半導(dǎo)體CPU行業(yè)研究1.PC：先發(fā)性能優(yōu)勢(shì)+Wintel生態(tài)=Intel長(zhǎng)青1.1Intel、微軟、IBM三方合作開啟時(shí)代IBM正式與Intel和微軟合作，是IntelPC端騰飛關(guān)鍵第一步。20世紀(jì)70年代后期，蘋果和IBM分別壟斷小型計(jì)算機(jī)和大型計(jì)算機(jī)市場(chǎng)。PC市場(chǎng)蘋果占據(jù)90%份額，IBM為盡快搶占市場(chǎng)，在DonEstridge的帶領(lǐng)下放棄了一直以來(lái)“軟硬自研”的策略，轉(zhuǎn)而向外采購(gòu)CPU和操作系統(tǒng)。1980年，IBM正式與Intel和微軟合作。1981年8月，IBM推出搭載Intel8088芯片+微軟MS-DOS操作系統(tǒng)的個(gè)人計(jì)算機(jī)PC-XT，在市場(chǎng)上大獲成功。PC-XT的出現(xiàn)，大幅搶占了蘋果的市場(chǎng)份額，蘋果市占率也在此之后的十年內(nèi)下降至了不足10%。1984年，IBM推出了第二代個(gè)人計(jì)算機(jī)PC-AT，搭載了Intel286處理器，是上一代PC計(jì)算速度的3倍，一年之內(nèi)PC-AT占到所有PC銷量的70%以上。當(dāng)時(shí)，市場(chǎng)上除了Intel還有諸如齊洛格、摩托羅拉、德州儀器等多家廠商制造微處理器，且各家廠商都有自身的優(yōu)勢(shì)，而Intel抓住此次機(jī)會(huì)，裝載到了這款現(xiàn)象級(jí)產(chǎn)品中，從而實(shí)現(xiàn)“一家獨(dú)大”。從IBM拓展到康柏，“Wintel”實(shí)現(xiàn)了對(duì)PC的統(tǒng)治，是IntelPC端騰飛關(guān)鍵第二步。IBM由于內(nèi)部決策原因，推遲發(fā)售搭載Intel386的PC，所以Intel轉(zhuǎn)而在1986年與康柏推出了搭載MS-DOS的386計(jì)算機(jī)，成為行業(yè)標(biāo)桿。與此同時(shí)，IBM的份額不斷縮小，克隆機(jī)廠商大量進(jìn)入市場(chǎng)，為了和此前IBM的PC實(shí)現(xiàn)兼容，這部分廠商大都選擇了繼續(xù)使用Intel的處理器和微軟的操作系統(tǒng)，自此“Wintel”實(shí)現(xiàn)了對(duì)PC的統(tǒng)治。所以從Intel在1986年之前的這段發(fā)展歷程來(lái)看，實(shí)現(xiàn)破局的邏輯是，在自身技術(shù)積累到一定程度后，通過合作推出了現(xiàn)象級(jí)產(chǎn)品，奠定了自身的行業(yè)地位，使市面上大多數(shù)PC都配備Wintel，而后續(xù)的PC產(chǎn)品為了實(shí)現(xiàn)向前兼容，在性價(jià)比沒有巨大差距的情況下，自然慣性選擇Wintel，這種選擇又進(jìn)一步促進(jìn)了Wintel生態(tài)的發(fā)展，加深了護(hù)城河，開啟了一個(gè)時(shí)代。1.2失敗的沖擊：性能落后/生態(tài)差距隨著Intel與微軟在PC端各自領(lǐng)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)絕對(duì)領(lǐng)先，Wintel生態(tài)不斷強(qiáng)化，形成了生態(tài)壁壘，為了實(shí)現(xiàn)突破，IBM、蘋果等廠商開始通過自研或聯(lián)合開發(fā)，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)Wintel生態(tài)的攻擊。對(duì)CPU替代的兩次大規(guī)模沖擊分別為：PowerPC微處理器、RISC陣營(yíng)的挑戰(zhàn)。AIM聯(lián)盟PowerPC微處理器形成第一次沖擊，由于性能失敗。1991年，IBM、蘋果、摩托羅拉也結(jié)成了聯(lián)盟AIM，1994年便推出了第一臺(tái)搭載PowerPC處理器的蘋果電腦PowerMacintosh、PowerBook筆記本等。2005年，WWDC上，喬布斯正式宣布停用PowerPC芯片，而是轉(zhuǎn)向Intel的X86架構(gòu)芯片。2019年8月，IBM宣布正式將PowerPC架構(gòu)和指令集開源，也標(biāo)志著此次沖擊未能實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。性能落后，無(wú)法滿足產(chǎn)品要求，是Power芯片沖擊失敗主要原因。2003年，IBMPowerPC970處理器是64位芯片，其處理速度和效率遠(yuǎn)高于英特爾

32位芯片，但是其制程為130nm，最多只能達(dá)到1.8GHz，而蘋果要求CPU運(yùn)行速度要達(dá)到3GHz，就需要不成熟的90nm制造工藝。體現(xiàn)在產(chǎn)品上，PowerPC970由于散熱和功耗的問題完全無(wú)法用于筆記本電腦。同時(shí)，Power生態(tài)上保持封閉，蘋果沒有將MacOS對(duì)外授權(quán)，IBM投入大量成本的PowerPC只能隨著蘋果銷售，份額無(wú)法突破的情況下，對(duì)于IBM來(lái)說商業(yè)模式就不夠成立，最終也是導(dǎo)致性能功耗與Intel產(chǎn)生較大差距，并且基于此的開發(fā)者較少，這種不具規(guī)模的生態(tài)，最終只能是走向衰落。微軟在開發(fā)WindowsNT（WindowsOS內(nèi)核）時(shí)，在對(duì)DOS進(jìn)行戰(zhàn)略分析時(shí)，擔(dān)心RISC芯片如果取代Intel。1989年，微軟決定除了將WindowsNT建立在英特爾

