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[资料] 计算机行业深度报告CPU是计算机之根本,国产化进程风气云涌

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发表于 2022-9-26 11:28:19 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自 广东省深圳市
投资要点
◼ CPU 是计算机硬件核心,ARM 大有可为:CPU 是计算机的底层基础硬件,整个软件生态架构都建立在底层 CPU 架构之上。CPU 指令集主要有 X86、ARM、RISC-V 等,2021 年 X86 架构生态占据全球主要市场份额。信创事业发展可以更多利用 ARM,1)ARM 技术领先,在并发性能、功耗、集成度、场景多样化相比 X86 具备明显优势;2)ARM 生态繁荣,在移动设备领域占据统治地位,在 PC 和服务器领域 ARM 架构的应用成长迅速,苹果和英伟达相继布局 ARM CPU。3)中国从 0 到 1选择布局 ARM 架构,历史包袱较小,有望借助 ARM 架构夺得 CPU 技术高地。

◼ CPU 行业高壁垒大赛道,产品性能、生态和生产制造是突破海外垄断的关键: CPU 技术迭代快速,2015-2021 年全球 CPU 巨头保持 20%左右高研发费用率。 CPU 生态包括硬件产业链生态和软件生态,一旦形成,十分稳固,靠纯商业手段很难打破。CPU 赛道空间广阔,2020 年国内桌面 CPU 出货量约 5000 万片,服务器 CPU 出货量约 700 万片。全球 CPU 市场主要有 Intel 和 AMD 两大巨头垄断,2021 年两大 CPU巨头 Intel 和 AMD 营收合计超过 900 亿美元。中国国产 CPU 最强性能相当于海外巨头中端产品,生态建设相比于海外巨头仍有不小差距,芯片代工制造换届国产化率较低,是海外“卡脖子”重要环节。

◼ 信创推进加快,国产化线突破在即:需求端,信创市场 CPU 需求量较大。PC 端,我们测算,党政行业对应约 3000 万台存量 PC,行业信创重要行业客户存量 PC 达到 6000 万台。服务器端,2020 年,党政和行业信创服务器出货量分别为 40/158 万台。随着中美科技脱钩,信创节奏有望加快,党政信创有望向电子政务和县乡级电子公文渗透,我们预计
2022 年行业信创有望翻倍增长,2023 年有望迎来快速增长。供给端,2022 年华为 28nm 产线突破在即,2021 年 28nm 及以上成熟制程占据全球 76%市场份额,可以满足大部分领域国内发展需求,国产 CPU 芯片生产问题有望解决。

◼ 信创风来,六大国产 CPU 厂商各显神通:目前,国内共有海光信息、兆芯、龙芯中科、华为鲲鹏、飞腾信息和申威科技六家国产 CPU 厂商。六家国产 CPU 厂商均进入信创名录,获得工信部信创的认可。建议优先关注行业客户切换成本较低,兼容 X86 架构的国产 CPU 厂商海光信息(已上市)、中科曙光(已上市,海光第一大股东)、上海兆芯(未上
市);关注直接受益于 28nm 国产线拉通,产能恢复的华为鲲鹏(未上市)、神州数码(已上市,鲲鹏服务器厂商);关注党政信创进一步深化,市场份额较高的飞腾信息(中国长城参股)、龙芯中科(已上市);关注布局专用领域,受益于军工景气度提升的申威科技(未上市)。

◼ 风险提示:研发进度不及预期;疫情影响超预期;政策推进不及预期。

1. CPU:计算机核心
1.1. CPU 的定义和分类
CPU 是计算机的运算和控制核心。CPU 是中央处理器(Central Processing Unit)的简称,是对计算机的所有硬件资源进行控制调配、执行通用运算的核心硬件单元。计算机系统中所有软件层的操作,最终都将通过指令集映射为 CPU 的操作。CPU 包括运算器、控制器、寄存器等模块。其中运算器和控制器是 CPU 的核心模块,前者负责进行各种算术和逻辑运算操作,后者为“决策机构”,主要任务就是发布命令,发挥着整个计算机系统操作的协调与指挥作用。
图1:CPU 的运行原理

CPU 的运行原理

CPU 的运行原理


CPU 按用途可分为桌面、服务器、移动端 CPU 和嵌入式 CPU。桌面 CPU 主要应用于个人计算机(台式机、笔记本电脑)。服务器 CPU 主要用于服务器,对运算性能和稳定性要求更高。桌面和服务器 CPU 主要厂商为 Intel 和 AMD。移动端 CPU 主要用于各种手机和平板中,对功耗、可靠性要求较高,主流的移动端 CPU 厂商主要有苹果、高通联发科、华为和三星五家品牌。嵌入式 CPU 主要用于汽车电子、工业控制与自动化、智能电网等领域,对功耗、稳定性有较高要求。

图2:CPU 按用途分类

CPU 按用途分类

CPU 按用途分类


CPU 按照指令集可分为 CISC(复杂指令集)和 RISC(精简指令集)两大类。CISC 指令丰富、寻址方式灵活,以微程序控制器为核心,指令长度可变,功能强大,复杂程序执行效率高;RISC 指令结构简单、易于设计,具有较高的执行能效比。CISC 型 CPU 目前主要有 X86 架构,主要应用于桌面和服务器领域,RISC 型 CPU 主要包括 ARM、Alpha、MIPS、POWER、RISC-V 架构等,主要应用于移动终端、物联网领域和网关、机顶盒等网络设备中。

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发表于 2023-2-25 15:12:21 | 显示全部楼层 来自 北京市
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