CPU是解釋計算機指令以及處理計算機軟件中的數(shù)據(jù),2020年全球智能手機產(chǎn)量高達21.69億部,品牌參與者主要包括戴爾、HPE、浪潮、華為、曙光和寶德等,以下是CPU行業(yè)現(xiàn)狀分析。
我國CPU市場規(guī)模和潛力非常大,龐大的整機制造能力意味著巨量的CPU采購。CPU行業(yè)分析指出,雖然近些年,計算機整機和智能手機產(chǎn)量增長都出現(xiàn)瓶頸,但由于這兩類產(chǎn)品體量龐大,CPU的需求量大且單品價值非常高,市場規(guī)模依然非??捎^。
CPU行業(yè)現(xiàn)狀指出,服務(wù)器CPU伴隨著整機出貨的快速成長,需求量增長也較為迅速。2020年國內(nèi)服務(wù)器出貨量達到330.4萬臺,同比增長26%,其中互聯(lián)網(wǎng)、電信、金融和服務(wù)業(yè)等行業(yè)的出貨量增速也均超過20%。另外,國內(nèi)在物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新興計算領(lǐng)域,對CPU也存在海量的需求。
前500名超級計算機數(shù)量中,我國占比46%處于絕對領(lǐng)先的地位,美國23%次子,之后是日本等其他國家。在國內(nèi)有如此大需求的背景下,服務(wù)器芯片擁有廣闊的空間,并且芯片也國產(chǎn)化迫在眉睫。從2019年年起中國超級計算機數(shù)量明顯增加,美國超級計算機數(shù)量逐漸減少,在此背景下國產(chǎn)服務(wù)器芯片迎來廣闊的增量市場。
英特爾幾乎壟斷了全球市場,國內(nèi)相關(guān)企業(yè)約有3-5家,但都沒有實現(xiàn)商業(yè)量產(chǎn),仍然依靠申請科研項目經(jīng)費和政府補貼維持運轉(zhuǎn)。龍芯等國內(nèi)CPU設(shè)計企業(yè)雖然能夠做出CPU產(chǎn)品,且在部分指標上可能超越國外CPU,但由于缺乏產(chǎn)業(yè)生態(tài)支撐,還無法與占主導產(chǎn)品競爭。
目前,我國CPU授權(quán)主流的方式有三種:架構(gòu)授權(quán)、軟核授權(quán)和硬核授權(quán),對于使用授權(quán)的企業(yè)來說,CPU的完成度依次上升,設(shè)計難度依次下降,但自主程度也在降低。
軟核授權(quán)。CPU行業(yè)現(xiàn)狀指出,軟核通常是用HDL文本形式提交給用戶,它經(jīng)過 RTL 級設(shè)計優(yōu)化和功能驗證,但其中不含有任何具體的物理信息。用戶可以綜合出正確的門電路級設(shè)計網(wǎng)表,并可以進行后續(xù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計,具有很大的靈活性,借助于EDA綜合工具可以很容易地與其他外部邏輯電路合成一 體,根據(jù)各種不同半導體工藝,設(shè)計成具有不同性能的器件,設(shè)計難度和自由度低于架構(gòu)授權(quán)。
硬核授權(quán)。硬核是基于半導體工藝的物理設(shè)計,已有固定的拓撲布局和具體工藝,并已經(jīng)過工藝驗證,具有可保證的性能。其提供給用戶的形式是電路物理結(jié)構(gòu)掩模版圖和全套工藝文件,是可以拿來就用的全套技術(shù),用戶拿到授權(quán)之后就可以生產(chǎn)。硬核的設(shè)計和工藝已經(jīng)完成而不能更改,授權(quán)廠商對其實行全權(quán)控制,對知識產(chǎn)權(quán)的保護相對簡單。因此,采用此類授權(quán)模式的廠商,自主可控能力最弱,但商業(yè)化成功的可能性最高。
展望2021年,黨中央、國務(wù)院以及地方政府對該領(lǐng)域的支持力度逐步加大,政策日趨完善,為產(chǎn)業(yè)后續(xù)實現(xiàn)跨越式發(fā)展創(chuàng)造了良好的外部環(huán)境。尤其是未來中美在科技領(lǐng)域競爭加劇的大背景下,國內(nèi)對國產(chǎn)CPU的支持力度還會保持在高強度,以上便是CPU行業(yè)現(xiàn)狀分析所有內(nèi)容了。