386芯片上之外，同時(shí)選擇RISC陣營(yíng)最具代表性的公司MIPS作為另一個(gè)支持的芯片進(jìn)行同步開發(fā)。MIPS獲得了微軟的支持，但是并沒有完成挑戰(zhàn)，絕不是技術(shù)的原因，其根本是商業(yè)化進(jìn)程緩慢，以及架構(gòu)授權(quán)的模式錯(cuò)過了發(fā)展時(shí)機(jī)。MIPS開始對(duì)標(biāo)Intel，面向中高端市場(chǎng)，功耗上相較于ARM沒有優(yōu)勢(shì)，而其技術(shù)又不足以強(qiáng)大到撼動(dòng)Intel的市場(chǎng)，同時(shí)，MIPS執(zhí)著于高清盒子等小眾產(chǎn)品，錯(cuò)過了最關(guān)鍵的發(fā)展時(shí)機(jī)。MIPS采用架構(gòu)授權(quán)模式，作為后發(fā)的沖擊者，具有價(jià)格高、推出速度慢、兼容性差等缺點(diǎn)，難以完善自身生態(tài)，結(jié)果既不能替代X86的份額，也不能像ARM一樣逐步完善自身生態(tài)。值得一提的是，蘋果PCARM方案已獲得了初步成功。從2001到2016年，十五年間，蘋果先后發(fā)布五個(gè)革命性消費(fèi)電子產(chǎn)品：iPod、iPhone、iPad、AppleWatch、AirPods，均內(nèi)嵌ARM芯片。更早之前，蘋果曾為ARM公司重要股東，直至1997年喬布斯回歸蘋果后出售ARM股權(quán)。而在于2020年11月，蘋果推出M1芯片（Mac），性能、能耗均表現(xiàn)出色。蘋果2021春季發(fā)布會(huì)上，蘋果CEO蒂姆·庫(kù)克表示，搭載蘋果自研芯片M1的Mac電腦銷量已經(jīng)超過了搭載英特爾處理器的Mac電腦。1.3成功的沖擊：AMD厚積薄發(fā)AMD由于美國(guó)政策原因，擁有X86指令集的永久授權(quán)，與Intel不存在生態(tài)上的差距。1）2003年之前，AMD逆向工程主打性價(jià)比AMD在這段時(shí)間中主要依靠的是逆向工程，因此每一代CPU推出的時(shí)間點(diǎn)都會(huì)晚于Intel幾年，因此在這么長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)，只能是通過性價(jià)比的商業(yè)策略，來(lái)占據(jù)市場(chǎng)15%左右的份額。2）2003-2005：AMD的X86-64架構(gòu)實(shí)現(xiàn)第一次領(lǐng)先AMD率先設(shè)計(jì)出向下兼容原X86架構(gòu)的64位X86-64指令集，并于2003年9月首次推出基于此的64位CPU——Athlon速龍系列，由此開啟為期3年性能領(lǐng)先于英特爾的第一次成功時(shí)期。最早的64位架構(gòu)是英特爾聯(lián)合惠普設(shè)計(jì)的——IA-64架構(gòu)，對(duì)應(yīng)安騰處理器。但是IA-64和之前的X86架構(gòu)完全不兼容，而AMD設(shè)計(jì)的X86-64是在X86架構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)行的拓展，向下兼容X86原有的操作指令，原有的16位、32位程序不需要重新編譯即可運(yùn)行，編譯器更新也更加容易。由于IA-64在軟件兼容性方面處于劣勢(shì)，導(dǎo)致市場(chǎng)表現(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于預(yù)期。2017年英特爾宣布停產(chǎn)安騰處理器，正式宣告了IA-64的失敗。最終，英特爾只能選擇和AMD交叉授權(quán)拿到AMD64的使用權(quán)。從2004H1開始，AMD推出的一系列速龍K8處理器，性能明顯超越英特爾奔騰4和奔騰D，英特爾在X86-64架構(gòu)上的遲疑使得AMD不斷搶占英特爾桌面處理器的份額。2005年5月Intel發(fā)布了世界上第一款雙核CPU奔騰D，但是英特爾是將2個(gè)奔騰4Prescott的核心封裝在一起，通過前端總線（FSB）分別連接北橋，通過北橋來(lái)連接兩個(gè)核心（所以速度肯定有瓶頸，而且挑主板），其實(shí)是“膠水雙核”；幾周后便被AMD速龍64X2超越，推出了一系列“原生雙核”CPU。3）2006-2017：Intel性能再次實(shí)現(xiàn)領(lǐng)先2006年英特爾提出并開始執(zhí)行Tick-Tock戰(zhàn)略——每?jī)赡晟?jí)一次工藝，每?jī)赡晟?jí)一次架構(gòu)。每年都有新一代處理器問世，從45nm的Penryn（Core架構(gòu)第一代產(chǎn)品）一直持續(xù)到了14nm工藝的Broadwell。2006年7月英特爾具有革命意義的酷睿2上市，讓AMD在桌面CPU市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)全無(wú)，性能全面超越AMD。不久英特爾發(fā)布首個(gè)4核CPU酷睿2Q和QX；為了應(yīng)戰(zhàn)，AMD在2007年發(fā)布了首個(gè)4核CPU弈龍系列（X3/X4），但是性能仍然不如酷睿2，此后的弈龍K10架構(gòu)也出現(xiàn)容易導(dǎo)致死機(jī)的嚴(yán)重漏洞。此后英特爾連續(xù)推出的酷睿i3/i5/i7性能完爆AMD，2009年上半年AMD發(fā)布的與英特爾酷睿同時(shí)期競(jìng)爭(zhēng)的FX推土機(jī)（Bulldozer）架構(gòu)進(jìn)一步拉開了AMD落后于英特爾的差距。4）2017至今，AMD憑借單核性能大幅提升、先進(jìn)制程優(yōu)勢(shì)全面反超Intel

英特爾從2016年開始陷入工藝制程的瓶頸與Tick-Tock戰(zhàn)略脫節(jié)，被外界稱為“擠牙膏”模式。2017年3月AMD發(fā)布銳龍架構(gòu)讓其正式開啟一個(gè)在PC領(lǐng)域全面反超Intel的時(shí)代。2017年3月AMD推出第一代銳龍（Ryzen）架構(gòu)CPU，第一代銳龍單核性能比英特爾弱，除了憑借更多核心在極個(gè)別多線程應(yīng)用中表現(xiàn)優(yōu)秀之外，大部分正式應(yīng)用中其實(shí)不如同期英特爾的CPU。直至2018年4月AMD發(fā)布第二代銳龍，單核性能有了大幅提升，也解決了內(nèi)存上的問題；再加上英特爾IDM模式工藝制程升級(jí)遇到瓶頸，AMD依靠臺(tái)積電代工先英特爾一步進(jìn)入7nm制程，AMD開始大幅搶奪英特爾份額?？v觀AMD對(duì)Intel沖擊的全過程，首先需要說明生態(tài)方面由于具備X86的完整授權(quán)，AMD不存在這方面的壁壘，那就需要關(guān)注技術(shù)在這個(gè)過程中的對(duì)比：第一階段是自身技術(shù)限制而進(jìn)行的逆向工程跟隨階段，通過15%左右的市場(chǎng)份額韜光養(yǎng)晦；第二階段的領(lǐng)先，是由于其推出了64位向下兼容的架構(gòu)，是在長(zhǎng)期技術(shù)積累上，抓住對(duì)手的失誤，從策略上先發(fā)制人，實(shí)現(xiàn)短期反超；第三階段受制于體量差距和對(duì)手策略的調(diào)整，再次落于下風(fēng)；

