我国CPU行业群雄并起 技术正快速逼近国际先进水平 国产厂商存在赶超机会

我国CPU行业群雄并起技术正快速逼近国际先进水平国产厂商存在赶超机会1、CPU基本构架及产品分类状况

中央处理器（centralprocessingunit，简称CPU），是计算机系统的运算和掌握核心，是信息处理、程序运行的最终执行单元。CPU的主要功能是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据，从存储器或高速缓冲存储器中取出指令，放入指令寄存器进行指令解码，将指令分解成一系列的微操作，连接到各种能够进行所需运算的CPU模块部件，发送掌握命令，从而完成指令的执行。其基本构架来看，主要包括运算器、掌握器、高速缓冲存储器、内部数据总线、掌握总线及状态总线输入/输出接口等模块。

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依据作者发布的《中国CPU行业进展趋势分析与将来投资调研报告（2022-2029年）》显示，CPU是一个浩大的家族，其产品分类来看，主要可以根据指令集和应用领域两种方式进行分类。依据指令集架构，CPU主要包括CISC和RISC两大类型，CISC型（简单指令集）CPU以Intel和AMD的X86架构为代表，追求高性能，占据95%以上的PC机和服务器市场；RISC型（精简指令集）的ARM架构则凭借低能耗的特点占据移动领域（平板电脑、智能手机等）95%以上的市场份额。

CPU产品分类状况

分类标准类别细分种类基于指令集划分CISC(简单指令集)X86架构RISC(精简指令集)MIPS、ARM、POWER、RISC-V基于应用领域划分通用微处理器服务器、桌面、智能终端、超算微掌握器汽车电子、工业掌握、智能制造、家电专用处理器DSP芯片、平安芯片、AI芯片、GPU芯片资料来源：公开资料整理

基于应用领域划分，目前在信息化系统中使用的CPU主要可以分为通用微处理器、微掌握器、专用处理器。其中通用微处理器根据面对的市场分为用于服务器、桌面（台式机/笔记本）、超级计算机等不同种类的CPU；微掌握器即MCU微掌握单元，是用于掌握类应用的低性能、低功耗CPU，主要应用于智能制造、工业掌握、智能家居、遥控器消费领域，以及汽车电子、工业上的步进马达、机器手臂的掌握等；专用处理器实现面对某一领域的特定功能，广泛应用于引擎掌握、激光打印机掌握、喷绘机掌握、机器人掌握、高精度伺服系统掌握等，而且其它专用处理器还包括深度学习处理器、数据库加速处理器、平安处理器、类脑计算芯片等。

2、行业进入壁垒较高，国家政策频出持续助力

CPU行业作为集成电路产业的重中之重，是名副其实的技术与资本密集型相结合的行业，具有较高的技术、资金和规模、人才以及生态壁垒，详细如下表所示：

CPU行业进入主要壁垒

壁垒名称详细状况技术壁垒CPU作为计算机的运算与掌握核心，对通用计算处理力量等性能指标有较高的要求，属于集成电路设计中的最高端产品。把握CPU核心设计力量需要长期积累，需要一批从业阅历丰富的高素养工程人员长期持续的研发投入和持续迭代演进，即使引进国外CPUIP核，假如没有足够的工程实践和时间积累也很难做到引进消化汲取，技术储备需要较长周期。资金和规模壁垒集成电路企业的产品必需达到肯定的资金规模与业务规模，才能通过规模效应获得生存和进展的空间。由于CPU产品设计研发周期长及胜利的不确定性大，而电子产品市场变化又非常快速，常常会消失产品设计尚未完成而企业已面临倒闭，或产品设计完成而已不满意目标市场的要求等局面。因此，资金和规模是行业的重要壁垒。人才壁垒CPU及其配套基础软件需要高端人才以及长期的研发投入才能形成高水平成果。而行业内具有丰富阅历的高端技术人才相对稀缺，且较多集中在少数领先厂商，因此，人才聚集和储备成为新兴企业的重要壁垒。生态壁垒CPU产品需要研发配套的基础软件，包括如BIOS、编译系统、操作系统、虚拟机等的配套软件支持。这些基础软件需要高端人才以及长期的技术积累才能形成高水平成果。不同CPU指令系统的操作系统、应用软件之间形成了独立的生态体系，不同生态体系承载的软件生态的应用数量、类型和丰富程度迥异，从而构成软件生态壁垒。资料来源：公开资料整理

