数字底座的“底座”——CPU，决定信创底层逻辑的关键。CPU是信息产业中最基础的核心部件，指令集是计算机程序执行的基础单元功能集，是CPU产品生态体系的基石，可以分为复杂指令集（CISC）和精简指令集（RISC）两大类。CPU是支撑数字底座生态架构发展的基础，也是决定信创底层发展逻辑的关键所在。
国产CPU群雄逐鹿，各显“神通”。华为鲲鹏在国产CPU中目前具备最完善的生态体系与商业化环境，自上而下全栈式打造鲲鹏计算产业。海光CPU基于成熟的x86指令框架，“类CUDA”计算环境和国际先进处理器设计技术，海光同时拥有海光CPU和海光DCU两类高端处理器产品，可以满足服务器、工作站等计算、存储设备中对高端处理器的功能需求，是目前适配难度最低、通用型较强的国产化CPU厂商；飞腾CPU与麒麟操作系统构筑国产底座“PK”体系，是基础生态体系最全面的“国家队”。龙芯中科引进消化吸收MIPS，推出了自主指令系统LoongArch，是底层自主化程度最高的国产化CPU厂商。
迎接信创从“芯”开始的大拐点。华为在“根”技术上进展正在逐步坚定重塑国产数字底座的信心，更重要的是国产CPU厂商已经进入市场可见的业绩高速成长期。海光信息2018-2021年收入规模分别为0.48/3.79/10.22/23.10亿元；龙芯中科2018-2021年收入规模分别为1.93/4.86/10.82/12.01亿元；天津飞腾2018-2021年收入规模分别为0.64/2.07/12.72/22.18亿元。
CPU是支撑数字底座生态架构发展的基础，也是决定信创底层发展逻辑的关键所在。无论是华为在“根”技术上进展正在逐步坚定重塑国产数字底座的信心，还是国产CPU群雄逐鹿，各显神通，进入市场可见的业绩高速成长期，信创从“芯”开始的拐点已至。
1、信创产业的数字底座——CPU
1.1 CPU：现代信息工业的大脑
CPU 是信息产业中最基础的核心部件。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。CPU 的本质是 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。CPU 从逻辑上可以划分为控制单元和运算单元等。控制单元从存储单元中获取可执行的代码，通过指令译码将其转换为可执行的指 令，进而运算单元基于获取的指令对存储单元中的数据进行运算。
指令集是计算机程序执行的基础单元功能集，是 CPU 产品生态体系的基石。计算机的程序最终需要转化为“指令”才能在 CPU 上运行。按照采用的指令集， CPU 可以分为复杂指令集（CISC）和精简指令集（RISC）两大类。其中，复杂指 令集指令丰富、寻址方式灵活，以微程序控制器为核心，指令长度可变，功能强大， 复杂程序执行效率高；精简指令集指令结构简单、易于设计，具有较高的执行能效 比。在现行主流指令集架构中，x86 架构是复杂指令集的代表，而 ARM 架构、 MIPS 架构和 Alpha架构等是精简指令集的代表。
可搭载设备多样化，下游应用行业广泛。CPU 可以应用在服务器、工作站、 个人计算机（台式机、笔记本电脑）、移动终端和嵌入式设备等不同设备上，根据 应用领域的不同，其架构、功能、性能、可靠性、能效比等技术指标也存在一定差 异。其中，以服务器/PC 为代表的场景对 CPU的性能要求最高且最为全面，涵盖 数据处理能力、数据吞吐能力、可扩展性、可靠性、和可维护性等方面。相比之下， 移动终端与嵌入式设备则主要对功耗、可靠性等部分指标要求苛刻。CPU 产品已 经广泛应用到消费电子、工业电子、物联网、数据中心等领域。
1.2 芯片行业市场空间广阔，市场扩容加速明显