第四階段，憑借單核性能的大幅提升，以及對(duì)手制程瓶頸，再次實(shí)現(xiàn)反超。AMD作為成功案例給后來(lái)者的啟示，我們認(rèn)為是：

1）需要在技術(shù)上長(zhǎng)期積累，壟斷型廠商難免“自大”犯錯(cuò)，抓住對(duì)手戰(zhàn)略部署上的失誤，實(shí)現(xiàn)短期的搶占市場(chǎng)；

2）后摩爾時(shí)代，領(lǐng)先者升級(jí)速度顯著趨緩，制程瓶頸很可能成為常態(tài)，后來(lái)者可以抓住這段時(shí)間，逐步縮小制程上的差距，加速產(chǎn)品迭代升級(jí)，從而減小性能差距；

3）作為通用CPU，單核性能才是基礎(chǔ)和關(guān)鍵，努力提升進(jìn)程和工藝，提高單核性能才是趕超的正確途徑。2.服務(wù)器：芯片隨整機(jī)進(jìn)化2.1服務(wù)器CPU競(jìng)爭(zhēng)首先是服務(wù)器架構(gòu)競(jìng)爭(zhēng)服務(wù)器在萬(wàn)維網(wǎng)興起以前，一般采用“主機(jī)—終端”模式來(lái)運(yùn)行小型機(jī)、中型機(jī)、大型機(jī)，大都采用UNIX操作系統(tǒng)，通過終端登錄對(duì)主機(jī)進(jìn)行操作。類似于現(xiàn)在服務(wù)器的遠(yuǎn)程操作，這些在局域網(wǎng)里，通過終端進(jìn)行操作的機(jī)器還不是現(xiàn)代的服務(wù)器，但在結(jié)構(gòu)上與現(xiàn)代服務(wù)器非常類似。大型機(jī)——可靠的超高價(jià)值服務(wù)器。大型機(jī)是上世紀(jì)六十年代發(fā)展起來(lái)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其穩(wěn)定性和安全性在所有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中是首屈一指的，但價(jià)格始終非常高。由于成本巨大，使用大型機(jī)系統(tǒng)的一般以政府、銀行、保險(xiǎn)公司和大型制造企業(yè)為主。世界上首個(gè)大型機(jī)產(chǎn)品為IBM360，當(dāng)時(shí)，IBM這款System360的CPU中包含19套高速計(jì)算與內(nèi)存組合，超過40種外部設(shè)備負(fù)責(zé)存儲(chǔ)信息并以雙向方式將數(shù)據(jù)與該計(jì)算機(jī)進(jìn)行交互，內(nèi)置通信功能使System360能夠通過遠(yuǎn)程終端加以操控，完全無(wú)需考慮距離因素。在相關(guān)程序的支持下，System360能夠自行完成活動(dòng)調(diào)度、從而以一刻不停的方式處理計(jì)算任務(wù)，這就使得系統(tǒng)資源得到了充分利用。IDC對(duì)IBM大型主機(jī)的演進(jìn)做了精要的概括：從孤立（siloed）到互聯(lián)（connected），再到具有變革能力（transformative）。在這個(gè)正在演進(jìn)的第三階段，在主機(jī)平臺(tái)上進(jìn)行DevOps和敏捷開發(fā)日益普遍，越來(lái)越多的企業(yè)將主機(jī)平臺(tái)作為一個(gè)私有云，與其他私有云及公有云交互。不少企業(yè)還在其主機(jī)上開發(fā)出重要的附加能力，比如利用微服務(wù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。也有創(chuàng)新者開始在大型機(jī)中構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)功能，運(yùn)行機(jī)器學(xué)習(xí)(ML)和區(qū)塊鏈應(yīng)用程序……這樣的主機(jī)將全面參與企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，成為其中不可或缺的一部分，因此被IDC稱為“具有變革能力的主機(jī)“（transformativemainframe）。小型機(jī)——DEC和SUN的對(duì)決DEC是小型機(jī)的發(fā)明者，發(fā)明小型機(jī)之后，很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)是僅次于IBM的公司。1992年開發(fā)了RISC芯片Alpha21064，并基于這種芯片開發(fā)出了AXP服務(wù)器和工作站，DEC正式進(jìn)入服務(wù)器領(lǐng)域。Alpha21064當(dāng)時(shí)的性能非常強(qiáng)悍，浮點(diǎn)運(yùn)算性能達(dá)到了每秒4億多次，而中國(guó)1992年研制成功的銀河二巨型機(jī)運(yùn)行速度才10億次每秒。DEC的致命劣勢(shì)是基于高性能的高成本，在與SUN公司的服務(wù)器競(jìng)爭(zhēng)中居于下風(fēng)。SUN公司生產(chǎn)的SPARC架構(gòu)服務(wù)器價(jià)格比DEC的Alpha小型機(jī)要便宜很多，DEC始終沒有走廉價(jià)路線，長(zhǎng)期在虧損邊緣掙扎，最后于1998年被康柏電腦并購(gòu)，而康柏電腦則在2001年被惠普并購(gòu)?；萜諏?duì)Alpha服務(wù)器的支持到2012年結(jié)束。2.2云化時(shí)代，X86領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)明顯服務(wù)器發(fā)展到云化階段，對(duì)性能提出更高要求，主要的性能指標(biāo)大致包括：

