2021年全球及中國X86服務(wù)器產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及趨勢分析一、CPU概述1、CPU定義CPU(CentralProcessingUnit),即中央處理器。是一塊超大規(guī)模的集成電路,是一臺計算機的運算核心(Core)和控制核心(ControlUnit)。電腦中所有操作都由CPU負(fù)責(zé)讀取指令,對指令譯碼并執(zhí)行。在計算機體系結(jié)構(gòu)中,CPU將對計算機的所有硬件資源,比如存儲器、輸入輸出單元等,進(jìn)行控制調(diào)配、執(zhí)行通用運算。計算機系統(tǒng)所有軟件層的操作,最終都是通過指令集映射為CPU的操作。2、CPU四大架構(gòu)目前CPU主流包含四大架構(gòu)，x86架構(gòu)統(tǒng)治PC和服務(wù)器，ARM架構(gòu)占據(jù)移動端，RISC-V和MIPS作為精簡指令集近年來逐漸得到重視，龍芯的LoongArch架構(gòu)即從MIPS架構(gòu)上擴展而來。3、國產(chǎn)CPU發(fā)展歷程國產(chǎn)CPU發(fā)展較晚，中國自2001年開始啟動處理器設(shè)計項目，目前國內(nèi)代表廠商為海光信息、華為、龍芯中科、天津飛騰、上海申威、上海兆芯等。國產(chǎn)廠商產(chǎn)品的性能逐年提高，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴展，使中國長期以來無“芯”可用的局面得到了極大扭轉(zhuǎn)，為構(gòu)建安全、自主、可控的國產(chǎn)化計算平臺奠定了基礎(chǔ)。二、發(fā)展背景集成電路是信息產(chǎn)業(yè)的核心,為了發(fā)展集成電路,國家給予高度重視,出臺各方面政策為我國CPU發(fā)展保駕護(hù)航,為產(chǎn)業(yè)后續(xù)實現(xiàn)跨越式發(fā)展創(chuàng)造了良好的外部環(huán)境。在科技領(lǐng)域競爭加劇的大背景下,我國政府持續(xù)加大對國產(chǎn)CPU的支持,舉措包括:對CPU相關(guān)企業(yè)的研發(fā)引導(dǎo)、資金支持以及財稅優(yōu)惠政策；支持企業(yè)通過兼并重組、國際合作等方式做大做強,提高國產(chǎn)化能力；加強應(yīng)用端扶持,推動國產(chǎn)化采購工作,將應(yīng)用國產(chǎn)CPU芯片的整機產(chǎn)品列入政府采購清單；加強人才培養(yǎng),集成電路被設(shè)置為一級學(xué)科。三、CPU研發(fā)流程CPU作為軟件與硬件連接的“橋梁”，其設(shè)計流程始于利用程序語言從軟件領(lǐng)域設(shè)計滿足預(yù)定功能的程序，程序語言通過編譯器轉(zhuǎn)變?yōu)閰R編語言，再轉(zhuǎn)變?yōu)闄C器語言，形成指令集控制邏輯電路，最終制成CPU，從硬件端實現(xiàn)程序語言中設(shè)定的功能。其中指令集作為匯編語言向機器語言的重要載體，是整個CPU研發(fā)過程的最核心技術(shù)壁壘。受益于高研發(fā)壁壘，Intel、AMD以及ARM公司憑借對x86和ARM指令集的專利壟斷CPU市場。四、全球及中國市場現(xiàn)狀據(jù)統(tǒng)計，2021年全球服務(wù)器出貨量約1353.9萬臺，增速為11.6%，近年整體保持穩(wěn)健增長。隨著更多的經(jīng)濟(jì)及社會活動由線下轉(zhuǎn)移至線上，對于數(shù)據(jù)存儲及運算能力提出了更高的要求，未來服務(wù)器市場需求有望維持增長態(tài)勢。數(shù)據(jù)顯示，2021年全球服務(wù)器銷售額約992.2億美元，同比增速9.9%，與2020年相比，銷售額和增速都有所上漲，發(fā)展態(tài)勢良好。據(jù)統(tǒng)計，2021年中國服務(wù)器市場銷售額達(dá)到250.9億美元，同比增長12.7%，持續(xù)領(lǐng)漲全球，在全球市場占比25.3%，同比提升1.4個百分點。預(yù)計2025年中國整體服務(wù)器市場規(guī)模將達(dá)到424.7億美元。中國服務(wù)器出貨量達(dá)到391.1萬臺，同比增長8.4%，其中X86服務(wù)器出貨量達(dá)到375.1萬臺。預(yù)計2025年中國x86服務(wù)器出貨量達(dá)到525.2萬臺。五、競爭格局x86是全球服務(wù)器CPU主流架構(gòu)。在全球范圍內(nèi)，由于x86架構(gòu)CPU起步早，具備成熟生態(tài)優(yōu)勢，因此目前x86仍是全球服務(wù)器CPU主流架構(gòu)。