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CPU芯片行業(yè)國產(chǎn)供應(yīng)能力顯著提升 人工智能時代下市場增量需求可觀

一、CPU芯片是計算機“大腦”,近年在電子設(shè)備普及與信息技術(shù)快速發(fā)展下市場規(guī)模持續(xù)擴容

根據(jù)觀研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國CPU芯片行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀研究與投資前景預(yù)測報告(2025-2032)》顯示,CPU芯片其實就是中央處理單元(CentralProcessingUnit,簡稱CPU),是計算機的“大腦”,是由單晶硅制成的電子元件,用于執(zhí)行計算機的所有計算任務(wù)和處理數(shù)據(jù)。

得益于智能手機、平板電腦、服務(wù)器等電子設(shè)備的普及和升級換代,以及云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新興技術(shù)的快速發(fā)展,近年我國包括CPU芯片市場規(guī)模持續(xù)擴大。數(shù)據(jù)顯示,2022年我國CPU芯片行業(yè)市場規(guī)模達到了2003.45億元,同比增長10%。進入2023年,這一趨勢并未放緩,市場規(guī)模進一步增長至約2160.32億元。預(yù)計2025年,我國CPU芯片行業(yè)的市場規(guī)模將增長至2484億元左右。

得益于智能手機、平板電腦、服務(wù)器等電子設(shè)備的普及和升級換代,以及云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新興技術(shù)的快速發(fā)展,近年我國包括CPU芯片市場規(guī)模持續(xù)擴大。數(shù)據(jù)顯示,2022年我國CPU芯片行業(yè)市場規(guī)模達到了2003.45億元,同比增長10%。進入2023年,這一趨勢并未放緩,市場規(guī)模進一步增長至約2160.32億元。預(yù)計2025年,我國CPU芯片行業(yè)的市場規(guī)模將增長至2484億元左右。

數(shù)據(jù)來源:公開數(shù)據(jù),觀研天下整理

目前CPU芯片以x86生態(tài)和ARM生態(tài)為主。其中由于x86架構(gòu)CPU起步較早,生態(tài)體系較其他架構(gòu)CPU具有明顯優(yōu)勢,因此,x86架構(gòu)CPU占據(jù)了全球桌面PC、服務(wù)器領(lǐng)域約90%的市場份額,處于顯著領(lǐng)先地位。

x86生態(tài)和ARM生態(tài)對比情況

生態(tài) 采用的指令集 采用的處理器 采用的操作系統(tǒng) 主要區(qū)別
x86生態(tài) x86 x86架構(gòu)處理器 Windows為主 性能高、兼容性高、軟件生態(tài)完整,主要面向桌面和服務(wù)器市場
ARM生態(tài) ARM ARM架構(gòu)處理器 Android為主 效率高、集成度高、低功耗,主要面向移動端和物聯(lián)網(wǎng)市場

資料來源:公開資料,觀研天下整理

二、人工智能時代帶來增量需求, CPU芯片市場發(fā)展前景可觀

隨著云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、邊緣計算等新技術(shù)發(fā)展成熟,信息產(chǎn)業(yè)進入人工智能時代,算力成為下一代基礎(chǔ)設(shè)施,而算力的核心就是 CPU、GPU 等高端處理器芯片。在桌面 PC 領(lǐng)域,AI PC的面世為行業(yè)注入了新的活力,它融合了設(shè)備、邊緣計算及云技術(shù),具備卓越的計算與先進的 AI 能力,可滿足生成式AI工作負載的要求,推動 PC 市場向高端化、智能化發(fā)展,為 CPU、GPU 等高端處理器芯片行業(yè)開辟了新的增長路徑;在服務(wù)器領(lǐng)域,云計算中心作為算力的集中承載平臺對高性能服務(wù)器芯片需求穩(wěn)定而強勁,同時邊緣服務(wù)器市場需求快速增長;在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備領(lǐng)域,人工智能技術(shù)的快速演進,將在協(xié)作領(lǐng)域出現(xiàn)大量物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的應(yīng)用機會。因此,人工智能時代的到來給 CPU芯片市場帶來巨大的增量需求。

