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华为事件背后的CPU之战：ARM vs Intel

核心内容

本报告分析了华为在CPU芯片领域与ARM和Intel之间的竞争关系，特别是ARM暂停服务对华为的影响以及华为在服务器芯片领域的布局。ARM作为全球领先的数字IC设计公司，通过IP授权模式为众多芯片制造商提供核心技术，而华为则通过自主研发在多个芯片领域取得显著进展。

主要观点

• ARM公司是全球领先的数字IC设计公司，专注于RISC架构，产品覆盖多个领域，包括手机、服务器、物联网等。
• ARM商业模式基于IP授权，包括架构/指令集授权、内核层级授权和使用层级授权，允许不同层级的定制化开发。
• 华为海思是ARM的重要合作伙伴，其自研的麒麟系列手机SoC芯片基于ARM架构，已达到国际领先水平。
• ARMv8架构为华为提供了长期的技术基础，尽管ARMv9架构尚未发布，但华为仍具备较强的竞争力。
• 华为鲲鹏系列服务器芯片基于ARM架构，旨在挑战Intel在服务器市场的主导地位。
• 报告建议投资者关注国内半导体产业链中的自主可控领域，如FPGA、存储芯片、射频前端等。

关键信息

ARM公司概况

• ARM公司成立于1990年，前身是Acorn Computers和Apple的合资企业。
• 公司产品线涵盖16/32位RISC微处理器、数据引擎、图形处理器等。
• 2018年，ARM授权芯片出货量达229亿颗，累计保有量达1460亿颗，市场份额约为33%。
• ARM持有超过1650件专利，持续加大研发投入。
• 2018年ARM中国成立，由中资持股51%，ARM持股49%。

ARM的授权模式

• 架构/指令集授权：允许对ARM架构进行大幅改造，甚至扩展/缩减指令集。
• 内核层级授权：允许在内核基础上进行修改，如缓存、频率、I/O等。
• 使用层级授权：只能使用已设计完成的芯片，不能进行任何修改。

ARM的架构与内核产品

• ARM架构版本从ARMv1到ARMv8，内核家族包括Cortex-A、Cortex-R、Cortex-M。
• Cortex-A系列用于高性能计算和多媒体应用，Cortex-R用于实时系统，Cortex-M用于微控制器领域。

华为与ARM的合作

• 华为海思自2004年成立以来，与ARM深度合作，推出多款高性能手机SoC芯片，如麒麟980、麒麟970等。
• 华为已获得ARMv8架构的永久授权，具备独立开发32/64位处理器的能力。
• 华为在2019年发布首款基于ARM架构的服务器芯片鲲鹏920，主打低功耗强性能。

ARM与Intel的竞争格局

• Intel在服务器市场占据主导地位，2018年市场份额达98.7%，是服务器处理器市场的垄断者。
• ARM在服务器市场仍处于起步阶段，但通过与华为的合作，试图进入这一领域。
• 华为鲲鹏920的发布可能对Intel构成一定冲击。

投资建议

• 在自主可控的大趋势下，建议关注国内半导体产业链中的龙头公司，包括：
  • FPGA：紫光国微、上海安路、广州高云
  • 存储芯片：长江存储、合肥长鑫、兆易创新、北京君正
  • 射频前端：信维通信、唯捷创芯、卓胜微、中科汉天下
  • 模拟芯片：圣邦股份、艾为电子、思瑞浦
  • 指纹芯片：汇顶科技、兆易创新
  • CIS芯片：韦尔股份
  • 功率器件：闻泰科技、捷捷微电、扬杰科技、士兰微、嘉兴斯达、新洁能
  • 被动元件：三环集团、顺络电子、法拉电子
  • 通信PCB：深南电路、东山精密
  • 设备厂商：北方华创、中微半导体、精测电子、华兴源创、长川科技
  • 封测厂商：长电科技、华天科技、通富微电

风险分析

• ARMv9架构发布风险：若ARM短期内发布v9版本，华为将面临技术落后的风险。
• ARM服务器芯片进展不及预期：若华为在ARM服务器芯片研发上未能达到预期，可能影响ARM对其的支持。

总结

ARM作为全球领先的IP授权公司，在多个领域占据主导地位。华为通过与ARM的深度合作，成功研发出多款高性能芯片，包括手机SoC和服务器芯片。尽管受到美国禁令影响，但华为已获得ARMv8架构的永久授权，短期内影响可控。随着ARMv9架构的发布和华为在服务器市场的布局，其对Intel的潜在冲击不容忽视。投资者应关注国内自主可控芯片产业链中的龙头企业，把握未来增长机遇。