我國CPU行業(yè)群雄并起技術(shù)正快速逼近國際先進水平國產(chǎn)廠商存在趕超機會1、CPU基本構(gòu)架及產(chǎn)品分類狀況

中央處理器（centralprocessingunit，簡稱CPU），是計算機系統(tǒng)的運算和掌握核心，是信息處理、程序運行的最終執(zhí)行單元。CPU的主要功能是解釋計算機指令以及處理計算機軟件中的數(shù)據(jù)，從存儲器或高速緩沖存儲器中取出指令，放入指令寄存器進行指令解碼，將指令分解成一系列的微操作，連接到各種能夠進行所需運算的CPU模塊部件，發(fā)送掌握命令，從而完成指令的執(zhí)行。其基本構(gòu)架來看，主要包括運算器、掌握器、高速緩沖存儲器、內(nèi)部數(shù)據(jù)總線、掌握總線及狀態(tài)總線輸入/輸出接口等模塊。

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依據(jù)作者發(fā)布的《中國CPU行業(yè)進展趨勢分析與將來投資調(diào)研報告（2022-2029年）》顯示，CPU是一個浩大的家族，其產(chǎn)品分類來看，主要可以根據(jù)指令集和應(yīng)用領(lǐng)域兩種方式進行分類。依據(jù)指令集架構(gòu)，CPU主要包括CISC和RISC兩大類型，CISC型（簡單指令集）CPU以Intel和AMD的X86架構(gòu)為代表，追求高性能，占據(jù)95%以上的PC機和服務(wù)器市場；RISC型（精簡指令集）的ARM架構(gòu)則憑借低能耗的特點占據(jù)移動領(lǐng)域（平板電腦、智能手機等）95%以上的市場份額。

CPU產(chǎn)品分類狀況

分類標(biāo)準(zhǔn)類別細分種類基于指令集劃分CISC(簡單指令集)X86架構(gòu)RISC(精簡指令集)MIPS、ARM、POWER、RISC-V基于應(yīng)用領(lǐng)域劃分通用微處理器服務(wù)器、桌面、智能終端、超算微掌握器汽車電子、工業(yè)掌握、智能制造、家電專用處理器DSP芯片、平安芯片、AI芯片、GPU芯片資料來源：公開資料整理

基于應(yīng)用領(lǐng)域劃分，目前在信息化系統(tǒng)中使用的CPU主要可以分為通用微處理器、微掌握器、專用處理器。其中通用微處理器根據(jù)面對的市場分為用于服務(wù)器、桌面（臺式機/筆記本）、超級計算機等不同種類的CPU；微掌握器即MCU微掌握單元，是用于掌握類應(yīng)用的低性能、低功耗CPU，主要應(yīng)用于智能制造、工業(yè)掌握、智能家居、遙控器消費領(lǐng)域，以及汽車電子、工業(yè)上的步進馬達、機器手臂的掌握等；專用處理器實現(xiàn)面對某一領(lǐng)域的特定功能，廣泛應(yīng)用于引擎掌握、激光打印機掌握、噴繪機掌握、機器人掌握、高精度伺服系統(tǒng)掌握等，而且其它專用處理器還包括深度學(xué)習(xí)處理器、數(shù)據(jù)庫加速處理器、平安處理器、類腦計算芯片等。

2、行業(yè)進入壁壘較高，國家政策頻出持續(xù)助力

CPU行業(yè)作為集成電路產(chǎn)業(yè)的重中之重，是名副其實的技術(shù)與資本密集型相結(jié)合的行業(yè)，具有較高的技術(shù)、資金和規(guī)模、人才以及生態(tài)壁壘，詳細如下表所示：

