计算机行业研究：国产CPU全对比 飞腾有望异军突起

行业观点

    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。