全球集成电路市场空间广阔，我国集成电路市场增长迅猛。根据 WSTS 统计 数据，2013 年至 2021 年期间，全球集成电路行业市场规模由 2518 亿美元增长 至 4630 亿美元，年均复合增长率为 7.91%。根据 CISA 统计数据，2013 年至 2021 年期间，我国集成电路行业市场规模由 2509 亿元增长至 10348 亿元，年均 复合增长率为 19.38%。2019 年，受国际贸易摩擦的影响，全球集成电路市场规 模出现负增长，而国内集成电路市场规模持续快速提升。在数据中心设备需求增加、 5G 商用带动各种服务扩大、车辆持续智能化的背景下，集成电路行业景气度有望 持续。
芯片设计市场占比持续扩大，产业发展质量逐步提升。从集成电路设计、芯片制造、封装测试三类产业结构来看，2021年，我国集成电路设计产业销售收入4519亿元，同比增长19.6%;芯片制造销售收入3176亿元，同比增长24.1%;封装测试业销售收入2763亿元，同比增长10.1%。在我国集成电路产业持续发展的背景下，芯片设计产业规模占比逐年攀升，展现了我国集成电路产业发展质量正稳步提升。
海外厂商积累优势形成一定产业头部效应，我国自主化芯片奋起直追。集成电路产业的头部效应较为明显，以英特尔、高通为代表少数国际巨头企业占据了市场 的主导地位。目前，全球集成电路市场主要由美国、欧洲、日本、韩国的企业所占 据。我国集成电路产业起步较晚，但最近几年，我国集成电路产业在结构和规模两方面得到了较大提升。2010 年以来，随着我国智能手机全球市场份额的持续提升 以及国家对半导体行业的支持，并受益于人工智能、大数据、5G 等技术的成熟和 产品的普及，人才、技术、资本的产业环境不断成熟，全球半导体产业有望向中国 大陆实现产业转移。
1.3 “中国芯”自主化势在必行
自主化重要性日益凸显，信创产业持续前行。自 2018 年以来，以“中兴事件” 为标志性的一系列海外贸易事件的发生，表明全球贸易不确定在加剧。自 2021 年以来，继党政信创展开后，包括三大运营商及银行在内的金融机构持续展开国产化服务器集采，表明信创产业正在不断向行 业延伸。
芯片为信创产业根本硬件基础，重要性凸显。不同于其他产业，IT 基础设施国 产化存在显著的“木桶效应”，在“硬件—软件—服务”链条中任何环节的国产化 能力缺失将造成整个自主体系发展的停滞。芯片作为整个 IT 生态最底层的基础硬 件，为整个计算机体系提供算力支撑，通过与上层的操作系统紧密配合，实现系统 软硬件的基础调度、控制与资源支持，是整个国产化信创体系的中枢大脑，是我国软硬件国产化的根本。
政策东风阵阵吹来，为国产化芯片厂商成长保驾护航。集成电路作为信息产业 的基础和核心，是国民经济和社会发展的战略性、基础性、先导性产业，国家给予了高度重视和大力支持。为推动我国集成电路产业的发展，增强信息产业创新能力 和国际竞争力，国家出台了一系列鼓励、扶持政策，为集成电路产业建立了良好的 政策环境。
2、国产化芯片厂商茁壮成长，信创从“芯”开始
2.1 华为鲲鹏：目前最完善的生态体系与商业化能力
2.1.1 华为自主研发的全国产化高性能 CPU
自主研发全国产化芯片，解决基础算力问题。鲲鹏芯片于 2019 年 1 月 7 日 在华为深圳发布会上正式对外发布，基于 ARM 架构开发，是华为继移动麒麟芯 片、AI 昇腾芯片后，第三款自研芯片。鲲鹏芯片定位于服务器应用，其产品自研 完成了华为具备优势的服务器业务自上而下的基础算力打通。
拥抱 ARM 生态，与 x86 体系分庭抗礼。ARM 是日本软银集团旗下的半导体设计与软件公 司，成立于 1978 年，主要的产品是 ARM 架构处理器及相关外围组件的电路设计方案。不同于 以 Intel 为主力的 x86 阵营所采用的 CISC 复杂指令集，ARM 架构采用 RISC 精简指令集。经过 数代产品的迭代与完善，ARM 的业务逐渐成熟，在智能手机、车载智能硬件和可穿戴设备等领 域表现出竞争优势。作为 CPU 领域的新晋玩家，华为鲲鹏芯片选择了拥抱 ARM 架构，在现同 样功能性能占用下实现芯片面积小、功耗低、集成度更高等优势，并具备更好的并发性能。同时， 依托于 ARM 多年积累的生态，能够很好地兼容从 IOT、终端到云端的各类应用场景。