1）單顆處理器核心數(shù)一般在8核~64核，20核以上居多；

2）支持多路互連，兩路、四路、八路等；

3）可靠性、穩(wěn)定性要求高，常年無(wú)故障運(yùn)行；

4）高端內(nèi)存，支持ECC等可靠性要求；

5）功耗比較高，一般100W以上。根據(jù)服務(wù)器的性能指標(biāo)，服務(wù)器端CPU技術(shù)特點(diǎn)大致包括：

1）微結(jié)構(gòu)復(fù)雜、先進(jìn)，制造工藝先進(jìn)，核心數(shù)多，單核及多核性能皆優(yōu)異；

2）指令集功能齊全；

3）片上集成緩存容量大；

4）內(nèi)存通道數(shù)多；

5）I/O帶寬高；

6）支持多處理器一致性互連；

7）可靠性高，RAS功能豐富；

8）TDP功耗較高。由于X86處理器起步較早，生態(tài)環(huán)境較其他處理器具有明顯優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用X86處理器的服務(wù)器銷售額占全部服務(wù)器銷售額的比例約為91%，銷售量占比超過97%，處于顯著領(lǐng)先的地位。根據(jù)IDC全球服務(wù)器跟蹤報(bào)告，2020年全年，全球X86服務(wù)器市場(chǎng)銷售額為826.5億美元，較2019年增長(zhǎng)3.31%；全球X86服務(wù)器市場(chǎng)銷售量為1180.2萬(wàn)臺(tái)，較2019年增長(zhǎng)1.82%。服務(wù)器企業(yè)嘗試將ARM架構(gòu)使用于服務(wù)器端，重現(xiàn)ARM在移動(dòng)終端中的成功，但收效甚微。基于X86對(duì)于服務(wù)器芯片的長(zhǎng)期絕對(duì)壟斷，以及ARM在移動(dòng)端的突出表現(xiàn)，部分服務(wù)器企業(yè)開始嘗試推出ARM的服務(wù)器，比較突出的包括18年亞馬遜推出的CPUGraviton和華為19年基于鯤鵬的泰山服務(wù)器。未來(lái)服務(wù)器市場(chǎng)，依然會(huì)是X86絕對(duì)領(lǐng)先，ARM只能作為少量補(bǔ)充。必須明確，ARM在移動(dòng)端成功的核心是低功耗，這不是服務(wù)器的第一關(guān)注點(diǎn)。ARM處理器是低功耗、小體積的代表，很好地適應(yīng)了移動(dòng)端的應(yīng)用場(chǎng)景，但服務(wù)器產(chǎn)品的核心還是性能和生態(tài)，上文中也提到了對(duì)CPU的高技術(shù)要求。復(fù)雜指令集的特點(diǎn)就是包含了大量的指令，因此在這種架構(gòu)的CPU中進(jìn)行程序設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)單，每一條復(fù)雜或簡(jiǎn)單的任務(wù)都有對(duì)應(yīng)的指令。具體看，X86因其長(zhǎng)期耕耘，目前絕大多數(shù)服務(wù)器端的程序開發(fā)都是基于X86完成，為了云端部署的簡(jiǎn)單穩(wěn)定，開發(fā)者慣性選擇該架構(gòu)的云端服務(wù)器。在遷移成本方面，云端部署過程中需要考慮操作系統(tǒng)內(nèi)核、虛擬化技術(shù)、云存儲(chǔ)、云安全等，各項(xiàng)分支都是由X86主導(dǎo)，若選用ARM架構(gòu)的服務(wù)器，在運(yùn)維到應(yīng)用各方面都要進(jìn)行ARM指令集的交叉編譯，高成本且低效。因此，我們預(yù)計(jì)未來(lái)服務(wù)器市場(chǎng)還將延續(xù)X86絕對(duì)領(lǐng)先的局面，ARM主要作為一些邊緣計(jì)算的補(bǔ)充。3.國(guó)產(chǎn)CPU孰能率先崛起國(guó)產(chǎn)CPU的“后發(fā)劣勢(shì)”明顯，在“十五”期間啟動(dòng)發(fā)展國(guó)產(chǎn)CPU的泰山計(jì)劃，2006年正式啟動(dòng)的“核高基專項(xiàng)”才讓國(guó)產(chǎn)CPU快速發(fā)展。在國(guó)家支持下，孵化出鯤鵬、飛騰、龍芯、兆芯、海光、申威等一批優(yōu)質(zhì)國(guó)產(chǎn)CPU公司。我們選取其中較為成熟的海光CPU為例，介紹CPU設(shè)計(jì)過程中的核心和關(guān)鍵，結(jié)合之前的回顧，以及對(duì)現(xiàn)有國(guó)產(chǎn)CPU的理解，回答以下三個(gè)問題：

國(guó)產(chǎn)CPU有哪些路線？國(guó)產(chǎn)CPU短板在何處？

國(guó)產(chǎn)CPU每條路應(yīng)該怎么走？3.1CPU是如何設(shè)計(jì)的？基本構(gòu)成：一般來(lái)講，CPU根據(jù)不同的產(chǎn)品規(guī)格定義，需要在一塊基板上封裝1至4顆裸片。裸片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，主要功能模塊包括處理器核心(Core)、片上網(wǎng)絡(luò)、各類接口控制器等；除硬件電路外，裸片中還集成了復(fù)雜的程序代碼(“微碼系統(tǒng)”)。以海光CPU為例，各部分功能如下：

1）處理器核心。每顆“裸片”具有8個(gè)處理器核心(含高速緩存)，不同規(guī)格的海光CPU包含1至4顆裸片，進(jìn)而具有數(shù)量不等的處理器核心。處理器核心是CPU的關(guān)鍵的控制、計(jì)算部件，決定了CPU最主要的技術(shù)特征。2）片上網(wǎng)絡(luò)。片上網(wǎng)絡(luò)是CPU內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ?，包括控制網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。片上網(wǎng)絡(luò)的帶寬、延時(shí)對(duì)多核處理器的性能影響較大。3）接口控制器。不同的接口控制器用于連接CPU所搭載、控制的不同外部設(shè)備。例如:內(nèi)存控制器用于訪問DDRSDRAM內(nèi)存，PCIe控制器用于連接PCIe設(shè)備，USB控制器用于訪問USB設(shè)備，SATA控制器用于讀寫SATA設(shè)備等。4）微碼系統(tǒng)。微碼系統(tǒng)由微碼程序和對(duì)應(yīng)的執(zhí)行硬件組成。通過微碼程序的運(yùn)行，將復(fù)雜的X86指令翻譯成相對(duì)簡(jiǎn)單、規(guī)整的微碼指令。微碼系統(tǒng)直接影響處理器的安全，包括變更安全算法(國(guó)密密鑰)、利用微碼系統(tǒng)修復(fù)些安全漏洞、擴(kuò)展安全指令集等。5）HMI/xHMI多片互聯(lián)控制器。HMI/xHMI具有高帶寬、低延時(shí)特點(diǎn)，可以完成裸片間和處理器間的高速互聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)MCM和Chiplet的片上封裝，以及雙路服務(wù)器架構(gòu)設(shè)計(jì)。以海光CPU為例，需要經(jīng)過以下設(shè)計(jì)步驟：

