配合，实现系统软硬件的基础调度、控制与资源支持，是整个国产化信创体系的中枢大脑，是我国软硬件国产化的根本。政策东风阵阵吹来，为国产化芯片厂商成长保驾护航。集成电路作为信息产业的基础和核心，是国民经济和社会发展的战略性、基础性、先导性产业，国家给予了高度重视和大力支持。为推动我国集成电路产业的发展，增强信息产业创新能力和国际竞争力，国家出台了一系列鼓励、扶持政策，为集成电路产业建立了良好的政策环境。2.国产化芯片厂商茁壮成长，信创从“芯”开始2.1华为鲲鹏：目前最完善的生态体系与商业化能力2.1.1华为自主研发的全国产化高性能CPU自主研发全国产化芯片，解决基础算力问题。鲲鹏芯片于2019年1月7日在华为深圳发布会上正式对外发布，基于ARM架构开发，是华为继移动麒麟芯片、AI昇腾芯片后，第三款自研芯片。鲲鹏芯片定位于服务器应用，其产品自研完成了华为具备优势的服务器业务自上而下的基础算力打通。拥抱ARM生态，与x86体系分庭抗礼