多个版本持续迭代，鲲鹏920性能卓越。根据华为官方介绍，华为从2004年开始基于ARM 技术自研芯片，在通用计算处理器领域，2014年发布鲲鹏912处理器， 2016年发布鲲鹏916理器。2019年1月.华为式发布解鹏920木片。根据华为官方介绍，眼鹏920外理器是业界第一颗采用7nm工艺的数据中心级的ARM架构处理器，集成最多64*自研核，支持64核、48核、32核等多种型号。华为将鲲鹏芯片用于自身服务器，并用来搭建自身的数据中心业务。
鲲鹏芯片多向出击，鲲鹏 930 芯片值得期待。华为鲲鹏处理器是华为自主研发的基于 ARM 架构的企业级系列处理器产品，包含“算、存、传、管、智”五个产品系统体系。为了保证鲲鹏 计算产业的可持续演进，鲲鹏处理器从指令集和微架构两方面进行兼容性设计，确保既可以适应 未来的应用和技术发展演进的需求，又能后向兼容。参考华为鲲鹏芯片的发展路径规划，鲲鹏次 时代芯片 930 芯片将有望进一步迭代，并在服务器和 PC 两个方向进一步出击。
2.1.2 协同生态伙伴持续壮大，产业链有望复苏
自上而下全栈式打通，打造鲲鹏计算产业。华为作为鲲鹏计算产业的一员，已经掌握 Arm64 处理器核、微架构及芯片设计相关技术，并拥有 Armv8 永久架构授权，在此基础上发展了鲲鹏 系列处理器。鲲鹏计算满足高性能、低功耗、低延时的绿色计算要求，同时又有中国电子技术标 准化研究院、Arm 中国、华为等行业巨头的支持，为发展鲲鹏计算产业提供技术和商业基础。鲲 鹏计算产业是基于鲲鹏处理器构建的全栈 IT 基础设施、行业应用及服务，包括 PC、服务器、存 储、操作系统、中间件、虚拟化、数据库、云服务、行业应用以及咨询管理服务等，充分与华为 已有的包括 openEuler、openGuass、TaiShan 服务器内在的自主化软硬件体系结合。
立足数据中心业务，以 Taishan 服务器为标杆打造鲲鹏服务器体系。目前在先进的大规模 数据中心中，服务器成本占比持续提升。根据华为官方数据，以华为云数据中心为例，服务器成 本占比已超过 60%，计算正在成为数据中心的主体。TaiShan 200 服务器是华为新一代数据中 心服务器，基于华为鲲鹏 920 处理器，适合为大数据、分布式存储、原生应用、高性能计算和数 据库等应用高效加速，旨在满足数据中心多样性计算、绿色计算的需求。TaiShan 200 服务器仅 为华为基于鲲鹏芯片所打造的自有服务器产品，鲲鹏通用计算平台事实上提供基于鲲鹏处理器的 TaiShan 服务器、鲲鹏主板及开发套件。硬件厂商可以基于鲲鹏主板发展自有品牌的产品和解决 方案；软件厂商基于 openEuler 开源 OS 以及配套的数据库、中间件等平台软件发展应用软件 和服务；鲲鹏开发套件可帮助开发者加速应用迁移和算力升级。
打造开源开放生态体系，协同伙伴发展鲲鹏产业。在 2019 华为全联接大会上，华为公司正 式发布面向开发者的沃土计划 2.0，宣布未来 5 年将投入 15 亿美金，欢迎广大企业和个人开发 者共同参与计算产业的生态发展。同时，首次发布了华为鲲鹏开发者套件，并升级发布一站式 AI 开发管理平台 ModelArts 2.0，支持开发者在鲲鹏和昇腾计算平台上进行简单高效的软件开发。同时，华为分别推出了面向鲲鹏芯片的鲲鹏展翅伙伴计划和华为云的鲲鹏凌云伙伴计划，以认证 方式为合作伙伴提供培训、技术、营销、市场的全方位支持。另一方面，依托于鲲鹏基础数字底 座，华为旗下的 openEuler、openGuass 等开源操作系统、数据库社区持续吸引各类产业合作 伙伴共同拓展鲲鹏软件生态。
