深度报告-20221227-国金证券-行业深度研究_换道引领-国产CPU行业未来可期_20页_2mb

国产CPU行业总结

核心内容

1. CPU是计算机的“大脑”

• 定义与功能：CPU是计算机系统的运算和控制核心，主要负责解释指令和处理数据，由控制器和运算器组成，通过总线实现数据和控制的传输。
• 产业链现状：
  • 设计环节：华为鲲鹏、飞腾等国产CPU厂商已达到国际一流水平。
  • 封测环节：通富等企业已承接AMD 7nm CPU封测，具备先进制程能力。
  • 设备、材料、EDA/IP、制造等环节：与国外龙头相比仍有较大差距，目前仍以“外循环为主+内循环为辅”模式为主。
• 应用场景：CPU广泛应用于服务器、PC、嵌入式设备、移动终端等领域，各领域对CPU的技术指标要求不同，如核心数、功耗、可靠性等。

2. 全球CPU市场格局

• x86市场：Intel和AMD占据主导地位，2021年Intel市占率高达76.65%，AMD紧随其后。
• 非x86市场：ARM架构在移动终端领域占据主导地位，市占率43.2%；RISC-V因开源特性在物联网领域受到关注；MIPS、Power、Alpha等架构市场占有率较低。
• 发展趋势：x86服务器市场占据全球97%以上份额，ARM架构在桌面和服务器端的生态逐步完善。

3. 国产CPU市场未来可期

• 国产替代加速：
  • 信息安全风险促使IT信创建设成为必然。
  • 指令集授权和生态构建是国产替代的关键，飞腾、鲲鹏等企业已获得ARM v8授权。
• 算力时代机遇：
  • 数字经济发展带动数据量激增，2020-2025年CAGR达89%，推动CPU及高性能计算需求。
  • “东数西算”工程推动数据中心建设，为国产CPU提供广阔市场空间。
  • 信创产业规模预计2025年突破2万亿元，其中芯片自主化率有望从不足5%提升至70%以上。

4. 投资建议

• 关注点：生态构建和性能是国产CPU发展的关键，建议关注在这些方面具备优势的厂商。
• 投资逻辑：在信息安全和数字经济推动下，国产CPU市场具备长期增长潜力。

主要观点

• 国产替代趋势明确：受信息安全威胁和海外技术封锁影响，国产CPU在设计和封测环节已取得显著进展，但设备、材料、制造等环节仍需突破。
• 数字经济推动需求增长：随着数据量的爆发式增长和“东数西算”工程实施，CPU需求将大幅增加，尤其是高性能计算和服务器芯片。
• 政策支持显著：国家政策推动信创产业发展，提升国产芯片的自主化率和市场占有率。

关键信息

• 市场规模：2013-2020年中国集成电路产业市场规模年复合增长率达19.73%，2020年实现8848亿元。
• 行业趋势：
  • 2020年全球x86服务器出货量达1180.2万台，占服务器市场97%以上。
  • 中国信创产业规模预计2025年突破2万亿元，其中芯片自主化率有望提升至70%以上。
• 技术挑战：CPU行业技术密集，研发进度、政策落地及市场竞争是主要风险点。

风险提示

• 研发进度不及预期：CPU行业技术壁垒高，研发不及预期可能影响产品性能。
• 政策落地不及预期：政策支持是行业发展的关键，若政策推进缓慢可能影响国产替代进程。
• 市场竞争加剧：Intel等国际巨头仍具有显著优势，若其采取价格战等策略，可能对国产CPU企业造成压力。

图表目录

• 图表1：CPU内部组成部分和工作原理
• 图表2：从指令集架构看CPU市场格局
• 图表3：海外CPU产业链
• 图表4：国内CPU产业链
• 图表5：2013-2020年全球集成电路产业市场规模
• 图表6：2013-2020年中国集成电路产业市场规模
• 图表7：2010-2020年中国集成电路产业结构变化
• 图表8：2014-2020年全球x86服务器出货量
• 图表9：全球x86服务器销售量占比在97%以上
• 图表10：2016-2025E中国x86服务器出货量
• 图表11：2016-2020年中国x86服务器路数分布情况
• 图表12：CPU在各类典型应用场景中的应用
• 图表13：CPU发展历程
• 图表14：英特尔处理器谱系图
• 图表15：AMD产品路线图不断更新
• 图表16：基于ARM架构的主要产品
• 图表17：搭载M1芯片的MacBook Air
• 图表18：近年来我国遭遇的信息安全威胁事件
• 图表19：俄乌战争下俄罗斯遭受行业巨头的多方制裁
• 图表20：美国芯片法案资金分配情况
• 图表21：中国信创产业全景
• 图表22：中国信创产业规模接近万亿
• 图表23：网络安全硬件平台国产化历程
• 图表24：2020年全球主要国家数字经济规模
• 图表25：近年来数字经济相关政策不断推出
• 图表26：数据量呈现爆发式增长
• 图表27：“东数西算”工程首批国家级8大枢纽和10大数据中心集群分布图
• 图表28：2017-2022年中国数据中心机柜数量
• 图表29：2017-2022年中国数据中心市场收入情况
• 图表30：中国电信云网融合目标技术架构
• 图表31：天翼云算力分发网络产品架构
• 图表32：“东数西算”总体安全框架

投资评级说明

• 买入：预期未来3—6个月内该行业上涨幅度超过大盘15%以上；
• 增持：预期未来3—6个月内该行业上涨幅度超过大盘5%—15%；
• 中性：预期未来3—6个月内该行业变动幅度相对大盘-5%—5%；
• 减持：预期未来3—6个月内该行业下跌幅度超过大盘5%以上。

特别声明

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