由于行业进入壁垒较高，且我国该行业起步较晚，在中美贸易摩擦之时，美国业多次在该领域制裁中国企业，例如2022年8月7日，华为表示，由于美国制裁，华为麒麟高端芯片在9月15日之后无法制造。此外海光、申威、飞腾等多家实体也间续被美制裁，所以始终以来我国CPU行业对海外依靠性较强。而CPU行业作为信息产业的基础和核心，是国民经济和社会进展的战略性、基础性、先导性产业。且海外大厂CPU也可能含有未公开的指令集，留有后门，这对中国信息平安造成严峻威逼。因此近些年来为推动我国CPU行业的进展，国家赐予了高度重视和大力支持，出台了一系列鼓舞、扶持政策，涉及CPU芯片技术规范、集成电路集群进展支持、CPU芯片人才培育支持等内容，为行业国产厂商成长保驾护航。

2022-2022年我国CPU行业部分相关政策状况

时间政策名称相关内容2022年3月2022年汽车标准化工作要点开展汽车企业芯片需求及汽车芯片产业技术力量调研，联合集成电路、半导体器件等关联行业讨论发布汽车芯片标准体系，推动CPU掌握芯片、感知芯片、通信芯片等标准研充和立项。2022年1月关于深化推动世界一流高校和一流学科建设的若干看法面对集成电路、人工智能、储能技术、数宇经济等关键领城加强交叉学科人才培育。强化科教融合，完善人才培育引进与团队、平台、项目描合机制，把科研优势转化为育人优势。2022年12月十四五”数宇经济进展规划瞄准传感器、量子信息、网络通信、集成电路等战略性的瞻性领域，提商数字技术基础研发力量；完善5G，集成电路新能源汽车、人工智能、工业互联网等鱼点产业供应链体系2022年7月关于加快培育进展制造业优质企业的指导就见依托优质企业组建创新联合体或技术创新战略联盟，开展协同创新，加大共础零部件。甚础电子元器件、集成电路等领城关键核心技术、产品、装备攻关和示范应用等。2022年7月新时期促进集成电路产业和软件产业高质量进展的若干政策国家鼓舞集成电路线宽小于28纳米(含)且经营期在15年以上的集成电路生产企业或项目，第一年至第十年免征企业所得税；鼓舞集成电路线宽小于65纳米含目经营期在15年以上的集成电路生产企业或项目第一年至第五年免征企业所得税，第六年至第十年根据25%的法定税率减半征收企业所得税；鼓舞集成电路线宽小于130纳米(含)且经营期在10年以上的集成电路生产企业或项目第一年至其次年免征企业所得税，第三年至第五年根据25%的法定税率减半征收企业所得税。2022年5月关于集成电路设计和软件产业企业所得税政策的公告依法成立且符合条件的集成电路设计企业和软件企业，在2022年12月31日前自获利年度起计优待期，第一年至其次年免征企业所得税，第三年至第五年根据25%的法定税率减半征收企业所得税，并享受至期满为止。2022年3月关于集成电路生产企业有关企业所得税政策问题的通知对于集成电路生产项目赐予税收优待政策，进一步优待类支持集成电路产业进展。资料来源：作者整理

3、国内技术水平提升，国家电网专利申请量全球第一

在行业技术规范、人才培育等相关规范性、支持性等政策支持下，我国CPU行业取得肯定进展，行业技术水平也得到提升，对比全球CPU行业技术来源国状况来看，目前我国已经成为全球CPU第一大技术来源国，其与其次名拉开差距也较大。依据数据显示，2022年我国CPU专利申请量占全球CPU专利总申请量的59.76%，排名第一；其次是美国，其CPU专利申请量占全球CPU专利总申请量的15.99%，排名其次。