1）架構(gòu)設(shè)計(jì)。處理器系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)包括處理器功能邏輯設(shè)計(jì)和微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)處理器功能、性能和生態(tài)至關(guān)重要。在架構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，功能邏輯設(shè)計(jì)是指基于對(duì)產(chǎn)品預(yù)期和產(chǎn)品定義，規(guī)劃出處理器產(chǎn)品的模塊架構(gòu)、功能邏輯，以及指令集、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、接口協(xié)議等；微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是規(guī)劃出集成電路裸片的具體實(shí)現(xiàn)方式，包括流水線設(shè)計(jì)、邏輯單元設(shè)計(jì)、高速緩存結(jié)構(gòu)、片上網(wǎng)絡(luò)、接口控制器設(shè)計(jì)等。2）電路設(shè)計(jì)。電路設(shè)計(jì)是將處理器芯片各個(gè)功能模塊用硬件語(yǔ)言設(shè)計(jì)出來(lái)，形成可供晶圓代工廠使用的電路版圖。處理器核心的微結(jié)構(gòu)精巧，流水線級(jí)數(shù)多，主頻高，電路代碼設(shè)計(jì)復(fù)雜。3）微碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)。微碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括微碼軟件編程、微碼執(zhí)行硬件研發(fā)。微碼軟件包括微碼程序、微碼編譯器和微碼補(bǔ)丁。微碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)貫穿處理器設(shè)計(jì)全過程，通過微碼補(bǔ)丁形式還可以修復(fù)部分硬件設(shè)計(jì)缺陷。4）安全模塊設(shè)計(jì)。安全模塊設(shè)計(jì)包括處理器安全架構(gòu)、專用硬件、軟件、密鑰管理等，貫穿處理器設(shè)計(jì)全過程，在處理器量產(chǎn)后仍需要為可能出現(xiàn)的安全漏洞提供及時(shí)、有效的修復(fù)方案。5）仿真模擬。仿真模擬是指利用專用軟件、高性能仿真模擬器對(duì)處理器核心和電路設(shè)計(jì)進(jìn)行模擬驗(yàn)證。海光高端處理器電路規(guī)模大，必須使用仿真加速專用硬件來(lái)提高仿真模擬的效率。6）產(chǎn)品設(shè)計(jì)。產(chǎn)品設(shè)計(jì)根據(jù)終端應(yīng)用需求，規(guī)劃公司具體產(chǎn)品配置及內(nèi)部構(gòu)成。產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程還需要考慮基板開發(fā)、后端設(shè)計(jì)、工程樣機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品測(cè)試、測(cè)試板卡和工具軟件開發(fā)等工作。7）流片工藝優(yōu)化。晶圓代工廠基于公司提供的電路版圖進(jìn)一步設(shè)計(jì)出掩膜，然后經(jīng)過復(fù)雜的雕刻過程生產(chǎn)出裸片。公司流片工藝團(tuán)隊(duì)需要和公司芯片設(shè)計(jì)、晶圓代工廠工程團(tuán)隊(duì)形成深度的技術(shù)互動(dòng)，不斷升級(jí)芯片雕刻工藝，驗(yàn)證流片工藝流程，提升晶圓制造良率。流片工藝優(yōu)化環(huán)節(jié)可分為流片工藝升級(jí)、晶圓加工流程驗(yàn)證、晶圓級(jí)測(cè)試等環(huán)節(jié)。8）基板及封測(cè)工藝開發(fā)。公司將處理器封測(cè)工作委托給外部封測(cè)代工廠完成，但是基板開發(fā)、封裝工藝流程驗(yàn)證、測(cè)試程序開發(fā)等仍需要公司完成。9）硅后驗(yàn)證。處理器完成封裝以后，需要進(jìn)行大量的測(cè)試工作，統(tǒng)稱為硅后驗(yàn)證。硅后驗(yàn)證工作量較大，需要進(jìn)行工程樣機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品測(cè)試、測(cè)試板卡和工具軟件開發(fā)等大量支持產(chǎn)品市場(chǎng)應(yīng)用的驗(yàn)證測(cè)試工作。3.2國(guó)產(chǎn)CPU各條路怎么樣？目前國(guó)產(chǎn)CPU的服務(wù)器主要應(yīng)用于電信運(yùn)營(yíng)商、金融、互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域，例如，電信運(yùn)營(yíng)商云服務(wù)資源池系統(tǒng)支撐云業(yè)務(wù)應(yīng)用，銀行和證券公司查詢、交易系統(tǒng)，互聯(lián)網(wǎng)的搜索、計(jì)算服務(wù)、存儲(chǔ)等應(yīng)用；國(guó)產(chǎn)CPU的工作站主要應(yīng)用場(chǎng)景為工業(yè)設(shè)計(jì)和應(yīng)用、圖形圖像處理，例如VR、AR圖形渲染場(chǎng)景，以及智能工廠數(shù)字孿生應(yīng)用等。當(dāng)前，國(guó)產(chǎn)CPU公司根據(jù)使用的架構(gòu)走出三條不同的道路：1）X86架構(gòu)：兆芯、海光。