华为发布 2021 年年度报告，鲲鹏产业持续发展。3 月 28 日，华为发布 2021 年年度报告。报告指出，华为鲲鹏硬件可以支持运营商超过 80%的网络功能虚拟化场景应用。目前，华为鲲鹏已有 12 家合作伙伴推出基于鲲鹏主板的 PC 和服务器产品，并在中国建设 24 个鲲鹏生态创 新中心，发展超过 80 万鲲鹏开发者，面向硬件、基础软件和应用全栈创新。报告中进一步指出， 鲲鹏应用软件生态发展超预期，在政府、金融、运营商、电力、交通等主要行业全面规模上量， 认证伙伴超过 3500 家，认证方案超过 10000 个。昇腾应用软件生态进入快车道，在中国挂牌 16 个昇腾生态创新中心，认证伙伴超过 500 家，认证方案超过 700 个，打造智城、智巡、智造、 智行四大“智”系列解决方案。我们认为，鲲鹏产业链在海外的科技打压之下并没有此销声匿迹， 而是在持续迭代壮大。
三大运营商接连公布国产化服务器集采大单，鲲鹏服务器持续中标表明产业链存在复苏潜力。根据中国电信官网消息，中国电信 2022-2023 年服务器集中采购项目已完成评审，共有 12 家 厂商入围本次集采。其中，湖南湘江鲲鹏信息入围 1 个标包。此前，中国移动已于 2 月 17 日发 布《2021 年至 2022 年 PC 服务器集中采购（第 1 批次）（标包 8、13）》。其中，国产化服务器厂商长江计算、神州数码、同方股份、黄河科技、宝德、湘江鲲鹏合计中标约 25 亿元。中国联通于 2 月 25 日发布《2022 年中国联通人工智能服务器集中采购项目中标候选人公示》，湘江鲲鹏中标标包二，投标总价 1.45 亿，份额 50%。我们认为，三大运营商国产化服务器采购大单陆续释放，而鲲鹏服务器接连中标，表明鲲鹏产业链有望复苏。
2.2 海光信息：通用型最强的国产化 CPU 厂商
2.2.1 携手海外龙头加快自主研发，发出国产 x86 体系最强音
托生自中科院体系，服务于中国信息化产业。海光信息是中科院参股企业，是 少数几家同时具备高端通用处理器和协处理器研发能力的集成电路设计企业。基 于 x86 指令框架、“类 CUDA”计算环境和国际先进处理器设计技术，公司发展满 足中国信息化发展需要的高端处理器产品。公司对海光通用处理器和海光协处理 器的微体系结构进行持续研发和优化，并高度重视处理器的安全性，通过扩充安全 算法指令集及原生支持可信计算等方法，提升了海光处理器的安全性。
借力 AMD 进军国产化 x86 芯片，实现产品自主研发。2016 年, AMD 公司 曾经与天津海光达成了合作, 双方成立合资公司进行处理器的开发。2016 年 3 月， 基于 AMD 授权技术公司启动海光一号 CPU 产品设计，并于 2018 年 4 月实现量 产。2017 年 7 月，公司在海光一号基础上，对 Core 微结构进行优化，提升处理 器核心性能和安全应用性能，启动了第二代 CPU 海光二号的产品研发工作，并于 2020 年 1 月实现量产。公司海光三号及海光四号研发计划分别于 2018 年 2 月和 2019 年 7 月启动，各项研发工作进展正常。根据公司与 AMD 签署的技术许可 协议，公司基于 AMD 授权技术衍生的相关知识产权，属于向 AMD 交叉授权的 范围。
产品处于领先地位，具备多项专利。根据海光信息招股说明书披露，公司研发 出的第一代、第二代 CPU 和第一代 DCU 产品的性能均达到了国际上同类型主流 高端处理器的水平，在国内处于领先地位。海光 DCU 目前已经实现商业化应用， 未来将广泛应用于大数据处理、人工智能、商业计算等应用领域。公司在高端处理 器及相关领域开展了系统化的知识产权布局，为公司保持技术的持续领先奠定了 坚实的基础。截至 2021 年 12 月 31 日，公司拥有已授权专利 179 项（其中发明 专利 136 项）、154 项软件著作权和 81 项集成电路布图设计专有权等知识产权。
2.2.2 CPU/DPU 双向出击，立足 x86 体系生态优势明显
公司同时拥有海光CPU和海光DCU两类高端处理器产品，可以满足服务器、 工作站等计算、存储设备中对高端处理器的功能需求：海光 CPU：兼容 x86 指令集，处理器性能参数与国际同类型主流处理器产品 相当，支持国内外主流操作系统、数据库、虚拟化平台或云计算平台，能够有效兼 容目前存在的数百万款基于 x86 指令集的系统软件和应用软件，具有优异的生态 系统优势。此外，海光 CPU 支持国密算法，扩充了安全算法指令，集成了安全算 法专用加速电路，支持可信计算，提升了高端处理器的安全性。