數(shù)據(jù)顯示，2020年全球x86服務(wù)器銷售額826.5億美元，較2019年增長3.31%，銷售量1180萬臺，較2019年增長1.82%，2020年全球x86服務(wù)器銷售額占比達(dá)到90.8%，銷售量占比達(dá)到97.3%。Intel與AMD作為全球最主要的CPU研發(fā)公司，在市場中，尤其是X86架構(gòu)中占據(jù)絕對統(tǒng)治地位?？傮w來看，Intel在市場份額的競爭中仍保持較大幅度的領(lǐng)先，但AMD在服務(wù)器、PC以及移動端滲透率不斷爬坡，2022年Q1AMD在X86架構(gòu)總市場中的份額達(dá)到27.7%的歷史新高。隨著國家推進(jìn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)、新基建以及東數(shù)西算等項目建設(shè)，中國x86服務(wù)器市場需求未來幾年需求或仍然比較旺盛。數(shù)據(jù)顯示中國x86服務(wù)器以雙路服務(wù)器為主，2020年雙路服務(wù)器占比達(dá)到88.8%，近年占比持續(xù)提升。目前國產(chǎn)CPU廠商海思半導(dǎo)體的鯤鵬處理器和天津飛騰處理器兼容ARM指令集，與眾多軟硬件廠商完成了大量的適配工作；龍芯中科處理器采用LoongArch指令集；成都申威處理器采用SW-64指令集；海光和上海兆芯的產(chǎn)品兼容x86指令集，具有良好的生態(tài)，且應(yīng)用遷移轉(zhuǎn)換成本低。海光基于與AMD簽署的《技術(shù)許可協(xié)議》獲得技術(shù)授權(quán)，并獨立開展研發(fā)工作。六、發(fā)展趨勢1、新基建和信創(chuàng)推動行業(yè)發(fā)展（1）伴隨“十四五”規(guī)劃逐漸落地，新基建如火如荼，數(shù)據(jù)中心服務(wù)器需求大幅增長，2021年國內(nèi)數(shù)據(jù)中心機架規(guī)模達(dá)到500萬，算力達(dá)到130EFLOPS；東數(shù)西算10個數(shù)據(jù)中心集群明確集群內(nèi)數(shù)據(jù)中心的平均上架率至少要達(dá)到65%以上。（2）信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步推進(jìn)，由最開始的黨政發(fā)展至8大行業(yè)，再到未來的N+行業(yè)，預(yù)計2023年開始啟動。信創(chuàng)行業(yè)由最開始的政策推動演變?yōu)槭袌鲵?qū)動，市場化日益繁榮。2、電信行業(yè)信創(chuàng)持續(xù)發(fā)展2020年5月，中國電信公布服務(wù)器集中采購項目規(guī)模情況，單獨列出了包含華為鯤鵬920芯片或海光HYGONDhyana系列處理器的H系列全國產(chǎn)化服務(wù)器，這是首次將全國產(chǎn)化服務(wù)器單獨列入招標(biāo)目錄。此后，三大運營商服務(wù)器集采國產(chǎn)化份額逐年提升，預(yù)示著電信行業(yè)信創(chuàng)規(guī)模開始放量。除大規(guī)模進(jìn)行硬件采購?fù)猓\營商還開啟了電信領(lǐng)域國產(chǎn)化全面布局，建立“信創(chuàng)實驗室”并啟動軟件遷移適配工作，加大對信創(chuàng)相關(guān)人力、財力的投入，推動電信行業(yè)信創(chuàng)持續(xù)落地。3、金融信創(chuàng)取得新進(jìn)展2020年8月，金融信創(chuàng)一期試點啟動，囊括47家機構(gòu)，包含銀行/保險/券商等，要求信創(chuàng)基礎(chǔ)軟硬件采購額達(dá)到IT外采的5-8%。2021年5月，二期試點啟動，機構(gòu)數(shù)量擴展至198家，要求試點單位OA&郵件系統(tǒng)替換成全棧信創(chuàng)產(chǎn)品，同時信創(chuàng)投入不低于全年IT支出的15%。2022年1月26日，銀保監(jiān)會發(fā)布《關(guān)于銀行業(yè)保險業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的指導(dǎo)意見》，提出數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作目標(biāo)，到2025年，銀行業(yè)保險業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型將取得明顯成效。4、國產(chǎn)CPU自主研發(fā)成為主流國產(chǎn)CPU廠商主要包括海思、龍芯、海光、飛騰、申威、