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情况

中央处理器（central processing unit，简称CPU），是计算机系统的运算和控制核心，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，发送控制命令，从而完成指令的执行。其基本构架来看，主要包括运算器、控制器、高速缓冲存储器、内部数据总线、控制总线及状态总线输入/输出接口等模块。

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根据观研报告网发布的《中国CPU行业发展趋势分析与未来投资调研报告（2022-2029年）》显示，CPU 是一个庞大的家族，其产品分类来看，主要可以按照指令集和应用领域两种方式进行分类。根据指令集架构，CPU主要包括CISC和RISC两大类型，CISC型（复杂指令集）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产品分类情况

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、微控制器、专用处理器。其中通用微处理器按照面向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；微控制器即MCU微控制单元，是用于控制类应用的低性能、低功耗 CPU，主要应用于智能制造、工业控制、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、机器手臂的控制等；专用处理器实现面向某一领域的特定功能，广泛应用于引擎控制、激光打印机控制、喷绘机控制、机器人控制、高精度伺服系统控制等，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、安全处理器、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，具体如下表所示：

CPU行业进入主要壁垒

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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2020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、飞腾等多家实体也陆续被美制裁，所以一直以来我国CPU行业对海外依赖性较强。而 CPU行业作为信息产业的基础和核心，是国民经济和社会发展的战略性、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，这对中国信息安全造成严重威胁。因此近些年来为推动我国CPU行业的发展，国家给予了高度重视和大力支持，出台了一系列鼓励、扶持政策，涉及CPU芯片技术规范、集成电路集群发展支持、CPU芯片人才培养支持等内容，为行业国产厂商成长保驾护航。

2018-2022年我国CPU行业部分相关政策情况

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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、人才培养等相关规范性、支持性等政策支持下，我国CPU行业取得一定发展，行业技术水平也得到提升，对比全球CPU行业技术来源国情况来看，目前我国已经成为全球CPU第一大技术来源国，其与第二名拉开差距也较大。根据数据显示，2021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%，排名第二。

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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2021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、国产厂商茁壮成长，行业国产化步伐逐渐加快

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，行业内国产厂商逐渐成长，这也使得我国CPU行业整体国产化步伐逐渐加快。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

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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。下游应用行业十分广泛。

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，其产量增长也都出现了瓶颈。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出现下滑。计算机方面，疫情下地方政府、教育部门对办公设备的采购明显萎缩，终端需求下降，从2016年到2021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庞大，再加上近些年来我国电子政务、智慧交通、智慧口岸、消费电子、工业电子、物联网等行业的兴起，所以当前国内CPU的需求量仍然非常旺盛。未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十分庞大，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一定的提升，业内相关国产厂商也借着政策方面频频吹来的“东风”茁壮成长，使得行业国产化步伐逐渐加快。但是，不得不提的是目前我国CPU技术水平与国外相比仍然存在一定差距，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足使用需求，但其用户整体体验和稳定性仍有差距。这也说明我国CPU行业仍还有较大发展空间，未来国产厂商仍需不断努力。

国产CPU和Intel产品对比

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尽管当前我国CPU行业技术水平与国外先进水平相比仍有差距，但是我国CPU行业技术正在快速逼近国际先进水平，未来国产CPU仍存在赶超机会。当前我国对进口通用处理器过度依赖已经成为我国信息产业发展的一大软肋，影响到我国多个产业链条的供应端。在此背景下我国政府将持续加大对国产CPU的支持，包括对CPU相关企业的研发引导、资金支持以及财税优惠政策等。而且根据上文分析可知未来我国也仍将长期是全球最大的CPU消费市场，在行业“政策+需求”驱动下，我国CUP行业发展潜力较大，同时行业国产进程将继续加快，业内国产厂商竞争力有望赶超国际先进企业。（LQM）