当前芯片成为科技竞争的核心，CPU首当其冲，国产替代空间广阔。随着行业信创加速，电信、金融等行业集采中“国产芯片”服务器占比大幅提升。

CPU是数字芯片，基于制程越小，性能越好的规律，CPU产业链是先进制程数字芯片产业链。#CPU#

从指令集架构看CPU市场：

资料来源：方正证券

CPU产业链上游包括晶体代工、设备、封装测试和内核授权四个方面，覆盖面广。上游中相关产业存在超额利润率，CPU产业市场集中，能够对上游纵向垄断，且垄断性强。

中游包括CPU设计企业、ARM授权及嵌入式处理器三部分。

从CPU细分市场来看，桌面CPU市场两雄称霸，服务器CPU市场接近垄断。

全球龙头包括英特尔（IDM模式）、AMD等。

X86架构目前占据了全球服务器、桌面及移动PC的主要市场份额。

CPU商用市场也基本被X86架构的国际巨头Intel、AMD两家垄断。

Intel市场份额基本保持在70%-80%左右。据Mercury的数据，在2021年年末，全球x86市场中AMD的市场份额达到25.6%

而ARM在非X86架构占据主导地位，进军X86传统领域。在整个非X86领域，ARM架构占据主导地位；同时进军X86传统领域。2011年，微软开始推出ARM的Windows系统，ARM进军X86的传统领域。2020年苹果的首款芯片M1横空出世，迎来了ARM架构的巨大突破。

国产CPU企业目前主要有6家，分别是龙芯中科、电科申泰、华为海思、飞腾信息、海光信息、上海兆芯。

按采用的指令系统类型可大致分为三类：

第一类，是龙芯和电科申泰，早期曾分别采用MIPS兼容的指令系统和类Alpha指令系统，现已分别自主研发指令系统。

龙芯CPU是我国最早的国产CPU厂商，在专用类、工控、嵌入式终端CPU等领域拥有较强优势，后拓展至桌面端和服务器CPU领域。目前龙芯桌面端CPU在信创试点中占有较高市场份额。

第二类，是华为海思和飞腾信息，采用ARM指令系统;

第三类，是海光信息和上海兆芯，采用X86指令系统。

按指令集分类：基于x86架构的兆芯、海光性能起点较高，生态迁移难度小，替换空间大。基于ARM架构的飞腾、鲲鹏架构迭代空间广阔，性能提升较快，生态适配较好。

基于自研指令集架构的龙芯、申威自主可控程度高，有望加速迭代构建生态应用迎来重大发展机遇。

信创二期试点中，飞腾服务器CPU凭借良好性能占据较高市场份额，尤其在军队的优势显著；申威CPU主要应用于超算和军队领域。

全球服务器CPU竞争格局：

资料来源：PassMark

CPU产业链下游包括PC、服务器、消费电子、物联网等。下游产业在国内外都拥有巨大市场，整体利润率高，但垄断情况相对较低。

CPU产业链梳理：

资料来源：IDC、西南证券

当前国产CPU产业链进口替代：设计环节，华为鲲鹏，飞腾等龙头已经跻身世界一流水平，封测环节，通富承接AMD7nmCPU封测，14nm及以下结点的先进制程，设备、材料、EDA/IP、制造等环节与国外领先龙头差距较大，目前仍采用“外循环为主+内循环为辅”的模式

目前国产CPU主要需求来自服务器、政企、工业等市场，鲜少出现在消费级市场。

“中国芯”在政务领域已进入大规模应用阶段。以国产CPU为算力底座的电脑和终端设备已经在全国32个省市和128个部委单位部署应用，覆盖了政务办公、电子政务、数字政府的核心应用领域。行业有望迎来新一轮的发展机遇。