此種模式屬于IP內(nèi)核授權(quán)的模式，目前是僅內(nèi)核層級(jí)的授權(quán)，優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)門檻低、性能起點(diǎn)高、沒有生態(tài)壁壘，缺點(diǎn)是自主可控的程度低，且購(gòu)買授權(quán)的成本較高。以這條路線發(fā)展，不存在生態(tài)壁壘，可以借鑒本文1.3中AMD崛起的路線和策略，在技術(shù)上通過不斷迭代逐步縮小差距。但是這種購(gòu)買授權(quán)的方式，沒有從根本上解決自主可控的需求，在中美關(guān)系不明朗的背景下，確實(shí)面臨授權(quán)中斷的風(fēng)險(xiǎn)，市場(chǎng)上一些激進(jìn)的聲音甚至認(rèn)為使用X86的不能稱為“國(guó)產(chǎn)芯片”。2）ARM架構(gòu)：飛騰、鯤鵬。此種模式為指令集架構(gòu)授權(quán)，自主化程度相對(duì)較高，ARM主要有三種授權(quán)等級(jí)：其中指令集層級(jí)授權(quán)等級(jí)最高，企業(yè)可以對(duì)ARM指令集進(jìn)行改造以實(shí)現(xiàn)自行設(shè)計(jì)處理器，此前海思、飛騰已經(jīng)獲得ARMV8永久授權(quán)，今年4月Arm確認(rèn)Armv9架構(gòu)不受約束,華為海思可獲授權(quán)。以這條路線發(fā)展，存在較高的技術(shù)門檻，ARM架構(gòu)目前在桌面和服務(wù)器端的生態(tài)遠(yuǎn)不如X86，但是指令集架構(gòu)的永久授權(quán)，一定程度上滿足了自主可控的需求，但是依然存在未來(lái)更新版本被斷供的風(fēng)險(xiǎn)。3）MIPS等自主架構(gòu)：龍芯、申威。此種模式是自主研制的指令集，高度自主可控，但是技術(shù)門檻高，生態(tài)構(gòu)建極其困難。以這條路線發(fā)展，最大的困境是生態(tài)上的建設(shè)，如何在落后的情況下，建立起可靠可持續(xù)的生態(tài)，是重要課題。CPU的下游應(yīng)用市場(chǎng)主要分為：政務(wù)及重點(diǎn)行業(yè)市場(chǎng)、企業(yè)級(jí)市場(chǎng)、消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)。其中，政務(wù)及重點(diǎn)行業(yè)市場(chǎng)對(duì)安全性以及自主可控要求最高，同時(shí)對(duì)生態(tài)的要求相對(duì)最低，是與國(guó)產(chǎn)CPU前期發(fā)展水平相匹配的，因此這部分市場(chǎng)是國(guó)產(chǎn)CPU成長(zhǎng)的根基所在。未來(lái)，隨著產(chǎn)品性能不斷優(yōu)化，生態(tài)逐步趨于完善，企業(yè)級(jí)市場(chǎng)將為國(guó)產(chǎn)CPU提供巨大市場(chǎng)空間。基于目前國(guó)產(chǎn)CPU替代市場(chǎng)的主要特征，我們認(rèn)為，使用ARM架構(gòu)的國(guó)產(chǎn)CPU，將在短期內(nèi)受益于重點(diǎn)領(lǐng)域信創(chuàng)市場(chǎng)的快速增長(zhǎng)；使用自主架構(gòu)的國(guó)產(chǎn)CPU，生態(tài)建立需要一定的時(shí)間，中長(zhǎng)期看，有望實(shí)現(xiàn)黨政及特殊領(lǐng)域的大面積甚至全面替代；使用X86架構(gòu)的產(chǎn)品，性能和生態(tài)顯著較好，短期內(nèi)可利用成本優(yōu)勢(shì)打開一部分企業(yè)市場(chǎng)，但長(zhǎng)期看受外部影響較大，存在較大的不確定性。3.3國(guó)產(chǎn)CPU到底弱在哪？想要探討國(guó)產(chǎn)CPU未來(lái)的走勢(shì)，就必然要面對(duì)一個(gè)十分現(xiàn)實(shí)的問題：國(guó)產(chǎn)CPU到底弱在哪里？我們認(rèn)為，國(guó)產(chǎn)CPU與全球領(lǐng)先水平的差距主要概括為：性能差距、生態(tài)差距。性能上，國(guó)產(chǎn)CPU存在明顯劣勢(shì)。1、單核性能不行還是核數(shù)不夠多？目前國(guó)產(chǎn)CPU的關(guān)鍵問題還是在于單核的性能較弱。Intel還在做4核產(chǎn)品的時(shí)候，國(guó)內(nèi)核高基計(jì)劃就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了8核產(chǎn)品的研制，但是整體性能完全劣后于Intel同期產(chǎn)品。2、工藝不行還是設(shè)計(jì)能力不行？目前國(guó)產(chǎn)CPU的主要差距在于設(shè)計(jì)能力上。以Intel和完全自主的龍芯對(duì)比，Intel在130nm工藝就做到了主頻3.8G，而龍芯的3A1000在同等工藝和核數(shù)前提下，主頻只有1G，如果將Intel產(chǎn)品降到1G，性能是龍芯的5倍?？v向?qū)Ρ瓤?，同樣以龍芯為例，其第二代產(chǎn)品3A2000在沒有提升主頻的前提下，通過設(shè)計(jì)能力的改進(jìn)，性能提升了2.5倍；3A3000提升至28nm制程后，主頻提升至1.5G，性能提升1.6倍；3A4000在原工藝基礎(chǔ)上，通過設(shè)計(jì)提升性能2倍；3A5000提升至14nm制程，性能提升1.6倍；目前在研的3A6000，據(jù)龍芯介紹，其性能已經(jīng)達(dá)到了Intel在14nm的性能水平。從縱向發(fā)展歷程來(lái)看，相同工藝條件下，設(shè)計(jì)能力提升帶來(lái)的產(chǎn)品性能提升十分顯著，在fabless模式下，設(shè)計(jì)能力的差距顯得尤為重要。3、產(chǎn)品性能完全決定用戶體驗(yàn)？

