信创产业系列主题之—国产替代之CPU

实现自主可控，首先是集中在CPU替换、操作系统替换、服务器替换、高端数据库替换等核心领域。从中国电信招标服务器开始，国产服务器的替代之路扬帆起航，未来会逐渐拓展到CPU、操作系统和高端数据库上。

信创CPU国产替代空间巨大，潜在的市场预估在840亿元。

信创CPU首先替代市场主要包括DZ、特殊部门和金融、电信、能源、电力、医疗、教育、交通、公共事业八大行业领域。

来源：国家统计局2019年统计年鉴

据人社部2015年发布的《2015年度人力资源和社会保障事业发展统计公报》显示，截至2015年底，全国共有公务员716.7万人。 根据2019年国家统计局的统计年鉴显示，截止2018年全国国有单位职工5740万（包含央企和地方国企）。全国事业单位，根据数据显示保守在3000万；三者合计总数在9456万。

假设人均PC数为1台，政府+国有企业为主体的关键性行业PC替代数量至少超过6000万台。保守估计每颗芯片按人民币0.1万元的单价，我国信创领域国产芯片替代潜在空间达600亿元。

每20台PC需要一台服务器，则服务器需求在300万台，以每台服务器CPU0.8万元的价格来算，服务器潜在的国产替代空间就是240亿元。

那么信创的国产CPU和服务器替代潜在的市场空间估计在840亿元，如果进一步普及到民间，那么这个市场更为无法想象的大。

2、信创CPU的主要参与者

目前我国的CPU市场主要以X86架构为主，长期被Inter和AMD长期垄断，国内主流的芯片主要以ARM架构和X86架构为主，同时还有MIPS和ALPHA架构。主流的芯片产品包括鲲鹏、飞腾、海光、兆芯、龙芯和申威等。由于MIPS和ALPHA架构生态不完善（主要是软件兼容性），我们重点看好生态完善的X86和具备潜力的ARM架构产品：鲲鹏（华为）、海光（中科曙光）、飞腾（中国长城）、龙芯。

一、华为鲲鹏

华为技术有限公司成立于1987年，总部位于深圳，是全球领先的信息与通信技术（ICT）解决方案供应商。华为鲲鹏计算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。鲲鹏计算产业利用华为强大的基础研发能力、计算根技术创新能力和生态构建能力，三策并举，保证计算产业成功。为新基建提供澎湃算力，鲲鹏计算产业目前已经有超过150家厂家参与。

图片来源：华为官网

2019年1月，华为向业界发布基于ARM v8指令集研发的高性能服务器处理器鲲鹏920。

1）鲲鹏920芯片特点

高性能：鲲鹏920处理器的整型测试性能超过930分，是鲲鹏916的三倍性能。

高吞吐：

1）内存带宽高：内存通道数量提升到8通道，内存速率 提升至2933MHz，带宽提升2.4倍。

2）带宽高：PCIe 3.0升级到 PCIe 4.0，速率翻番， IO总带宽提升1.7倍。

3）网络带宽高：集成100G RoCE以太网卡功能，网络带宽提升10倍。

高集成：鲲鹏920处理器集成了CPU、南桥、网卡、SAS存储控制器等4颗芯片的功能，能够释放出服务器更多槽位，用于扩展更多加速部件功能，大幅提高系统的集成度。

高效能：鲲鹏920处理器在相同功耗下性能表现提高了35%。

2）鲲鹏处理器的家族发展史

资料来源：华为官网

华为围绕鲲鹏处理器打造了“算、存、 传、管、智”五个子系统的芯片族。历经十几年，目前投入超过2万名工程师。秉承量产一代、研发一代、规划一代的策略。

同时鲲鹏获得ARMv8架构的永久授权，Kunpeng处理器是基于Armv8架构永久授权，处理器核、微架构和芯片均由华为自主研发设计，鲲鹏计算产业兼容全球Arm生态，二者共享生态资源， 互相促进、共同发展。

3）华为致力于打造鲲鹏计算产业生态体系

随着鲲鹏计算产业向纵深发展，将逐步实现全行业、全场景覆盖，基于鲲鹏处 理器的算力将会像水像电一样无所不及，为政府、运营商、金融、互联网、能源、 交通、教育、医疗等各个行业带来产业变革的新机遇，打造自主可控的计算机生态体系。

4）通过硬件、软件、行业用三位一体打造鲲鹏产业，打造一个具有自主可控性的计算机生态。

计算产业是一个充分开放的体系，构建一个新的计算产业，需要产业链上成千上万的上中下游企业、上千万的开发者以及千行百业的用户共同努力和相向而行才能成功。

5）华为与各地政府建立鲲鹏计算产业联盟

资料来源：各地方政府官网

截止2020年8月13日，华为已经与各地方政府成立了15个鲲鹏计算产业联盟，共同打造计算机产业生态。同时华为还布局7个华为鲲鹏硬件生产基地，主要由华为产业联盟会员牵头。