从海光 CPU 应用场景角度看，公司将海光 CPU 产品规划为海光 7000 系列、 海光 5000 系列和海光 3000 系列。三个系列产品技术设计同源，处理器核心等具有相似的技术特征。根据不同的产品规格定义，需要在一块基板上封装 1 至 4 颗裸片。目前，公司在售的海光 CPU 产品主要为海光 7200、海光 5200 和海 光 3200 系列产品。
海光 DCU：以 GPGPU 架构为基础，兼容“类 CUDA”环境，软硬件生态丰 富，典型应用场景下性能指标达到国际上同类型高端产品的水平。海光 DCU 主 要面向大数据处理、商业计算等计算密集型应用领域，以及人工智能、泛人工智能 类运算加速领域。海光 DCU 产品采用与海光 CPU 类似的产品研发策略，2018 年 1 月启动深算一号 DC 产品设计，目前品已实现商业化应用。另一方面，公司启动了第二代 DCU深算二号的产品研发工作已于 2020 年 1 月启动。
研发策略合理，发展后劲十足。海光信息秉承“销售一代、验证一代、研发一 代”的产品研发策略，公司建立了高端处理器的研发环境和流程，产品性能逐代提 升，已经研发出可应用于服务器、工作站的高端处理器产品。根据海光信息招股说 明书披露，海光 CPU 系列产品中海光一号、海光二号已经实现商业化应用，海光 三号完成实验室验证，海光四号处于研发阶段；海光 DCU 系列产品深算一号已经 实现商业化应用，深算二号处于研发阶段。
2.3 天津飞腾：性能强悍的 ARM 架构 CPU 厂商
2.3.1 长期自主化耕耘，拥抱 ARM 架构
长期坚持国产化 CPU 自主研发，产品体系丰富。飞腾信息技术有限公司由中国电子信息产业集团、天津市滨海新区政府和天津先进技术研究院于 2014 年联合支持成立。目前飞腾公司的总部设在天津，在长沙、成都、广州和北京设有子公司，在深圳、南京、西安、银川、沈阳、海口等地设有办事处。飞腾芯片产品具有谱系 全、性能高、生态完善、自主化程度高等特点，目前主要包括高性能服务器 CPU （飞腾腾云 S 系列）、高效能桌面 CPU（飞腾腾锐 D 系列）、高端嵌入式 CPU（飞 腾腾珑 E 系列）和飞腾套片四大系列，为从端到云的各型设备提供核心算力支撑。基于飞腾 CPU 的产品覆盖多种类型的终端（台式机、一体机、便携机、瘦客户机 等）、服务器和工业控制嵌入式产品等，在国内政务办公、云计算、大数据以及金融、能源和轨道交通等行业信息系统领域已实现批量应用。
长期耕耘从未停歇，融入ARM 体系尽享生态优势。飞腾 CPU 最早是国防科技大学立项研究的科技项目，由邢座程教授团队负责研发。前两代飞腾芯片均停留在学术层面，均采用仿制英特尔架构及指令集的方法对芯片基础技术进行学习消化。自第三代产品 FT-1000 以来，飞腾芯片转而采用 SPARC 指令架构下的 OpenSPARC 指令集。FT-1000 在制程上采用台积电的65nm 技术，并可兼容 SPARCv9 指令集。随着 Sun 公司被 Oracle 收购，SPARC 架构的支持逐步减弱。飞腾芯片逐步投入 ARM 指令集的怀抱，并推出在原有 FT-1500 芯片上改进得来 的探索性产品 FT-1500A。
生态应用丰富，打造全栈式体系。飞腾与国内伙伴单位展开合作，形成了基于 飞腾平台的云计算全栈、边缘计算全栈、终端全栈、嵌入式全栈生态，为广大集成 商和客户提供更丰富的选择空间。截至 2022 年 3 月底，飞腾的生态伙伴数量已经 超过 3700 家，包括集成商合作伙伴 300 余家、硬件合作伙伴 560 余家、软件合 作伙伴 2800 余家。飞腾已联合千余家国内软硬件厂商，支撑了 2000 多款飞腾平 台设备上市，已经和正在适配的软件和外设超过 7000 款，分布在操作系统、应用 软件、安全、云产品、数据库、中间件等各个领域，兼容 200 万级移动 APP 应用， 构建起了国内最完善、最庞大的从端到云的信息化建设全栈生态体系。