產(chǎn)品性能是影響用戶體驗(yàn)的重要因素，但是系統(tǒng)優(yōu)化同樣重要。例如，在2010年iPad就風(fēng)靡全球，但當(dāng)時(shí)的CPU性能只有Intel的1/2到1/3左右，但是用戶體驗(yàn)和評(píng)價(jià)都很好，就是得益于蘋果的系統(tǒng)優(yōu)化。而國(guó)產(chǎn)CPU由于積累不夠，即使在產(chǎn)品性能已經(jīng)能滿足某些重點(diǎn)領(lǐng)域信創(chuàng)的要求的情況下，用戶體驗(yàn)依然比Intel差一些。性能差距只是外在表現(xiàn)，我們認(rèn)為造成這種差距的內(nèi)因，主要有以下幾點(diǎn)：

1、微架構(gòu)設(shè)計(jì)能力存在顯著差距。所謂微架構(gòu)，即在指令集架構(gòu)體系之內(nèi)的一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，是CPU內(nèi)部晶體管的一種排列方式，屬于指令集架構(gòu)體系的框架之內(nèi)，例如Intel的Icelacke、Broadwell。Intel和AMD不斷更新微架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)性能的不斷迭代提升，國(guó)產(chǎn)CPU的微架構(gòu)在亂序執(zhí)行、高速緩存、多核互聯(lián)等技術(shù)上，由于起步較晚，都與先進(jìn)水平有一定差距。2、定制化水平差導(dǎo)致精細(xì)度不足。Intel針對(duì)特定領(lǐng)域和客戶，會(huì)采用高度定制化的設(shè)計(jì)，例如人工設(shè)計(jì)版圖、采用鎖存器Latch替換觸發(fā)器flipflop、全定制設(shè)計(jì)關(guān)鍵單元等方案。定制化的實(shí)現(xiàn)需要多年的技術(shù)積累和人力投入，目前國(guó)產(chǎn)CPU很難實(shí)現(xiàn)，基本還是采用傳統(tǒng)的EDA工具生成版圖和做版圖優(yōu)化的方式，精細(xì)度遠(yuǎn)低于定制化產(chǎn)品。3、使用通用EDA工具缺乏協(xié)同。Intel等歐美大廠許多都有自研的EDA工具或拓展，以及成熟的flow，設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的問題可以與EDA部門直接協(xié)同解決，顯著提升了設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)能力，不斷拓展邊界，而國(guó)產(chǎn)CPU廠商目前普遍采用的是外購(gòu)的EDA工具，缺少與設(shè)計(jì)工具的協(xié)同，且國(guó)產(chǎn)EDA工具競(jìng)爭(zhēng)力較弱，這一環(huán)節(jié)也難以實(shí)現(xiàn)自主可控。4、與Foundry配合不夠密切。在生產(chǎn)模式上，Intel是典型的IDM廠商，AMD雖然是Fabless廠商，但與之前分拆出去的GlobalFoundries保持密切聯(lián)系，兩者都能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)與制造環(huán)節(jié)的密切配合與協(xié)同。國(guó)產(chǎn)CPU由于起步晚、規(guī)模小以及國(guó)內(nèi)芯片制造能力弱，都是Fabless模式，難以與Foundry實(shí)現(xiàn)密切配合，限制了產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展的速度。落后的軟硬件生態(tài)系統(tǒng)是制約國(guó)產(chǎn)CPU發(fā)展的另一瓶頸。X86是目前桌面和服務(wù)器領(lǐng)域的絕對(duì)主流架構(gòu)，所以選用X86架構(gòu)的受影響最小，可以直接使用Windows系統(tǒng)及軟件，ARM架構(gòu)的生態(tài)在全球范圍內(nèi)逐漸完善，而使用自主架構(gòu)的面臨巨大挑戰(zhàn)。生態(tài)系統(tǒng)很重要的一點(diǎn)是能夠吸引全球程序員共同參與的各類應(yīng)用軟件開發(fā)的盈利模式、知識(shí)產(chǎn)權(quán)分享機(jī)制等制度安排。以龍芯自主研制的LoongArch架構(gòu)為例，需要耗費(fèi)大量時(shí)間和人力開發(fā)編譯器，芯片流片成功后，還需要移植Linux內(nèi)核、Android系統(tǒng)等，后期系統(tǒng)的軟件也涵蓋了驅(qū)動(dòng)層、中間層到應(yīng)用層，還需要不斷針對(duì)這種架構(gòu)進(jìn)行迭代優(yōu)化。前期即使大量投入，如果軟件上適配和推廣不足，銷量受限，軟件開發(fā)者便會(huì)激勵(lì)不足，用戶更少，引起惡性循環(huán)，商業(yè)模式便會(huì)出現(xiàn)問題。3.4每條路線關(guān)鍵是什么？X86：專注技術(shù)，師夷長(zhǎng)技，形成自身迭代能力對(duì)于使用X86架構(gòu)的公司來(lái)說，基于良好的技術(shù)基礎(chǔ)以及繼承X86完整的生態(tài)，可以通過模仿先進(jìn)產(chǎn)品及技術(shù)路線，率先實(shí)現(xiàn)非關(guān)鍵領(lǐng)域的國(guó)產(chǎn)替代，并在此基礎(chǔ)上盡快吸收關(guān)鍵技術(shù)，形成自身的迭代能力。以海光信息為例，AMD僅提供技術(shù)授權(quán)以及針對(duì)技術(shù)授權(quán)的部分服務(wù)支持，不會(huì)提供后續(xù)更新技術(shù)，相關(guān)技術(shù)面臨迭代風(fēng)險(xiǎn)。海光按照協(xié)議和AMD同時(shí)在該技術(shù)授權(quán)的基礎(chǔ)上進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)，在2016年推出的第一代典型CPU系海光7185，與AMD基于該技術(shù)的第一代產(chǎn)品AMDEPYC7551有少許差距，但差距較小，不存在代際差異；19年受到美國(guó)商務(wù)部影響后，海光推出海光二號(hào)，并為適應(yīng)國(guó)內(nèi)用戶使用需求，增加了國(guó)密算法等安全增值功能，證明了公司已經(jīng)完成了對(duì)AMD授權(quán)技術(shù)的消化吸收。海光三號(hào)成功流片、海光四號(hào)完成了電路設(shè)計(jì)和性能模擬，證明了公司全面掌握了高端處理器設(shè)計(jì)技術(shù)，具備了產(chǎn)品迭代研發(fā)能力。ARM：短期內(nèi)抓住行業(yè)機(jī)會(huì)，發(fā)展已獲授權(quán)指令集2021年蘋果發(fā)布了M1芯片，與以往選用X86架構(gòu)不同，M1芯片采用基于Arm-ISA的內(nèi)部處理器和CPU微體系結(jié)構(gòu)，是蘋果首款針對(duì)Mac設(shè)計(jì)的SoC，根據(jù)蘋果的的宣傳材料，在10W的功耗限制下，M1芯片可提供傳統(tǒng)X86筆記本處理器2倍以上的CPU性能。蘋果M1一經(jīng)上市受到廣泛關(guān)注，其性能也被用戶認(rèn)可。但蘋果M1的成功，不足夠說明ARM在桌面和服務(wù)器端已經(jīng)可以超越X86。