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计算机行业专题研究报告：CPU研究系列一，全球CPU市场梳理-华泰证券（28页）.pdf
举报与投诉研究报告内容摘要
全球CPU市场：Intel、AMD份额占优，关注中国厂商崛起
全球CPU发展历程基本与Intel和AMD的发展史相吻合，可分为四个阶段：性能提升阶段、应用扩展阶段、多元发展阶段和多核集成阶段。https://www.hibor.com.cn【慧博投研资讯】当前CPU市场处于多核集成阶段，核心数量、频率大幅提升，以AMD 5000系列处理器、Intel第十二代酷睿等芯片为代表。https://www.hibor.com.cn（慧博投研资讯）市场规模来看，据IC insights数据，2021年全球微处理器出货量达24.9亿台、市场规模达1029亿美元。竞争格局来看，目前全球CPU市场呈现寡头垄断格局，海外厂商Intel和AMD市场份额占优，中国CPU厂商正在崛起，主要国产玩家包括海光信息、龙芯中科、飞腾、申威、兆芯等。
CPU：计算机系统的运算和控制核心
CPU是计算机的运算和控制核心，是信息处理、程序运行的最终执行单元，是计算机的核心组成部件，其本质是超大规模集成电路，用于解释计算机指令和处理计算机软件中的数据，并负责控制、调配计算机的所有软硬件资源。从CPU的分类来看：1）按内部结构划分，可以分为冯·诺依曼结构、哈佛结构等；2）按应用领域划分，CPU可以分为微处理器（MPU）、微控制器（MCU）、数字信号处理器（DSP）、专用处理器（ASP）等；3）按下游应用场景划分，CPU可以应用在服务器、工作站、个人计算机、移动终端和嵌入式设备等不同设备上。
驱动力之一：芯片制造工艺进步
芯片制程的进步能够推动CPU的发展，一方面体现在可以让芯片的集成度大大增加，另一方面，芯片制程的进步能够带来运算性能和电气性能的双方面改进。回顾历史来看，从1971年第一枚微型电脑处理器Intel 4004发布，到2020年芯片制程迈入5nm，芯片制程由微米级进步至纳米级，当下仍在不断向更微观发展。伴随着芯片制程工艺的不断微缩，芯片性能提升、功耗降低，算力性能随之迭代升级。
驱动力之二：芯片设计方法迭代
复盘芯片设计方法的迭代过程来看，主要经历了三个阶段：1）阶段一：芯片设计主要以CAD厂商为主导，技术进步是重要的推动力；2）阶段二：ASIC芯片、单元库、逻辑综合发展推动芯片设计进入系统级，芯片设计软件化和抽象化程度不断加深；3）阶段三：EDA厂商逐渐成为主导公司，IP模式的发展，带来芯片设计变革。我们认为，随着芯片设计方法的迭代升级，EDA设计工具不断更新迭代，软硬件协同逐渐成为芯片开发趋势，晶圆厂与上游EDA厂商的关系也变得更加紧密，生态协同发展的模式逐渐成为主流，从而推动商业模式升级。
驱动力之三：微架构&指令集共同升级
我们认为，对微架构与指令集之间关系的拆解，是理解CPU核心能力的关键。指令集是CPU中计算和控制计算机系统所有指令的集合，主要分为CISC和RISC，二者在发展中相互借鉴，不断拓展。微架构是在特定处理器中实现给定指令集架构的方式，其自身的迭代过程往往伴随着芯片性能的进步，未来将向更广泛的应用方向拓展。总的来说，我们认为，指令集架构是一种方法、思想和原理，而微架构则是一种方案、布局和连接方式。指令集的演化决定了CPU的运算方式，而微架构的升级则将设计落地，最终二者的共同迭代升级，才促使了芯片产业的进步。
风险提示：技术进步不及预期、市场竞争加剧。
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