“缺芯”无疑是近年来全球科技业最热的词汇。
从去年到今年，全球汽车、智能、计算机、工业甚至家电行业的缺芯潮，让芯片，这个原本隐藏在、电脑、汽车等产品之下的部件走到了聚光灯下。
这其中，CPU作为最重要的数字芯片，被称为半导体芯片设计领域“塔尖”和“皇冠”产品，也是这场“缺芯潮”中的主角之一。
CPU即中央处理器，是计算机系统的核心和大脑。作为运算及控制中心，它向下调度硬件计算资源，向上承载软件操作系统，是信息产业和互联网的基石之一。
持续攀高
从PC端和服务器市场需求来看，仍呈现出强劲的增长势头。
最新IDC调研数据显示，到2025年，中国PC市场出货量规模将达到约6766万台。但要指出的是，这一成熟市场或将面临产品形态、客户群以及架构的颠覆。
而得益于数据中心的快速增长，织就成一个数字化世界，服务器需求量也水涨船高。IDC预计，2022年我国服务器市场规模预计将达到257.31亿美元，2025年将达410.29亿美元，复合增长率在12.5%。
从Gartner数据显示来看，2021年CPU出货比2020年的下降了不少。但未来在AIoT、云计算、数字化转型等的带动下，CPU将走出短暂的下滑。
因研发门槛高、生态构建难，CPU历来被称作IC业的“珠穆朗玛峰”。而英特尔经过多年的鏖战，先后击败了MIPS、SPARC、PA-RISC、Alpha、Power等RISC处理器阵营，以技术优势和专利壁垒构筑护城河，在桌面和服务器CPU居于统治地位，占据全球80%左右的桌面CPU市场和90%以上的服务器CPU市场。
长期来看，国内仍将是全球最大的CPU消费市场。作为电子信息终端制造大国，我国若是在CPU这种关键器件上缺乏有效的应对和准备，将会对国民经济社会发展产生极具破坏性的影响。目前中美在科技领域的博弈具有长期性，美国的科技制裁导致国际供应链断裂和信息安全风险加剧，出于战略安全、产业升级角度考虑，我国正持续加大对国产CPU研发、应用等领域的支持力度，国产CPU大有可为。
特别是为促进国产CPU发展，我国设立了“信创市场”。随着各地信创项目大面积铺开，信创产业也随之出现了一个现象级的风口，将创造一个万亿玩级别的市场，也将极大地带动国内CPU、基础软件以及信息安全等的大发展。
理解CPU的核心在于性能和生态，性能决定是否“能用”，生态决定进入壁垒。
CPU性能取决于IPC（每时钟周期执行指令数）、主频等关键因素，其中微架构是影响IPC的核心点。我们认为微架构、制程、核数/线程、互联、主频等参数/维度对CPU的性能影响较大，其中微架构的先进性是CPU性能领先的前提，其前端、执行引擎、载入/存储等关键单元的设计，与向着“更深、更宽、更智能”等目标优化迭代，推升了CPU整体性能的持续升级。根据应用场景来划分，通常服务器CPU需要高性能，多核多路高可靠、大内存、大IO带宽；PC需要性能功耗平衡、IO接口齐全；移动端要求低功耗、高能效；嵌入式要求超低功耗超低成本等。
生态：指令集是软件运行的基石，X86生态强ARM/MIPS/RISC-V逐步追赶。指令集可分为精简指令集CISC（X86）和复杂指令集RISC（ARM/ MIPS/RSIC-V）。早期指令集的特性决定了其擅长领域，X86在PC和服务器端/ARM系在移动端建立起强大的生态壁垒。如今CISC和RISC正逐步走向融合，性能差距逐渐缩小，ARM正切入PC和服务器市场，RISC-V切入边缘计算市场。
海外复盘：AMD与Intel性能博弈贯穿发展史始终，架构创新升级和制造等环节产业开放成为行业竞争的致胜法宝。
Intel在奔腾、酷睿架构时代持续引领，近年AMD凭借速龙、锐龙时代架构的先进性实现强势崛起。IC Insight数据显示，2021年全球计算机CPU市场规模约350亿美元，Intel和AMD的市场份额占比约为73。Intel凭借自身性能的领先性始终占有CPU领域超50％的市场份额，在奔腾、酷睿时代更是全面领先，AMD也两度凭借速龙、锐龙的优异架构完成性能反超，实现强势崛起。
Intel/AMD长期在架构和制程方面竞争博弈，架构创新升级和制造等环节产业开放是AMD性能领先的法宝。同为x86生态下，性能的比拼推动Intel和AMD在长达50年的竞争中持续升级。未来，AMD有望凭借Zen架构的锐龙系列产品以制程领先、快速架构迭代、性价比优势进一步打开市场空间。而Intel近年虽在制程工艺迭代方面遭遇障碍，但有望凭借IDM 2.0战略加速推动产业开放、架构快速迭代，以期未来重返巅峰。
CPU市场：国产厂商关键技术持续突破升级，党政下沉/行业信创爆发开启PC&；服务器CPU创新追赶黄金期。
供给端：关键技术突破加速应用全面落地。国内服务器端CPU玩家主要是X86系和ARM系，PC端CPU主要是ARM、MIPS、X86等，近年来国产头部厂商研发持续突破，性能逐步与国际头部厂商接近，自主可控的产业生态构建也在持续完善，关键供给能力的突破带来应用落地的加速。
需求端1—PC：区县级信创带动国产PC加速放量。2021年全球PC端出货量达到3.49亿台，国内PC出货量达到5700万台，我们测算PC端CPU市场2021年市场规模为570亿元，增速8％。伴随信创产业政策端坚定支撑与外部环境不确定性的双重促进，党政信创有望以2022年下半年为起点继续纵向下沉，区县级信创市场规模或超过市级以上信创的三倍。
需求端2—服务器：电信、金融等行业端信创进入爆发期。2021年全球服务器出货量为1354万台，国内服务器出货量375万台，我们测算对应CPU市场规模为799亿元，增速14％。2022年3月中国电信2022-2023年服务器集中采购项目国产芯片采购规模占比高达26.7％，金融信创也逐步从试点开始规模化推广，推动国产服务器CPU规模化放量期。
破除中国“缺芯”之殇是一场漫长的持久战，如今我国芯片产业与世界一线水平仍存在着一定的差距，国内CPU厂商要在重围中杀出一条“芯”路，仍需坚持久久为功。期望在国际环境、产业政策、市场需求的联合驱动下，能看到一批走出国门、屹立世界的国产CPU企业。