CPU行業(yè)進入主要壁壘

壁壘名稱詳細狀況技術(shù)壁壘CPU作為計算機的運算與掌握核心，對通用計算處理力量等性能指標(biāo)有較高的要求，屬于集成電路設(shè)計中的最高端產(chǎn)品。把握CPU核心設(shè)計力量需要長期積累，需要一批從業(yè)閱歷豐富的高素養(yǎng)工程人員長期持續(xù)的研發(fā)投入和持續(xù)迭代演進，即使引進國外CPUIP核，假如沒有足夠的工程實踐和時間積累也很難做到引進消化汲取，技術(shù)儲備需要較長周期。資金和規(guī)模壁壘集成電路企業(yè)的產(chǎn)品必需達到肯定的資金規(guī)模與業(yè)務(wù)規(guī)模，才能通過規(guī)模效應(yīng)獲得生存和進展的空間。由于CPU產(chǎn)品設(shè)計研發(fā)周期長及勝利的不確定性大，而電子產(chǎn)品市場變化又非?？焖?，常常會消失產(chǎn)品設(shè)計尚未完成而企業(yè)已面臨倒閉，或產(chǎn)品設(shè)計完成而已不滿意目標(biāo)市場的要求等局面。因此，資金和規(guī)模是行業(yè)的重要壁壘。人才壁壘CPU及其配套基礎(chǔ)軟件需要高端人才以及長期的研發(fā)投入才能形成高水平成果。而行業(yè)內(nèi)具有豐富閱歷的高端技術(shù)人才相對稀缺，且較多集中在少數(shù)領(lǐng)先廠商，因此，人才聚集和儲備成為新興企業(yè)的重要壁壘。生態(tài)壁壘CPU產(chǎn)品需要研發(fā)配套的基礎(chǔ)軟件，包括如BIOS、編譯系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、虛擬機等的配套軟件支持。這些基礎(chǔ)軟件需要高端人才以及長期的技術(shù)積累才能形成高水平成果。不同CPU指令系統(tǒng)的操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件之間形成了獨立的生態(tài)體系，不同生態(tài)體系承載的軟件生態(tài)的應(yīng)用數(shù)量、類型和豐富程度迥異，從而構(gòu)成軟件生態(tài)壁壘。資料來源：公開資料整理

由于行業(yè)進入壁壘較高，且我國該行業(yè)起步較晚，在中美貿(mào)易摩擦之時，美國業(yè)多次在該領(lǐng)域制裁中國企業(yè)，例如2022年8月7日，華為表示，由于美國制裁，華為麒麟高端芯片在9月15日之后無法制造。此外海光、申威、飛騰等多家實體也間續(xù)被美制裁，所以始終以來我國CPU行業(yè)對海外依靠性較強。而CPU行業(yè)作為信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和核心，是國民經(jīng)濟和社會進展的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)。且海外大廠CPU也可能含有未公開的指令集，留有后門，這對中國信息平安造成嚴(yán)峻威逼。因此近些年來為推動我國CPU行業(yè)的進展，國家賜予了高度重視和大力支持，出臺了一系列鼓舞、扶持政策，涉及CPU芯片技術(shù)規(guī)范、集成電路集群進展支持、CPU芯片人才培育支持等內(nèi)容，為行業(yè)國產(chǎn)廠商成長保駕護航。