资料来源：各大公司公告

二、天津海光

天津海光信息技术有限公司，成立于2014年10月24日。2018年中科曙光以10.71亿元获得海光信息的10.92%股权，自此，中科曙光占海光的股权比例上升到 36.44%。现为中科曙光旗下子公司。通过与AMD合资的两个子公司成都海光微电子技术有限公司、成都海光集成电路设计有限公司获得AMD的X86授权和专利。

1）海光芯片性能

1. 海光采用BGA整合封装，直接焊接在主板上，无法更换和升级，辅以简单的6相供电。

2. .整体板型为mciroATX，供电接口有24针主供电、8针辅助供电 和D形大4针辅助供电。

3. 典型的服务器布局以方便散热，另有四个SATA 6Gbps磁盘接 口、两条PCIe 3.0 x16和一条PCIe 3.0 x4扩展插槽。

4. 为了扩展输入输出搭配Lattice Semiconductor FPGA，提供SATA接口、四组LED指示灯和各种定制接口、插针、按钮。使用IPMI控制器和ASPEED AST2500芯片，提供简单的2D图 形输出。

2）海光被美国列入实体名单，海光已组织500人的研发团队，逐步实现自主研发

2019年6月21日美国商务部将中科曙光以及其3家子公司：天津海光、成都海光集成电路、成都海光微电子技术列入实体名单，意味着包括AMD、英特尔等在内的美国公司以及使用美国技 术占比超过25%的公司均不能与中科曙光及其子公司进行产品和技术的交易。

2019年6月，AMD宣布不再向其中国合资公司授权新的 x86 IP 产品。这意味着AMD在中国 与海光成立的合资企业开发的后续产品，将停留在第一代锐龙（Ryzen）和霄龙（EPYC）所依赖的 Zen 架构，而无法继续得到新的Zen 2架构。

海光流片受到合作方美国公司“格罗方德”限制，目前海光的流片从“格罗方德”切换到了三星。

根据中科曙光方面的消息，海光公司已经组建了超过 500 人的研发团队，海光x86 架构CPU芯片前期获得AMD的Zen 架构授权，逐步实现自主研发。2019 年海光实现营业收入3.90 亿元，同比增长245%，净利润0.60 亿元（2018 年为亏损0.36 亿元），表明芯片已经顺利量产。

三、天津飞腾

1）背景强大：背靠CEC及国防科大

天津飞腾信息技术有限公司是一家快速成长中的中国芯片设计企业，总部位于天津滨海高新技术产业开发区，在北京、广州等地均设有运营、销售和研发中心。主要股东包括：CEC（中国电子信息集团）、国防科大、天津市国资委等。 中国长城持有公司35%的股权，是飞腾第一大股东。

3）基于ARM架构的国产CPU的发展历程

资料来源：飞腾官网

4）飞腾具有丰富的产品线

飞腾CPU产品主要包括高性能服务器 CPU、高效能桌面CPU和高端嵌入式CPU三大系列，为从端到云的各型设备提供核心算力支撑。

资料来源：飞腾白皮书

飞腾在2019年的首届生态伙伴大会上表示，2019年飞腾在手订单超过10亿元，公司预计2020-2024年每年有望实现翻倍的复合增速，到2024年营收达到100亿元，并计划在北京、上海、长沙、西安、沈阳等地进行布局。 作为第一大股东的中国长城业绩将显著受益。

A股上市公司中涉及国产CPU的标的只有中国长城和中科曙光，应该说标的非常稀缺。

中国长城：受上半年疫情的影响，政府的招标工作停止，这直接影响到了上半年业绩。随着经济的复产复工，信创业务今年下半年招标工作已经接近完成，在新格局形式下飞腾在党政份额有望继续超预期，带动公司整机业务高速增长，公司业绩在第三季度已经出现拐点。

中国长城披露三季报，公司2020年前三季度营业收入74.6亿元，同比增长4.33%；前三季度净利润亏损1.63亿元，其中，第三季度净利润1.38亿元，同比增长248.2%。同时，截止 2020 年 10 月飞腾芯片已签约 196 万片， 出货 127 万片，同比增长 10 倍以上，创国产 CPU 出货新纪录。我们预 计飞腾芯片全年签约 210 万片，出货 150 万片，从而带来业绩大幅增长， 且打开未来成长空间。中国长城将继续持有飞腾不低于 26.775%股权，仍为天津飞腾第一大股东，未来会继续受益于飞腾芯片的快速崛起。

中科曙光：海光芯片作为国产CPU领军，在技术与生态方面极具领先优势，有望充分受益于国产化趋势。2020 年上半年以来，海光持续中标一系列重要行业的国产化招标，包括前期运营商集采、公安部招标等，充分彰显技术和市场竞争力。信创产业大势已来，坚定看好海光的成长前景。

公司发布2020年三季报，实现营业收入59.57亿元，同比下滑 12.15%；归母净利润 3.24 亿元，同比增长29.79%。 其中，Q3单季度收入为 19.69亿元，同比下滑 9.46%；归母净利润为0.73 亿元，同比增长 59.29%；扣非归母净利润为815.94 万元，同比下滑 14.74%。

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