隨著云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、邊緣計算等新技術(shù)發(fā)展成熟,信息產(chǎn)業(yè)進入人工智能時代,算力成為下一代基礎(chǔ)設(shè)施,而算力的核心就是 CPU、GPU 等高端處理器芯片。在桌面 PC 領(lǐng)域,AI PC的面世為行業(yè)注入了新的活力,它融合了設(shè)備、邊緣計算及云技術(shù),具備卓越的計算與先進的 AI 能力,可滿足生成式AI工作負載的要求,推動 PC 市場向高端化、智能化發(fā)展,為 CPU、GPU 等高端處理器芯片行業(yè)開辟了新的增長路徑;在服務(wù)器領(lǐng)域,云計算中心作為算力的集中承載平臺對高性能服務(wù)器芯片需求穩(wěn)定而強勁,同時邊緣服務(wù)器市場需求快速增長;在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備領(lǐng)域,人工智能技術(shù)的快速演進,將在協(xié)作領(lǐng)域出現(xiàn)大量物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的應(yīng)用機會。因此,人工智能時代的到來給 CPU芯片市場帶來巨大的增量需求。

數(shù)據(jù)來源:公開數(shù)據(jù),觀研天下整理

三、自主安全趨勢日趨明顯,國產(chǎn)CPU芯片供應(yīng)能力得到了顯著提升

芯片是信息社會的基石,是實現(xiàn)高水平科技自立自強、經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的重要支撐,自主研發(fā)并推廣應(yīng)用安全可靠的CPU芯片對我國信息產(chǎn)業(yè)至關(guān)重要。近年在政策扶持、AI算力需求激增以及地緣政治博弈等多重因素的推動下,我國國產(chǎn)CPU芯片市場正在快速增長。

與此同時,隨著國內(nèi)芯片制造技術(shù)的不斷進步和產(chǎn)業(yè)鏈的日益完善,我國CPU芯片的供應(yīng)能力得到了顯著提升。以“六大國產(chǎn)CPU龍頭”之一兆芯集成為例:具體如下:

兆芯集成自2013年設(shè)立以來,通過“引進、消化、吸收、再創(chuàng)新”的發(fā)展路徑,完全掌握了通用處理器及其配套芯片的自主研發(fā)和技術(shù)迭代能力,實現(xiàn)了在CPU設(shè)計研發(fā)技術(shù)的全面貫通和自主創(chuàng)新突破,成為目前國內(nèi)領(lǐng)先的可同時面向桌面PC、服務(wù)器、工作站以及嵌入式等多領(lǐng)域,并持續(xù)兼容x86指令集的CPU設(shè)計企業(yè)。

兆芯集成目前已全面掌握CPU芯片設(shè)計研發(fā)全環(huán)節(jié)的關(guān)鍵核心技術(shù),成功實現(xiàn)自主指令集拓展與內(nèi)核微架構(gòu)設(shè)計、自主互連架構(gòu)設(shè)計、自主IP設(shè)計、自主設(shè)計方法、自主測試驗證體系及自主知識產(chǎn)權(quán)體系六大自主創(chuàng)新突破,完成了“張江”、“五道口”、“陸家嘴”、“永豐”、“世紀大道”五代內(nèi)核微架構(gòu)的演進升級,并在多個關(guān)鍵指標層面創(chuàng)造了多項國內(nèi)第一。如KX-6000系列處理器是國內(nèi)首款實現(xiàn)主頻3.0GHz關(guān)鍵突破的通用處理器;新一代KX-7000系列處理器產(chǎn)品關(guān)鍵性能參數(shù)處于國內(nèi)領(lǐng)先水平,最高工作頻率達3.7GHz,再度刷新國內(nèi)自研處理器量產(chǎn)頻率記錄。

兆芯集成完成了“張江”、“五道口”、“陸家嘴”、“永豐”、“世紀大道”五代內(nèi)核微架構(gòu)的演進升級

自主研發(fā)的內(nèi)核微架構(gòu)

對應(yīng)產(chǎn)品名稱

“開先”系列桌面PC/嵌入式處理器

“開勝”系列服務(wù)器處理器

張江

ZX-C系列

ZX-C+FC-1080/1081

五道口

KX-5000系列

KH-20000

陸家嘴

KX-6000系列/KX-6000G系列

KH-30000

永豐

KH-40000

世紀大道

KX-7000系列

資料來源:公開資料,觀研天下整理

目前,國內(nèi)多家知名桌面PC、服務(wù)器廠商均已推出搭載了兆芯CPU芯片的整機產(chǎn)品。其中,桌面PC為公司傳統(tǒng)優(yōu)勢領(lǐng)域,建立了領(lǐng)先的市場地位。2024年,在聯(lián)想開天、軟通計算機、紫光、升騰、視源等頭部桌面PC廠商的國產(chǎn)終端出貨中,搭載兆芯CPU的產(chǎn)品占比位列第一。

