CPU 按指令集架构区分,复杂指令集阵营以 X86 为代表,简单指令集阵营 以 ARM 为代表。CISC 与 RISC 架构处理器各有千秋,CISC 架构芯片运行 速度快、性能优越,但功耗大、价格较贵;RISC 架构芯片体积小、低功 耗、性价比高。目前整体来看,在移动芯片领域,以 ARM 为代表的 RISC 架构的芯片占据了 90%以上的市场份额,在计算 CPU 市场上,以英特尔 X86 为代表的 CISC 架构处理器占据超过 90%市场份额。其他如 MIPS 和 Power 等架构虽有部分厂商在用,但已不是市场主流。
对指令集的掌控程度决定了国产化的程度。对指令集的消化吸收和创新程度 决定了 CPU的创新可信的程度,通常自主研发国产 CPU可以通过授权或者 完全自研的方式,授权方式主要有两种:指令集架构授权、IP 内核授权。获 得指令集架构授权的厂商可以自主研发 CPU 内核,拥有较高的创新可信程 度;获得 IP 内核授权的厂商,只能基于指令集进行 SOC 集成设计,CPU 内核仍受制于人,创新可信程度相对较低。
基于 ARM 架构国产芯片有望实现完全创新可信。目前,国内 CPU 企业大 多选择购买国外的架构授权,大体可以分为三类:第一类,龙芯(MIPS 指 令集)和申威(Alpha 指令集),创新可信能力最强,但使用群体小,应用生 态缺乏;第二类,飞腾、鲲鹏均基于 ARM 架构,由于是架构层级授权,有 机会形成自主指令集,而且应用生态不断成熟;第三类,以兆芯、海光为代 表的 x86 架构,由于指令集仍掌握在海外厂商手中,完全创新可信难度大。 因此,在创新可信程度上申威、龙芯>海思、飞腾>海光、兆芯,但是未来鲲 鹏和飞腾有机会基于 ARM V8 永久指令集授权实现进一步创新可信。
综合对比六大国产 CPU 厂商,飞腾有望异军突起。在党政信创市场,申威 因主要面向超算领域且 Alpha 生态不成熟难以获得较多份额。海光、兆芯受 制于 x86 内核层级授权,创新可信程度较弱且海光无桌面授权。我们判断飞 腾、鲲鹏和龙芯将在党政市场占优。龙芯研发起步最早,党政市场原始份额 较大(约占 70%),国产应用适配厂商较多,但 MIPS 生态及性能不足,随 着鲲鹏进入场及飞腾不断成熟,ARM 的生态和性能优势将逐步体现,同时 因鲲鹏受制裁选择性布局党政市场,判断飞腾将逐步获得党政信创市场最大 份额。行业端市场空间大,对性能要求高,鲲鹏、海光此前绝对领先,随着 飞腾推出腾云 S2500 多路服务器芯片产品,性能提升数倍,亦有望推进行 业端市场。
投资建议
随着信创产业不断落地,推荐关注中国长城(持有天津飞腾 31.5%股权)、 中科曙光(持有天津海光 36.44%股权),操作系统龙头中国软件、诚迈科 技,鲲鹏整机龙头神州数码。
风险提示
经济受疫情影响较重,IT 国产化进程放缓;国产芯片行业受美国制裁程度 加深;基于 ARM 的计算生态发展缓慢。