2.3.2 产品矩阵完善，背靠中国电子体系实力雄厚
天津飞腾的芯片产品主要分为高性能服务器芯片、高效能桌面芯片和高端嵌入式芯片。
高端嵌入式芯片：飞腾嵌入式芯片采用自主研发、面向嵌入式行业定制化的处 理器核心，具有高安全、高可靠、强实时和低功耗的特点，满足行业终端产品、工 业控制领域应用产品需求。
高效能桌面芯片：飞腾桌面芯片采用自主研发的高能效处理器核心，全芯片性 能卓越、功耗适度，最新产品内置硬件级安全机制，能够同时满足信息化领域对性 能、能耗比和高安全的应用需求。
高端嵌入式芯片：飞腾嵌入式芯片采用自主研发、面向嵌入式行业定制化的处 理器核心，具有高安全、高可靠、强实时和低功耗的特点，满足行业终端产品、工业控制领域应用产品需求。
从产品迭代上，天津飞腾主要包括 FT-1500 系列产品、FT-2000 系列产品以及基于 FTC663 内核的 D/S 系列产品。
FT-1500系列产品∶FT-1500芯片采用飞腾自主研发的高能效处理器内核FTC660，采用乱序四发射超标量流水线，芯片采用片上并行系统（PSoC）体系结构，兼容64位ARMV8指令集，支持硬件虚拟化。其中，FT-1500A/16芯片适用于构建较高计算能力和较高吞吐率的服务器产品；FT-1500A/4芯片适用于构建各种类型的桌面终端、便携式终端和轻量级服务器等产品。
FT-2000 系列产品：FT-2000 芯片集成飞腾自主研发的高能效处理器内核 FTC662，采用乱序四发射超标量流水线，芯片采用片上并行系统（PSoC）体系结 构，集成高效处理器核心、基于数据亲和的大规模一致性存储结构、层次二维 Mesh 互联网络，优化存储访问延时，提供业界领先的计算性能、访存带宽和 IO 扩展能力。芯片兼容 64 位 ARMV8 指令集。其中，FT-2000+/64 芯片适用于高性能、 高吞吐率的服务器领域；FT-2000/4 芯片适用于构建有更高性能、能耗比和安全 需要的桌面终端、便携式终端、轻量级服务器和嵌入式低功耗产品；FT-2000A/2 芯片面向各种行业终端产品、嵌入式装备和工业控制领域应用产品需求。
D/S 系列产品：主要包括 S2500 处理器芯片及 D2000 芯片。两者均集成自 主研发的 ARMv8 指令集兼容处理器内核 FTC663。S2500 主要应用于高性能、高 吞吐率服务器领域，如对处理能力和吞吐能力要求很高的行业大型业务主机、高性 能服务器系统和大型互联网数据中心等；D2000 是一款面向桌面应用的高性能通 用处理器，最高主频 2.6GHz，集成系统级安全机制，能够满足复杂应用场景下的 性能需求和安全可信需求，支持商业档和工业档质量等级。
充分融入 PK 体系，生态能力强大。2019 年 10 月世界互联网大会上，PK 2.0 体系首次全新亮相。PK 2.0 体系是由飞腾 2000 系列 CPU 与之配套的麒麟 4.02 系列操作系统。2019 年 12 月 20 日，飞腾生态合作伙伴大会上, 共 120 多家国内企业展示了基于飞腾 CPU 的成熟产品和解决方案, 适用于国内政务和企业办公、云计算、数据中心、金融等多个领域。其中，长城、联想、浪潮、同方、曙光、紫光恒越等 10家国内整机企业发布了基于 FT-2000/4 的计算机产品,长城、浪潮、 中电金融发布了基于 FT-2000/4 的金融设备,紫光恒越、迈普、奇安信、网御星云、 绿盟科技等 9 家企业发布了基于飞腾芯片的网络安全产品。
2.4 龙芯中科：自主化程度最高的国产化 CPU 厂商
2.4.1 中科院嫡系部队，专注于自主架构 CPU
