半导体行业:APU赛道分析

类别:行业 机构:国元证券股份有限公司 研究员:贺茂飞 日期:2020-11-02

1、行业总览:物联网领域爆发+国产进程加速,国产APU厂商迎来历史发展机遇

    应用处理器APU主要运用于智能移动及物联网领域,作为电子产品核心芯片,市场空间广阔:1)在智能移动领域,手机作为最重要的智能终端,出货量及市场规模均居全球消费电子首位,2019年全球智能手机出货量高达13.7亿部;2)在物联网领域,由于碎片化特征,下游应用超过300种。据麦肯锡数据,在物联网的九大分类中,最大分类潜在价值的应用可高达11.1万亿美元,平均潜在价值7.4万亿美元,预计2021年,全球物联网设备将超过150亿部。二者将给APU带来广阔市场需求。

    物联网领域高速发展,国产厂商迎历史发展机遇。我国在物联网领域拥有一定的技术优势,下游应用发展较快,渗透率高,部分领域位于世界领先水平,据艾瑞咨询,中国物联网连接量到2025年将增至198.8亿,目前正处于高速增长阶段。我们相信在半导体国产化进程加快背景下,国内APU厂商有望畅享行业发展及国产替代双重红利。

    2、ARM:智能移动、嵌入式IoT时代的芯片IP霸主

    ARM是全球最具影响力的芯片IP厂商之一。ARM与Android建立的AA生态联盟战胜了Wintel联盟,成为智能手机时代的霸主,目前全球90%以上的手机APU都是基于ARM授权;

    ARM使用精简指令集,功耗较小、价格便宜,且拥有高并发处理效率,升级速度快等特点,十分适合物联网领域低功耗的要求,在IoT应用领域占据领先优势。2020年,ARM已成为全球算力输出的主力,基于ARM指令的处理器总算力输出达到了全球的82%,成为半导体产业的主要驱动引擎;随着5G与AIoT等技术的发展,ARM加速发展,至2020年全球基于ARM架构的芯片出货量超1600亿颗,基于ARM平台的软件越来越多,生态越来越丰富;据ARM统计,由于其成熟的生态体系,基于ARM架构授权的芯片设计厂商能够大大缩短其SoC芯片的设计时间与成本。

    3、RISC-V:开源免费,先进指令集前景广阔

    物联网应用兴起推动RISC-V发展:RISC-V指令集是基于精简指令集原理建立的开放指令集架构(ISA),具有开源免费、精简、模块化等优点。1)RISC-V架构预留了大量编码空间及用户指令,能够让用户自由修改、扩展以满足其不同应用需求;2)具有模块化指令集特点,开发者可以快速选择不同组合来满足不同的应用,简洁、模块化、可扩展,能够满足AIoT 万亿级市场的差异化需求,在万物智联时代,前景极其广阔。

    国产半导体自主可控进程加速,RISC-V大有可为:在中美摩擦背景下,核心芯片国产化进程提速,RISC-V开源的特点有利于国产芯片实现自主可控。中国作为RISC-V阵营的中坚力量,一直致力于RISC-V生态体系建设。近年来,国产厂商相继发布多款基于RISC-V指令集的产品,包括兆易创新、全志科技、北京君正等企业。我们认为在ARM断供华为以及英伟达或将收购ARM等事件刺激下,国内RISC-V将会迎来历史发展机遇。