蘋果M1性能的高水平的表現(xiàn)主要是基于蘋果微架構(gòu)上的優(yōu)勢(shì)以及工藝上的領(lǐng)先。微架構(gòu)方面，采用了“瘋狂堆料”的方式，并采用了臺(tái)積電的5nm工藝。這部分的優(yōu)勢(shì)顯著，并且在能耗方面顯著優(yōu)于X86，至于類似視頻剪輯等功能，可以直接交給解碼、編碼的硬件單元完成，使用體驗(yàn)更佳，但是這種方式的問題在于，成本過高，蘋果可以用很高的整機(jī)利潤(rùn)去攤平這部分處理器成本，但是國(guó)產(chǎn)CPU顯然難以復(fù)制。自主指令集：產(chǎn)品性能+生態(tài)融合，協(xié)調(diào)步伐除本身的性能要求需要符合用戶基本需求外，生態(tài)融合也是需要同步跟進(jìn)的關(guān)鍵點(diǎn)，否則只能面向一些軟件需求極低的下游，市場(chǎng)空間局限性大。破局之計(jì)以龍芯為例，自研指令集LoongArch充分考慮了兼容需求，可以通過“指令系統(tǒng)創(chuàng)新+二進(jìn)制翻譯”的方式，運(yùn)行其他平臺(tái)上的二進(jìn)制應(yīng)用程序，從而達(dá)到生態(tài)融合的目的。為支持芯片銷售及應(yīng)用，龍芯還開發(fā)了基礎(chǔ)版操作系統(tǒng)及瀏覽器、Java虛擬機(jī)、基礎(chǔ)庫(kù)等重要基礎(chǔ)軟件，并以兩種方式免費(fèi)提供給客戶。4.國(guó)產(chǎn)CPU量?jī)r(jià)拐點(diǎn)已現(xiàn)4.1價(jià)：逐漸市場(chǎng)化CPU定價(jià)策略已經(jīng)較為成熟：階梯價(jià)格+項(xiàng)目特價(jià)?？紤]到芯片行業(yè)的特點(diǎn)并參照國(guó)際同行業(yè)領(lǐng)先芯片企業(yè)的定價(jià)模式，CPU行業(yè)主要采用階梯價(jià)格策略，接受針對(duì)項(xiàng)目的單獨(dú)特價(jià)申請(qǐng)。階梯價(jià)格主要適用于服務(wù)器廠商客戶的日常采購(gòu)（根據(jù)采購(gòu)數(shù)量區(qū)間階梯變動(dòng)），特價(jià)一般用于戰(zhàn)略級(jí)競(jìng)爭(zhēng)項(xiàng)目（最主要）、產(chǎn)品適配導(dǎo)入項(xiàng)目、產(chǎn)品促銷等。以海光芯片為例，CPU價(jià)格已經(jīng)逐漸市場(chǎng)化。2018年，公司研發(fā)的首款海光一號(hào)產(chǎn)品剛剛面世，初期產(chǎn)量較小，研發(fā)適配工作量大，公司主要比照同行業(yè)領(lǐng)先廠商競(jìng)品價(jià)目表的價(jià)格進(jìn)行定價(jià)，定價(jià)策略較為保守，產(chǎn)品平均單價(jià)較高。2019年下半年開始，公司形成了階梯價(jià)格與特價(jià)相結(jié)合的定價(jià)機(jī)制，并穩(wěn)定執(zhí)行至今，產(chǎn)品銷售均價(jià)較2018年整體下調(diào)。2020年以后，全球芯片行業(yè)供應(yīng)鏈相對(duì)緊張，原材料價(jià)格呈現(xiàn)上漲趨勢(shì)，公司對(duì)新代際產(chǎn)品較上一代產(chǎn)品定價(jià)有所上漲。4.2量：彈性極大CPU的下游應(yīng)用市場(chǎng)主要分為：政務(wù)及重點(diǎn)行業(yè)市場(chǎng)、企業(yè)級(jí)市場(chǎng)、消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)。其中，政務(wù)及重點(diǎn)行業(yè)市場(chǎng)對(duì)安全性以及自主可控要求最高，同時(shí)對(duì)生態(tài)的要求相對(duì)最低，是與國(guó)產(chǎn)CPU前期發(fā)展水平相匹配的，因此這部分市場(chǎng)是國(guó)產(chǎn)CPU成長(zhǎng)的根基所在。測(cè)算CPU市場(chǎng)規(guī)模，實(shí)際應(yīng)該分為：測(cè)算整體市場(chǎng)規(guī)模（可參考?xì)v史靜態(tài)數(shù)據(jù)）、可國(guó)產(chǎn)替代市場(chǎng)規(guī)模。從整機(jī)形態(tài)，可分為PC、服務(wù)器兩個(gè)方向。整體靜態(tài)市場(chǎng)，2021年，根據(jù)IDC數(shù)據(jù)，全球PC出貨近3.5億臺(tái)，全球服務(wù)器出貨超過1300萬(wàn)臺(tái)?？紤]國(guó)產(chǎn)CPU未來(lái)較長(zhǎng)一段時(shí)間主要聚焦國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)出貨量更有代表性。整體市場(chǎng)，PCCPU需求超過5000萬(wàn)顆/年，服務(wù)器CPU需求約800萬(wàn)顆/年。根據(jù)行業(yè)慣例，一臺(tái)PC對(duì)應(yīng)一顆CPU，2021年中國(guó)PC出貨量超過5000萬(wàn)臺(tái)，則整體PCCPU需求超過5000萬(wàn)顆。根據(jù)IDC數(shù)據(jù)，服務(wù)器市場(chǎng)超過85%的服務(wù)器為2路服務(wù)器，即一臺(tái)服務(wù)器對(duì)應(yīng)2顆CPU，則中國(guó)區(qū)整體服務(wù)器CPU需求約為800萬(wàn)顆。假設(shè)PCCPU價(jià)格為1000元/顆，服務(wù)器CPU為8000元/顆，則PCCPU市場(chǎng)規(guī)模超過500億元，服務(wù)器CPU靜態(tài)市場(chǎng)規(guī)模約640億元。中短期看，確定性最高的是，可國(guó)產(chǎn)化市場(chǎng)規(guī)模。國(guó)產(chǎn)PCCPU年化市場(chǎng)規(guī)模約為200億元?？紤]PC采購(gòu)不同機(jī)構(gòu)性質(zhì)，分為核心替代（公務(wù)員群體）、重點(diǎn)替代（事業(yè)編制群體）、逐步替代（國(guó)有企業(yè)群體）、可選替代

（一般企業(yè)工作人員），假設(shè)四類替代群體，穩(wěn)定期后，國(guó)產(chǎn)PC采購(gòu)比例分別為80%、60%、40%、10%。根據(jù)國(guó)際統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)，可得四類群體整體人員數(shù)量。假設(shè)單科PCCPU價(jià)格為1000元，則PCCPU整體規(guī)模為1020億元。假設(shè)PC5年完成折舊，則國(guó)產(chǎn)PCCPU年化市場(chǎng)規(guī)模約為200億元。國(guó)產(chǎn)服務(wù)器CPU靜態(tài)市場(chǎng)規(guī)模約為139億元。根據(jù)IDC服務(wù)器數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，可知黨政、通信、金融等重點(diǎn)行業(yè)2021年服務(wù)器出貨量，假設(shè)黨政、通信、金融、其他行業(yè)國(guó)產(chǎn)服務(wù)器采購(gòu)比例分別為80%/40%/30%/10%，參照服務(wù)器CPU市場(chǎng)價(jià)格，假設(shè)服務(wù)器CPU價(jià)格為8000元/顆，保守假設(shè)國(guó)產(chǎn)服務(wù)器全