托生中科院计算所，由科研项目向商用转化。“龙芯”系列是我国最早研制的通用处理器系列之一，于 2001 年在中科院计算所开始研发，得到了中科院、国家自然科学基金、863、973、核高基等项目的大力支持。2010 年，在中国科学院和北京市政府共同牵头出资支持下，龙芯开始市场化运作，对龙芯处理器研发成果进行产业化。龙芯中科面向国家信息化建设需求，面向国际信息技术前沿，以创新发展为主题、以产业发展为主线、以体系建设为目标，坚持自主创新，全面掌握 CPU 指令系统、处理器 IP 核、操作系统等计算机核心技术，打造自主开放的软硬件生态和信息产业体系，为国家战略需求提供自主、安全、可靠的处理器，为信息产业的创新发展提供高性能、低成本的处理器和基础软硬件解决方案。
引进消化吸收 MIPS，推出自主研发指令集架构。龙芯中科在指令系统上实现了自主创新。龙芯中科自研发初期即选择基于开放度较高的指令系统并结合自研的模式，在授权体系相对开放的 MIPS 指令系统基础上扩展了数百条自定义指令，形成了 MIPS 兼容指令系统 LoongISA，并在多款 CPU 芯片中得到应用。2020年，龙芯中科推出了自主指令系统 LoongArch。2021 年 7 月开始，公司信息化业务已经转向基于龙芯自主指令系统 LoongArch 的 3A5000 系列处理器，工控业务开始转向基于龙芯自主指令系统 LoongArch 的系列处理器。
2.4.2 产品由点及面，重视软件生态建设及解决方案提供能力
龙芯中科芯片产品依据应用领域的不同可分为工控类芯片和信息化类芯片。工控类芯片面向嵌入式专用设备、工业控制与终端等，如物联终端、仪器设备、数据采集、网络设备、行业终端、智能制造等，系列产品在网安通信、能源、交通等行业领域已获得广泛应用;信息化类芯片面向桌面和服务器等，系列产品在电子政务、金融、电信、教育等行业领域已获得广泛应用。具体而言，龙芯中科研制的芯片包括龙芯 1 号、龙芯 2 号、龙芯 3 号三大系列处理器芯片及桥片等配套芯片：
龙芯1号系列∶低功耗、低成本专用嵌入式SoC或MCU处理器，通常集成1个32位低功耗处理器核，应用场景面向嵌入式专用应用领域，如物联终端、仪器设备、数据采集等;
龙芯 2号系列∶低功耗通用处理器，采用单芯片SoC设计，通常集成1-4个64位低功耗处理器核，应用场景面向工业控制与终端等领域，如网络设备、行业终端、智能制造等;
龙芯3号系列∶高性能通用处理器，通常集成4个及以上64位高性能理器核，与桥片配套使用，应用场景面向桌面和服务器等信息化领域;
配套芯片∶包括桥片及正在研发尚未实现销售的电源芯片、时钟芯片等，其中桥片主要与龙芯3号系列处理器配套使用和销售，电源芯片和时钟芯片主要与龙芯2号、龙芯3号系列处理器配套使用。龙芯1号、2号、3号处理器芯片及配套芯片的主要客户是板卡、整机厂商。
信息化与工控领域双向出击，持续拓展下游应用。在信息化领域，国内数十家 整机品牌推出了基于龙芯 CPU 的台式机、笔记本、一体机与服务器设备，已经广 泛应用于电子政务办公信息化系统，并在金融、教育等应用中展开批量应用试点；在工控领域，国内上百家主要工控和网络安全设备厂商推出了基于龙芯 CPU 的工 控和网安产品，包括工业 PC、工业服务器、工业存储设备、DCS、PLC、交换机、 路由器、防火墙、网闸、网络监测设备、数据加密通信设备等。上述设备已经在发 电、输变电、石油管道、轨道交通、高速公路 ETC 系统、船舶运输控制系统等领 域规模化应用或开展应用验证。
持续拓展软件生态，增强芯片产品可用性。为支持芯片销售及应用，龙芯中科开发了基础版操作系统及浏览器、Java 虚拟机、基础库等重要基础软件，持续优化改进，并以两种方式免费提供给客户，包括操作系统搭载和终端整机厂商搭载。用户可直接使用龙芯中科发布的基础版操作系统，也可基于龙芯中科发布的基础版操作系统进行二次开发以定制其产品系统。龙芯中科提供免费的基础版操作系统供直接使用，可以有效降低终端用户的整体成本。
