全球 CPU 市場：Intel、AMD 壟斷，中國廠商崛起

全球 CPU 發展歷程基本與 Intel 和 AMD 的發展史相吻合，可分為四個階段：性能提升階段、應用擴展階段、多元發展階段和多核集成階段。

當前 CPU 市場處於多核集成階段，核心數量、頻率大幅提升，以 AMD 5000 系列處理器、Intel 第十二代酷睿等芯片為代表。市場規模來看，據 IC insights 數據，2021 年全球微處理器出貨量達 24.9 億台、市場規模達 1029 億美元。競爭格局來看，目前全球 CPU 市場呈現寡頭壟斷格局，海外廠商 Intel$英特爾(INTC.US)  和 AMD $AMD(AMD.US) 市場份額佔優，中國 CPU 廠商正在崛起，主要國產玩家包括海光信息、龍芯中科、飛騰、申威、兆芯等。

CPU：計算機系統的運算和控制核心

CPU 是計算機的運算和控制核心，是信息處理、程序運行的最終執行單元，是計算機的核心組成部件，其本質是超大規模集成電路，用於解釋計算機指令和處理計算機軟件中的數據，並負責控制、調配計算機的所有軟硬件資源。從 CPU 的分類來看：1）按內部結構劃分，可以分為馮·諾依曼結構、哈佛結構等；2）按應用領域劃分，CPU 可以分為微處理器（MPU）、微控制器（MCU）、數字信號處理器（DSP）、專用處理器（ASP）等；3）按下游應用場景劃分，CPU 可以應用在服務器、工作站、個人計算機、移動終端和嵌入式設備等不同設備上。

驅動力之一：芯片製造工藝進步

芯片製程的進步能夠推動 CPU 的發展，一方面體現在可以讓芯片的集成度大大增加，另一方面，芯片製程的進步能夠帶來運算性能和電氣性能的雙方面改進。回顧歷史來看，從 1971 年第一枚微型電腦處理器 Intel 4004 發佈，到 2020 年芯片製程邁入 5nm，芯片製程由微米級進步至納米級，當下仍在不斷向更微觀發展。伴隨着芯片製程工藝的不斷微縮，芯片性能提升、功耗降低，算力性能隨之迭代升級。

驅動力之二：芯片設計方法迭代

覆盤芯片設計方法的迭代過程來看，主要經歷了三個階段：1）階段一：芯片設計主要以 CAD 廠商為主導，技術進步是重要的推動力；2）階段二：ASIC 芯片、單元庫、邏輯綜合發展推動芯片設計進入系統級，芯片設計軟件化和抽象化程度不斷加深；3）階段三：EDA 廠商逐漸成為主導公司，IP 模式的發展，帶來芯片設計變革。我們認為，隨着芯片設計方法的迭代升級，EDA 設計工具不斷更新迭代，軟硬件協同逐漸成為芯片開發趨勢，晶圓廠與上游 EDA 廠商的關係也變得更加緊密，生態協同發展的模式逐漸成為主流，從而推動商業模式升級。

驅動力之三：微架構&指令集共同升級

我們認為，對微架構與指令集之間關係的拆解，是理解 CPU 核心能力的關鍵。指令集是 CPU 中計算和控制計算機系統所有指令的集合，主要分為 CISC 和 RISC，二者在發展中相互借鑑，不斷拓展。微架構是在特定處理器中實現給定指令集架構的方式，其自身的迭代過程往往伴隨着芯片性能的進步，未來將向更廣泛的應用方向拓展。總的來説，我們認為，指令集架構是一種方法、思想和原理，而微架構則是一種方案、佈局和連接方式。指令集的演化決定了 CPU 的運算方式，而微架構的升級則將設計落地，最終二者的共同迭代升級，才促使了芯片產業的進步。