2022-2022年我國CPU行業(yè)部分相關(guān)政策狀況

時間政策名稱相關(guān)內(nèi)容2022年3月2022年汽車標(biāo)準(zhǔn)化工作要點開展汽車企業(yè)芯片需求及汽車芯片產(chǎn)業(yè)技術(shù)力量調(diào)研，聯(lián)合集成電路、半導(dǎo)體器件等關(guān)聯(lián)行業(yè)討論發(fā)布汽車芯片標(biāo)準(zhǔn)體系，推動CPU掌握芯片、感知芯片、通信芯片等標(biāo)準(zhǔn)研充和立項。2022年1月關(guān)于深化推動世界一流高校和一流學(xué)科建設(shè)的若干看法面對集成電路、人工智能、儲能技術(shù)、數(shù)宇經(jīng)濟等關(guān)鍵領(lǐng)城加強交叉學(xué)科人才培育。強化科教融合，完善人才培育引進與團隊、平臺、項目描合機制，把科研優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為育人優(yōu)勢。2022年12月十四五”數(shù)宇經(jīng)濟進展規(guī)劃瞄準(zhǔn)傳感器、量子信息、網(wǎng)絡(luò)通信、集成電路等戰(zhàn)略性的瞻性領(lǐng)域，提商數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)研發(fā)力量；完善5G，集成電路新能源汽車、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等魚點產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈體系2022年7月關(guān)于加快培育進展制造業(yè)優(yōu)質(zhì)企業(yè)的指導(dǎo)就見依托優(yōu)質(zhì)企業(yè)組建創(chuàng)新聯(lián)合體或技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟，開展協(xié)同創(chuàng)新，加大共礎(chǔ)零部件。甚礎(chǔ)電子元器件、集成電路等領(lǐng)城關(guān)鍵核心技術(shù)、產(chǎn)品、裝備攻關(guān)和示范應(yīng)用等。2022年7月新時期促進集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量進展的若干政策國家鼓舞集成電路線寬小于28納米(含)且經(jīng)營期在15年以上的集成電路生產(chǎn)企業(yè)或項目，第一年至第十年免征企業(yè)所得稅；鼓舞集成電路線寬小于65納米含目經(jīng)營期在15年以上的集成電路生產(chǎn)企業(yè)或項目第一年至第五年免征企業(yè)所得稅，第六年至第十年根據(jù)25%的法定稅率減半征收企業(yè)所得稅；鼓舞集成電路線寬小于130納米(含)且經(jīng)營期在10年以上的集成電路生產(chǎn)企業(yè)或項目第一年至其次年免征企業(yè)所得稅，第三年至第五年根據(jù)25%的法定稅率減半征收企業(yè)所得稅。2022年5月關(guān)于集成電路設(shè)計和軟件產(chǎn)業(yè)企業(yè)所得稅政策的公告依法成立且符合條件的集成電路設(shè)計企業(yè)和軟件企業(yè)，在2022年12月31日前自獲利年度起計優(yōu)待期，第一年至其次年免征企業(yè)所得稅，第三年至第五年根據(jù)25%的法定稅率減半征收企業(yè)所得稅，并享受至期滿為止。2022年3月關(guān)于集成電路生產(chǎn)企業(yè)有關(guān)企業(yè)所得稅政策問題的通知對于集成電路生產(chǎn)項目賜予稅收優(yōu)待政策，進一步優(yōu)待類支持集成電路產(chǎn)業(yè)進展。資料來源：作者整理

3、國內(nèi)技術(shù)水平提升，國家電網(wǎng)專利申請量全球第一

在行業(yè)技術(shù)規(guī)范、人才培育等相關(guān)規(guī)范性、支持性等政策支持下，我國CPU行業(yè)取得肯定進展，行業(yè)技術(shù)水平也得到提升，對比全球CPU行業(yè)技術(shù)來源國狀況來看，目前我國已經(jīng)成為全球CPU第一大技術(shù)來源國，其與其次名拉開差距也較大。依據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2022年我國CPU專利申請量占全球CPU專利總申請量的59.76%，排名第一；其次是美國，其CPU專利申請量占全球CPU專利總申請量的15.99%，排名其次。

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另外，就全球CPU行業(yè)申請專利數(shù)量排名前十申請人來看，截止至2022年，我國的國家電網(wǎng)公司CPU專利申請數(shù)量最多，以2471項排名第一，且在全球CPU行業(yè)申請專利數(shù)量排名中我國共有三家公司占據(jù)前十地位，除了國家電網(wǎng)公司之外，還有華為技術(shù)有限公司和蘇州浪潮智能科技有限公司，其排名分別為第五和第九。

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4、國產(chǎn)廠商健壯成長，行業(yè)國產(chǎn)化步伐漸漸加快

隨著行業(yè)政策環(huán)境的持續(xù)助力，以及國內(nèi)CPU相關(guān)技術(shù)水平的提升，行業(yè)內(nèi)國產(chǎn)廠商漸漸成長，這也使得我國CPU行業(yè)整體國產(chǎn)化步伐漸漸加快。目前，國內(nèi)共有海光、兆芯、龍芯中科、華為鯤鵬、飛騰和申威六家國產(chǎn)CPU廠商均進入了信創(chuàng)名錄，獲得工信部自主可控的認(rèn)可，且這六家均實現(xiàn)自主可控。就我國CPU行業(yè)這六家國產(chǎn)廠商模式來看，其也均各具特點，如龍芯和申威二者原先海外授權(quán)方現(xiàn)均停止授權(quán)，切換到了自研指令集，無海外授權(quán)糾紛風(fēng)險；飛騰和鯤鵬則是擁有ARM架構(gòu)永久授權(quán)；而海光和兆芯則是與海外成立合資公司，獲得X86技術(shù)授權(quán)。