除了兆芯集成外,華為、海光、龍芯等本土廠商也在不斷發(fā)力。如龍芯中科采用完全自主研發(fā)的LoongArch架構(gòu),擁有100%自研指令集,徹底擺脫了海外授權(quán)風險。其研發(fā)的龍芯系列芯片,不僅在性能上持續(xù)優(yōu)化,更在安全性、穩(wěn)定性方面展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。當下,國內(nèi)外主要CPU廠商同期的主要可比CPU產(chǎn)品設(shè)計架構(gòu)及參數(shù)對比如下:

國內(nèi)外主要CPU廠商同期的主要可比CPU產(chǎn)品設(shè)計架構(gòu)及參數(shù)對比(桌面PC領(lǐng)域)

項目 Intel AMD 兆芯集成 龍芯中科 飛騰信息 電科申泰
品牌 i5 14400 銳龍 R58600G KX-7000系列 3A6000 D3000 申威421
指令集 x86 x86 x86 LoongArch ARM SW-64
核心數(shù) 10 6 8 4 8 4
最高頻率 4.7GHz 5GHz 3.7GHz 2.5GHz 2.5GHz 2.0GHz
內(nèi)存類型 DDR5/DDR4 DDRS DDR5/DDR4 DDR4 DDR5/DDR4 DDR3
內(nèi)存通道數(shù) 2 2 2 2 2 2
最高內(nèi)存頻率 4800MHz 5200MHz 4800MHz 3200MHz 未披露 未披露
集成顯卡 集成 集成 集成 / / /
支持接口最高版本 PCIe5.0 PCIe4.0 PCIe4.0 HT3.0 PCIe5.0 PCIe3.0
PCIe 通道數(shù) 20 20 24 未披露 28 16

注:1、華為海思未公開其桌面CPU的具體參數(shù)情況,此處未進行參數(shù)對比

2、表中所列的參數(shù)均來自各CPU廠商的官方網(wǎng)站或者公開發(fā)布的資料

資料來源:兆芯集成招股說明書,觀研天下整理

國內(nèi)外主要CPU廠商同期的主要可比CPU產(chǎn)品設(shè)計架構(gòu)及參數(shù)對比(服務(wù)器領(lǐng)域)

項目 Intel AMD 兆芯集成 海光信息 華為海思 龍芯中科 飛騰信息 電科申泰
品牌 Xeon6230 EPYC7282 開勝KH-40000 5380 鯤鵬920-5220 3D5000 S5000C-32 申威 1621
指令集 x86 x86 x86 x86 ARM LoongArch ARM SW-64
核心數(shù) 20 16 32 16 32 32 32 16
最高頻率 3.9GHz 3.2GHz 2.7GHz 3.0GHz 2.6GHz 2.0GHz 2.3GHz 2.0GHz
內(nèi)存類型 DDR4 DDR4 DDR4 DDR4 DDR4 DDR4 DDR5 DDR3
內(nèi)存通道數(shù) 6 8 8 4 4 8 4 8
最高內(nèi)存頻率 2933MHz 3200MHz 3200MHz 3200MHz 2933MHz 3200MHz 未披露 未披露
支持接口最高版本 PCIe3.0 PCIe4.0 PCIe3.0 PCIe4.0 PCIe4.0 HT3.0 PCIe5.0 PCIe3.0
PCIe 通道數(shù) 48 128 128 64 40 未披露 80 16

注:1、海光信息已于2023年10月發(fā)布海光四號系列,相關(guān)產(chǎn)品的具體信息尚未公布

2、表中所列的參數(shù)均來自各CPU廠商的官方網(wǎng)站或者公開發(fā)布的資料

資料來源:兆芯集成招股說明書,觀研天下整理

不過,與國際先進水平相比,我國在高端CPU芯片制造方面仍存在差距,部分關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備仍需依賴進口。

四、當前桌面PC與服務(wù)器是CPU芯片兩大應(yīng)用領(lǐng)域

CPU芯片作為計算機最重要的核心部件,應(yīng)用在任何需要進行信息處理、程序運行的電子設(shè)備中,包括桌面PC、服務(wù)器、工作站、嵌入式平臺等各類產(chǎn)品,對于不同應(yīng)用領(lǐng)域,依據(jù)終端客戶需求,產(chǎn)品的性能、功耗、價格均存在差異。目前桌面PC和服務(wù)器是CPU芯片應(yīng)用最為廣泛的領(lǐng)域。