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另外，就全球CPU行业申请专利数量排名前十申请人来看，截止至2022年，我国的国家电网公司CPU专利申请数量最多，以2471项排名第一，且在全球CPU行业申请专利数量排名中我国共有三家公司占据前十地位，除了国家电网公司之外，还有华为技术有限公司和苏州浪潮智能科技有限公司，其排名分别为第五和第九。

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4、国产厂商健壮成长，行业国产化步伐渐渐加快

随着行业政策环境的持续助力，以及国内CPU相关技术水平的提升，行业内国产厂商渐渐成长，这也使得我国CPU行业整体国产化步伐渐渐加快。目前，国内共有海光、兆芯、龙芯中科、华为鲲鹏、飞腾和申威六家国产CPU厂商均进入了信创名录，获得工信部自主可控的认可，且这六家均实现自主可控。就我国CPU行业这六家国产厂商模式来看，其也均各具特点，如龙芯和申威二者原先海外授权方现均停止授权，切换到了自研指令集，无海外授权纠纷风险；飞腾和鲲鹏则是拥有ARM架构永久授权；而海光和兆芯则是与海外成立合资公司，获得X86技术授权。

国内六家CPU企业指今集及模式特点

公司简称指令集架构模式特点龙芯中科心MIPS/LoongArch不存在海外授权纠纷，海外授权方已停止更新，公司切换到自研指令集。申威科技ALPHA/SW-64不存在海外授权纠纷，海外授权方已停止更新，公司切换到自研指令集心。天津飞腾ARM拥有ARM架构永久授权。华为馄鹏ARM拥有ARM架构永久授权。海光信息X86与AMD成立合资公司，获得AMD技术授权。上海兆芯X86与威盛成立合资公司，获得X86技术授权，2022年获得威盛部分X86技术转让。资料来源：公开资料整理

5、下游需求旺盛，我国将长期是全球CPU最大消费市场

CPU行业市场需求来看，其可搭载设备多样化，既可以应用在服务器、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，同时CPU产品也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。下游应用行业非常广泛。

近些年，我国智能手机和计算机整机需求高峰期已过，市场增长动力不足，其产量增长也都消失了瓶颈。智能手机方面，2022年Q3我国智能手机出货量下降16%，已经连续第六个季度消失下滑。计算机方面，疫情下地方政府、教育部门对办公设备的选购明显萎缩，终端需求下降，从2022年到2022年我国PC出货量也从5547万台下降至了4727万台。

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尽管如此，但是我国智能手机和计算机两类产品体量本身就较为浩大，再加上近些年来我国电子政务、才智交通、才智口岸、消费电子、工业电子、物联网等行业的兴起，所以当前国内CPU的需求量仍旧特别旺盛。将来我国也仍将长期是全球最大的CPU消费市场，一方面，我国人口基数大，智能手机、计算机等用户基数也非常浩大，其迭代更新将支撑起国内CPU市场需求；另一方面，在“中国制造”向着“中国智者”转变的过程中，CPU作为智能化的核心部件在国内的需求市场增长潜力巨大。

6、“政策+需求”驱动，国产CPU厂商存在赶超机会

总的来说，近几年我国CPU行业技术水平得到了肯定的提升，业内相关国产厂商也借着政策方面频频吹来的“东风”健壮成长，使得行业国产化步伐渐渐加快。但是，不得不提的是目前我国CPU技术水平与国外相比仍旧存在肯定差距，目前国产CPU与全球领先水平的差距主要是在性能差距和生态差距。性能上，国产CPU的微架构在乱序执行、高速缓存、多核互联等技术上都与先进水平存有差距；生态上差距则主要体现在软硬件整体，由于国产CPU积累不够，因此即使产品技术部分性能已基本满意使用需求，但其用户整体体验和稳定性仍有差距。这也说明我国CPU行业仍还有较大进展空间，将来国产厂商仍需不断努力。

国产CPU和Intel产品对比

国产CPU发布时间对应Intel产品Imtel发布时间海光72852022Q18376H(铂金)2022Q2兆芯开胜KH-300002022Q27代i52022Q1馄鹏920-72602022Q1至强(铂金)8180处理器2022Q3飞腾S2500日2022Q3至强E52022Q1龙芯3C5000日2022Q2至强E52022Q1资料来源：公开资料整理

尽管当前我国CPU行业