國內(nèi)六家CPU企業(yè)指今集及模式特點

公司簡稱指令集架構(gòu)模式特點龍芯中科心MIPS/LoongArch不存在海外授權(quán)糾紛，海外授權(quán)方已停止更新，公司切換到自研指令集。申威科技ALPHA/SW-64不存在海外授權(quán)糾紛，海外授權(quán)方已停止更新，公司切換到自研指令集心。天津飛騰ARM擁有ARM架構(gòu)永久授權(quán)。華為餛鵬ARM擁有ARM架構(gòu)永久授權(quán)。海光信息X86與AMD成立合資公司，獲得AMD技術(shù)授權(quán)。上海兆芯X86與威盛成立合資公司，獲得X86技術(shù)授權(quán)，2022年獲得威盛部分X86技術(shù)轉(zhuǎn)讓。資料來源：公開資料整理

5、下游需求旺盛，我國將長期是全球CPU最大消費市場

CPU行業(yè)市場需求來看，其可搭載設(shè)備多樣化，既可以應(yīng)用在服務(wù)器、工作站、個人計算機（臺式機、筆記本電腦）、移動終端和嵌入式設(shè)備等不同設(shè)備上，同時CPU產(chǎn)品也已經(jīng)廣泛應(yīng)用到消費電子、工業(yè)電子、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域。下游應(yīng)用行業(yè)非常廣泛。

近些年，我國智能手機和計算機整機需求高峰期已過，市場增長動力不足，其產(chǎn)量增長也都消失了瓶頸。智能手機方面，2022年Q3我國智能手機出貨量下降16%，已經(jīng)連續(xù)第六個季度消失下滑。計算機方面，疫情下地方政府、教育部門對辦公設(shè)備的選購明顯萎縮，終端需求下降，從2022年到2022年我國PC出貨量也從5547萬臺下降至了4727萬臺。

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盡管如此，但是我國智能手機和計算機兩類產(chǎn)品體量本身就較為浩大，再加上近些年來我國電子政務(wù)、才智交通、才智口岸、消費電子、工業(yè)電子、物聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)的興起，所以當(dāng)前國內(nèi)CPU的需求量仍舊特別旺盛。將來我國也仍將長期是全球最大的CPU消費市場，一方面，我國人口基數(shù)大，智能手機、計算機等用戶基數(shù)也非常浩大，其迭代更新將支撐起國內(nèi)CPU市場需求；另一方面，在“中國制造”向著“中國智者”轉(zhuǎn)變的過程中，CPU作為智能化的核心部件在國內(nèi)的需求市場增長潛力巨大。

6、“政策+需求”驅(qū)動，國產(chǎn)CPU廠商存在趕超機會

總的來說，近幾年我國CPU行業(yè)技術(shù)水平得到了肯定的提升，業(yè)內(nèi)相關(guān)國產(chǎn)廠商也借著政策方面頻頻吹來的“東風(fēng)”健壯成長，使得行業(yè)國產(chǎn)化步伐漸漸加快。但是，不得不提的是目前我國CPU技術(shù)水平與國外相比仍舊存在肯定差距，目前國產(chǎn)CPU與全球領(lǐng)先水平的差距主要是在性能差距和生態(tài)差距。性能上，國產(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)上都與先進水平存有差距；生態(tài)上差距則主要體現(xiàn)在軟硬件整體，由于國產(chǎn)CPU積累不夠，因此即使產(chǎn)品技術(shù)部分性能已基本滿意使用需求，但其用戶整體體驗和穩(wěn)定性仍有差距。這也說明我國CPU行業(yè)仍還有較大進展空間，將來國產(chǎn)廠商仍需不斷努力。

國產(chǎn)CPU和Intel產(chǎn)品對比

國產(chǎn)CPU發(fā)布時間對應(yīng)Intel產(chǎn)品Imtel發(fā)布時間海光72852022Q18376H(鉑金)2022Q2兆芯開勝KH-300002022Q27代i52022Q1餛鵬920-72602022Q1至強(鉑金)8180處理器2022Q3飛騰S2500日2022Q3至強E52022Q1龍芯3C5000日2022Q2至強E52022Q1資料來源：公開資料整理

盡管當(dāng)前我國CPU行業(yè)