1、桌面PC市場

桌面PC是CPU芯片的主要用途之一,每臺桌面PC通常有一顆CPU。桌面PC作為國家信息技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新領(lǐng)域最基礎(chǔ)、最具普適性的計算機設(shè)備,主要面向桌面辦公、數(shù)據(jù)處理、遠程通信、游戲娛樂等工作、學習、娛樂的需求,涵蓋臺式機、筆記本電腦、一體機、云終端等多樣化產(chǎn)品形態(tài)。桌面PC的CPU芯片需要具有較強的通用任務(wù)處理能力,能夠滿足多任務(wù)、高頻率、復(fù)雜應(yīng)用等多樣化的用戶需求。2024年我國桌面PC出貨量為3971萬臺。在產(chǎn)品創(chuàng)新和設(shè)備更新需求的推動下,預(yù)計2025年達到4100萬臺。

桌面PC是CPU芯片的主要用途之一,每臺桌面PC通常有一顆CPU。桌面PC作為國家信息技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新領(lǐng)域最基礎(chǔ)、最具普適性的計算機設(shè)備,主要面向桌面辦公、數(shù)據(jù)處理、遠程通信、游戲娛樂等工作、學習、娛樂的需求,涵蓋臺式機、筆記本電腦、一體機、云終端等多樣化產(chǎn)品形態(tài)。桌面PC的CPU芯片需要具有較強的通用任務(wù)處理能力,能夠滿足多任務(wù)、高頻率、復(fù)雜應(yīng)用等多樣化的用戶需求。2024年我國桌面PC出貨量為3971萬臺。在產(chǎn)品創(chuàng)新和設(shè)備更新需求的推動下,預(yù)計2025年達到4100萬臺。

數(shù)據(jù)來源:Canalys,IDC,觀研天下整理

2、服務(wù)器

服務(wù)器作為一種高性能計算機,面向數(shù)據(jù)中心、云計算、邊緣計算、存儲等需要進行海量數(shù)據(jù)處理和分析的應(yīng)用領(lǐng)域。相比較每臺桌面通常只有一顆CPU的不同,每臺服務(wù)器的CPU數(shù)量則根據(jù)配置和性能需求而定,數(shù)量不定。

近年隨著云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、邊緣計算等新技術(shù)的發(fā)展成熟,數(shù)據(jù)量呈現(xiàn)井噴式的爆發(fā),算力已經(jīng)成為人工智能時代不可或缺的基礎(chǔ)設(shè)施,而服務(wù)器CPU正是構(gòu)成這一算力基石的核心組件。一方面,云計算中心作為算力的集中承載平臺,其規(guī)模不斷擴張,對高性能服務(wù)器芯片需求穩(wěn)定而強勁;另一方面,隨著智能制造、智慧城市、政務(wù)辦公等場景對低延時、高帶寬、數(shù)據(jù)隱私等需求的提升,邊緣服務(wù)器市場需求快速增長,因此服務(wù)器CPU芯片市場具有廣闊發(fā)展前景。

以x86服務(wù)器為例:數(shù)據(jù)顯示,2015-2023年,我國x86服務(wù)器出貨量從215萬臺增長至362萬臺,復(fù)合增長率6.73%。預(yù)計至2027年我國x86服務(wù)器出貨量出貨量將達447萬臺。

以x86服務(wù)器為例:數(shù)據(jù)顯示,2015-2023年,我國x86服務(wù)器出貨量從215萬臺增長至362萬臺,復(fù)合增長率6.73%。預(yù)計至2027年我國x86服務(wù)器出貨量出貨量將達447萬臺。

數(shù)據(jù)來源:IDC,觀研天下整理(WW)

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MEMS慣性傳感器行業(yè):陀螺儀、速度計不斷滲透 IMU迎增長空間 國產(chǎn)競爭力待提升

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隨著MEMS陀螺儀、MEMS加速度計市場持續(xù)滲透,我國MEMS慣性傳感器行業(yè)空間廣闊。2022 年我國 MEMS 慣性傳感器市場規(guī)模為 77.4 億元,預(yù)計 2027 年我國 MEMS 慣性傳感器市場規(guī)模達到 125.7億元。

2025年07月12日
AI算力需求爆發(fā)下我國服務(wù)器電源行業(yè)迎發(fā)展機遇 產(chǎn)品向高效率、高功率密度升級

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近兩年來伴隨電源功耗范圍的迅速擴大,半導(dǎo)體材料成為決定電源產(chǎn)品性能的核心影響因素,其材料成本直接決定電源定價。半導(dǎo)體行業(yè)作為現(xiàn)代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和核心,已成為關(guān)系國民經(jīng)濟和社會發(fā)展全局的基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性和戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),市場規(guī)模不斷擴張。數(shù)據(jù)顯示,2023年我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模達到4.69萬億元左右,同比增長1.3%。

