2022年半导体CPU行业之英特尔专题研究报告.docx

2022年半导体CPU行业之英特尔专题研究报告一．公司概况：全球CPU龙头，开创X86架构公司概览：持续创新，领航全球CPU市场英特尔是全球最大的PC零件与CPU制造商。自创立以来，公司开创X86结构，并通过多个具有时代意义的产品引领计算机行业与CPU行业的创新变革。公司成立：公司成立于1968年，总部位于美国加利福尼亚州圣克拉拉，由罗伯特·诺伊斯（CEO）与戈登·摩尔（COO）共同创立，后安迪·格鲁夫加入，创始人实力强大，其中罗伯特·诺伊斯为仙童半导体创始人，被称为“硅谷之父”，“集成电路之父”；戈登·摩尔为“摩尔定律”的提出者；安迪·格鲁夫被誉为“硅谷最伟大的管理者”。公司规模：目前公司拥有12.1万名员工，产品包括处理器、服务器、FPGA、系统与设备、内存与存储等。2021年公司营收790亿美元，同比+1.5%，创下历史峰值。股权结构：公司股权结构分散，截至2021年年底公司持股5%以上的股东只有TheVanguardGroup（先锋领航集团）与BlackRock,Inc.（贝莱德集团），分别持股8.46%、8.14%。财务分析：Intel存货周转较慢，库存呈上升趋势从库存端看，英特尔整体库存规模较大，存货周转较慢；AMD存货周转天数近年来保持稳定。2006年以来，伴随经营规模的增长，英特尔的存货呈现增长趋势，存货金额由2006年的43.13亿美元增至2020的84.27亿美元。2021年，行业“缺芯”态势严重，包括英特尔在内的半导体公司均积极备货，库存明显上升，英特尔21年存货金额为107.76亿美元，同期AMD存货金额也有明显增长。英特尔存货周转天数也呈现上升趋势，由2006年的78天增至2021年的98天。但AMD的库存管理较好，除个别年份外，周转天数普遍在80天以下。二、处理器架构：单核架构早已成熟，异构、集成继续进步Intel与架构的关系：微架构并非Intel开创，比CPU诞生更早处理器单核微架构的诞生早在1960年代，此时正是计算机从晶体管转向集成电路的时期，流水线（指令并行）、乱序执行（指令调度）、高速缓存三大核心技术乃至于微架构和指令集的持续兼容性均在这一时期奠定了基础，形成了现代计算机的基本架构，甚至早于Intel公司的诞生，其中IBM在此过程中起到核心作用。帮助AMD取得市场成功的K7架构，其使用的总线来自DECAlphaEV6（21264，1998年）；2008年初代Corei的Nehalem架构，其中新引入的QPI总线来自于DECAlphaEV7（21364，2001年）。Intel本质是集成电路公司，用集成电路重做微架构，所以搭载何种微架构更多取决于工艺水平和市场情况。CPU架构发展现状：面临限制提升放缓，堆料边际效用递减物理限制：没有工艺的进展，先进架构想要应用就需要更大面积和更多功耗，降低良率，付出超高成本。硅集成电路微缩有极限，当前工艺制程进展已经明显放缓，成本快速提升，留给架构利用的物理空间增长有限。工艺/架构已成熟后往往采用DSA（专用架构）。数学限制：可以并行/乱序执行的指令是有上限的，有一定比例的指令一定需要按照时间先后执行顺序，这一点永远无法随着架构发展而改变，所以各类并行/动态调度技术都是有上限的，在这方面堆料的效果将逐渐减弱。早期时代：每一代性能提升10倍，跑马圈地占据先发优势早期，由于CPU行业刚刚出现，生态尚未形成，决定成败的还是快速推出高性能新产品，争取更多用户，获得更多市场。早期CPU并无复杂的微架构，大多架构技术还属于大型机专属，此时主要比较主频、位数、晶体管数量等因素。在早期产品中，Intel几乎一直是最领先的。对于发展早期的芯片类型，关注速度是很重要的，“快鱼吃慢鱼”。x86时代：持续兼容保持战略定力，兼容前提下自我革命提升性能8080以后，Intel最大的竞争对手是Motorola，其次还有Zilog、MOS等公司，对手产品性能并不比Intel差。根据快科技@大伟的信息，MC6800接近8080，MC6809/MOS6502接近8085，MC68000接近8086，MC68010接近80286，MC68020接近80386，MC68040接近i486。但后期Zilog的Z280、Z28000，MOS的6500系列等已经无法与Intel和Motorola竞争。让Intel在与Motorola的竞争中取得胜利的关键就在于兼容性，而Motorola因为没有保证兼容性导致客户升级换代成本太高。架构设计是决定兼容性的主要因素。奔腾时代：持续创新吸收技术，性能与生态综合领先奔腾时代Intel最大的特点是“高端PC芯片”，击败Motorola后低端又面临AMD和Cyrix等公司的竞争，凭借持续的架构技术引进以及工艺领先维持与AMD、Cyrix等公司的性能、产品档次差距。In