提供配套解决方案及技术服务，解决客户需求“最后一公里”。龙芯中科基于开放的龙芯生态体系，为下游企业提供基于龙芯处理器的各类开发板及软硬件模块，并提供完善的技术支持与服务。解决方案业务细分为硬件模块和技术服务两个部分。硬件模块业务的主要产品为基于龙芯处理器的开发板和验证模块；技术服务业务主要是公司提供的基于龙芯处理器的系统产品开发服务。
2.5 横向对比：国产化 CPU 大有可为
立足 Fabless 模式，聚焦设计环节。海光信息、龙芯中科、天津飞腾及华为鲲鹏均为典型的 Fabless 模式企业，主要负责制定芯片的规格参数与方案、进行芯片设计和验证、交付芯片设计版图等，而芯片的晶圆加工、封装测试通过委外方式完成。通过向晶圆制造厂采购定制加工生产的晶圆，向封装测试厂采购封装测试服务，期间自身辅以工艺管理和测试支持，公司实现对设计环节的聚焦。
多指令集体系协同发展，基本产品参数已与国际主流产品具备一定可比性。指令集是影响处理器应用领域的重要因素，不同指令集架构下部分产品参数如核心数、超线程对产品性能影响程度不同，仅具有参考意义。目前，海光信息采用x86指令集架构，龙芯中科采用LoongArch指令集架构，天津飞腾及华为鲲鹏采用ARM指令集架构。
信创助力收入腾飞，具备盈利能力。根据各招股说明书及年报披露，海光信息 2018-2021 年收入规模分别为 0.48/3.79/10.22/23.10 亿元；龙芯中科2018- 2021 年收入规模分别为 1.93/4.86/10.82/12.01 亿元；天津飞腾2018-2021 年 收入规模分别为 0.64/2.07/12.72/22.18 亿元。伴随自 2019 年以来信创市场的崛 起，三家公司均实现了收入快速上扬。盈利能力方面，海光信息及龙芯中科 2019- 2021 年毛利润率均保持在 50%左右的水平，海光信息伴随收入快速爬升逐步实现扭亏为盈。天津飞腾整体保持较为强劲的盈利能力，净利润率水平为已披露的三家国产化 CPU 企业中最高。
出货量持续提升，产品市场定位存在差异。根据海光信息及龙芯中科招股说明书披露，产品单价方面，海光信息 7000 系列及 5000 系列产品的均价约6000- 9000 元，3000 系列产品价格约 1000 元。龙芯中科的工控类和信息类芯片的均价约 400-600 元；产品出货量方面，海光信息三款产品出货量合计约 20-50 万片，龙芯中科工控类产品出货量约 100 万片，信息类产品出货量约 150 万片。我们认为，两家公司产品单价及出货量差异主要来自两者定位的不同。其中，海光芯片主要定位于服务器应用市场，龙芯主要定位于 PC 及类 PC 市场。天津飞腾及华为鲲鹏 CPU 产品主要定位于服务器应用场景。
结合对几款国产化芯片厂商及其产品的分析和对比，我们认为可以得出以下结论：
（1）国产化浪潮趋势明显，国产化芯片厂商有望顺势崛起。在海外贸易不确定性持续的背景下，芯片作为硬件基础底座的重要性与必要性凸显。海光与龙芯自 2019 年以来收入的快速攀升，表明其在信创市场强劲的内生需求。在海外主流芯 片厂商出口存在不确定的大背景下，国产化芯片厂商有望借助政策东风快速成长，顺势崛起。
（2）海光信息服务器市场优势明显，龙芯中科 PC 市场存在潜力。根据产品单价及出货量来看，海光与龙芯分别在不同市场具备优势。海光承袭 x86 体系，在服务器市场具备优势；龙芯实现自主架构研发并重视生态建设，在 PC 及类 PC 市场具备竞争优势。
（3）ARM 架构生态强大，华为鲲鹏具备“王者归来”潜质。天津飞腾及华为鲲鹏基于 ARM 架构设计，本身能够较好地吸收 ARM 体系已有的生态应用。鲲鹏 920 芯片各项参数领先，并具备华为云自身作为稳定需求方，在自身软硬件技术优势下叠加持续壮大的合作伙伴生态体系，我们认为其是国产化芯片厂商中最具竞争优势的厂商之一。近期，鲲鹏在中国电信及农行等的中标，表明其发展潜力。 我们认为，如果供应链能够逐步复苏，有望实现“王者归来”。
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