2025年07月11日
我國工業(yè)電源行業(yè)應(yīng)用廣、前景大 高性能、數(shù)字化、綠色化是未來發(fā)展方向

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進入二十一世紀以來,憑借亞洲尤其是中國大陸在勞動力、資源、政策、產(chǎn)業(yè)聚集等方面的優(yōu)勢,全球電子制造業(yè)產(chǎn)能向中國大陸等亞洲地區(qū)進行轉(zhuǎn)移,我國成為了全球PCB產(chǎn)業(yè)增長的動力引擎,并迅速發(fā)展成為全球PCB制造中心。數(shù)據(jù)顯示,2023年我國大陸PCB產(chǎn)值為377.94億美元(同比下降13.3%),占全球PCB產(chǎn)值的比例為54.

2025年07月10日
新能源車為漆包線行業(yè)注入活力 產(chǎn)品升級下市場由“卡脖子”向“海外突圍”躍遷

新能源車為漆包線行業(yè)注入活力 產(chǎn)品升級下市場由“卡脖子”向“海外突圍”躍遷

至2021年,在新能源汽車的蓬勃發(fā)展下,我國漆包線市場規(guī)模激增,超1000億元。目前新能源汽車電機用漆包線需求占比達35%,已成為漆包線核心增長引擎。未來隨著新能源汽車產(chǎn)銷規(guī)模的進一步擴大,預(yù)計2025年我國漆包線市場規(guī)模將達1500億元左右。

2025年07月08日
我國低壓變頻器市場規(guī)模收縮 本土品牌市場份額提升 匯川技術(shù)登頂

我國低壓變頻器市場規(guī)模收縮 本土品牌市場份額提升 匯川技術(shù)登頂

目前,我國低壓變頻器下游應(yīng)用呈現(xiàn)多點開花之勢,涵蓋化工、冶金、礦業(yè)、交通設(shè)備、電力等多個領(lǐng)域。自2023年起,我國低壓變頻器市場規(guī)模持續(xù)收縮。從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)看,通用型低壓變頻器在我國低壓變壓器市場中占據(jù)絕對主導(dǎo)地位,2024年銷量占比高達75%以上。

2025年07月08日
新規(guī)來襲 我國充電寶行業(yè)將告別野蠻生長邁向高質(zhì)量發(fā)展 技術(shù)升級與供應(yīng)鏈重構(gòu)并行

新規(guī)來襲 我國充電寶行業(yè)將告別野蠻生長邁向高質(zhì)量發(fā)展 技術(shù)升級與供應(yīng)鏈重構(gòu)并行

目前隨著智能手機的快速普及,充電寶已成為了不可或缺的“續(xù)航神器”。其中我國充電寶市場憑借龐大的生產(chǎn)能力和消費需求,已成為全球產(chǎn)業(yè)鏈的核心力量。有相關(guān)資料顯示,2024年我國充電寶市場規(guī)模達10.46億美元,占全球市場份額超30%,是全球最大的生產(chǎn)與消費國(年產(chǎn)量占全球90%以上)。日本、歐美市場90%以上的充電寶來自中

2025年07月08日
無線麥克風行業(yè):夾式產(chǎn)品將顯著增長 市場以低價競爭為主 未來有望高質(zhì)量發(fā)展

無線麥克風行業(yè):夾式產(chǎn)品將顯著增長 市場以低價競爭為主 未來有望高質(zhì)量發(fā)展

無線麥克風行業(yè)進入門檻低,國內(nèi)市場上存在大量品牌,以低價競爭為主。隨著大疆等頭部音頻品牌加速布局中高端市場,未來我國無線麥克風行業(yè)有望高質(zhì)量發(fā)展。

2025年07月06日
我國電子電路銅箔行業(yè):終端需求持續(xù)攀升帶來發(fā)展機會 高端產(chǎn)品市場開始崛起

我國電子電路銅箔行業(yè):終端需求持續(xù)攀升帶來發(fā)展機會 高端產(chǎn)品市場開始崛起

電子電路銅箔是覆銅板、印制電路板的重要基礎(chǔ)材料之一。而印制電路板被稱為“電子產(chǎn)品之母”,是現(xiàn)代電子信息產(chǎn)品中不可缺少的重要組件,廣泛應(yīng)用于消費電子、服務(wù)器、汽車電子、工業(yè)控制、航空航天、醫(yī)療器械等領(lǐng)域。因此,電子電路銅箔的終端應(yīng)用領(lǐng)域,因此其發(fā)展受上述終端應(yīng)用領(lǐng)域的影響較大。

2025年07月05日
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