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1、 敬請參閱最后一頁特別聲明 1 行業觀點行業觀點 CPU 是底層硬件基礎設施中的核心，當前主流芯片架構為 ARM 和 X86，均為國外主導，芯片國產化率較低?！笆濉逼陂g，國家啟動發展國產 CPU 的泰山計劃，863 計劃也提出自主研發 CPU。2006 年核高基專項啟動，國產 CPU領域迎來新一輪的國家支持，鯤鵬、飛騰、龍芯、兆芯、海光、申威等一批優質國產 CPU 廠商快速崛起。海光信息和兆芯采用 x86 架構 IP 內核授權模式，可基于公版 CPU 核進行優化或修改，優點是性能起點高、生態壁壘低，缺點是需要支付授權費、自主創新程度較低。海光最新一代 CPU 已接近國際同類高端產品水平，并兼

2、容x86 指令集，具備較高的應用兼容性和較低的遷移成本，在電信、金融、互聯網等領域優勢顯著，其與第一大股東中科曙光的高效協同為公司產品放量打下了深厚基礎。華為鯤鵬和天津飛騰采用 ARM 指令集架構授權，可自行設計 CPU 內核和 SOC，也可擴充指令集，自主化程度相對較高。華為鯤鵬 920 處理器是業內首款 7nm 數據中心 ARM 處理器，非 X86 架構芯片中鯤鵬 920 芯片在算力維度方面優勢領先，且發展至今已經達到可以與 X86 芯片相匹配的性能。鯤鵬計算產業經過多年發展，已涵蓋全棧 IT基礎設施、行業應用及服務。飛騰則基于 PKS 體系，在黨政信創領域市占率領先，市占率高且產業鏈更為

3、完整。龍芯中科采用自研的 LoongArch 指令集，擁有較強的自主性和可靠性，其秉承獨立自主和開放合作的運營模式，從指令集/IP 核授權、到芯片級/主板級開發以及系統內核應用等方面對生態伙伴進行全方位的開放支持。申威采用自研的申威 64 位指令集，重點應用于特種領域，努力實現在國防和網絡安全領域芯片的自主可控。隨著其產品技術的日益成熟，其生態也不斷趨于完善。投資建議投資建議 我們認為在國內 CPU 領域中應優先關注廠商的生態建設，即解決“可不可用”的問題，其次再重點關注其性能，即“好不好用”的問題。綜合以上分析，建議關注華為鯤鵬產業鏈、中國電子飛騰產業鏈和具備生態優勢的海光產業鏈。風險提示風

4、險提示 研發進度不及預期；政策落地不及預期；市場競爭加劇風險。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 2 內容目錄內容目錄 1.中流擊水六大國產 CPU 廠商分析.5 1.1 華為鯤鵬快速崛起的領導者.6 1.2 飛騰PKS 生態的主導者.10 1.3 海光信息性能領先的實干者.12 1.4 兆芯合資 CPU 的探路者.16 1.5 龍芯中科自主架構的先驅者.19 1.6 申威特種領域的引領者.23 2 風險提示.26 QZiZmOmOTXjYqUZWoY6M8Q9PtRpPpNpNfQqRsQiNmPrR7NrRyRMYmPpONZrMmQ行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 3 圖表目錄

5、圖表目錄 圖表 1：六大國產 CPU 廠商對比.5 圖表 2：從指令集架構看 CPU 市場格局.6 圖表 3：華為芯片全景圖.6 圖表 4：Kunpeng 芯片族策略.7 圖表 5：鯤鵬 920 處理器關鍵特性.7 圖表 6：鯤鵬 920 SPECINT 2006 橫向對比.8 圖表 7：OpenEuler 開源社區.8 圖表 8：基于 Kunpeng 處理器的鯤鵬計算產業.9 圖表 9：鯤鵬計算產業首批廠家.9 圖表 10：成都市鯤鵬產業發展推進體系架構圖.9 圖表 11：成都天府新區鯤鵬生態產業園布局.9 圖表 12：飛騰經過 20 年技術積累產品線完善.10 圖表 13：飛騰騰云 S25

6、00 性能提升明顯.10 圖表 14：騰銳 D2000 與飛騰其他產品的性能對比.11 圖表 15：飛騰部分生態合作伙伴.11 圖表 16：PKS 可信架構.12 圖表 17：鯤鵬計算產業與 PKS 技術路線對照表.12 圖表 18：中科曙光為海光信息的第一大股東.13 圖表 19：海光信息和 AMD 公司合作密切.13 圖表 20：海光 CPU 主要規格和特點.13 圖表 21：海光、飛騰、龍芯營收對比(單位：億元).14 圖表 22：海光、飛騰、龍芯凈利潤對比（單位：億元）.14 圖表 23：公司在電信和金融領域優勢顯著.15 圖表 24：海光 7285 與 Intel 至強鉑金系列產品對

7、比.15 圖表 25：Wintel 生態圈.16 圖表 26：中科曙光產品體系豐富.16 圖表 27：兆芯產品體系與解決方案.17 圖表 28：兆芯產品系列.17 圖表 29：兆芯部分行業應用及案例.18 圖表 30：基于兆芯處理器的產品應用圖.18 圖表 31：兆芯新一代處理器 SoC 全集成.18 圖表 32：開先 KX-6000/開勝 KH-30000 系列特性.18 圖表 33：兆芯 KX-6000 系列處理器橫向對比.18 行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 4 圖表 34：新一代高速低功耗內核.19 圖表 35：龍芯中科發展歷程.19 圖表 36：龍芯中科產品體系.19 圖表

8、37：LoongArch 架構優勢.21 圖表 38：龍芯 3A5000/3B5000 產品參數.21 圖表 39：3A5000 在 SPEC CPU 2006 BASE 性能測試中的表現.22 圖表 40：Stream Copy 測試子項性能中龍芯 3A5000 表現出色.22 圖表 41：龍芯生態.23 圖表 42：龍芯的開源社區建設.23 圖表 43：申威主要產品系列.23 圖表 44：申威 26010 性能對比.24 圖表 45：申威處理器在超算領域的應用.24 圖表 46：終端處理器性能對比（SPEC 分值）.25 圖表 47：服務器處理器性能對比（SPEC 分值）.25 圖表 48

9、：申威生態.25 行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 5 1.1.中流擊水中流擊水六大國產六大國產 CPUCPU 廠商分析廠商分析 經過多年發展，國產 CPU 初步形成六大廠商齊頭并進格局?！笆濉逼陂g，國家啟動發展國產 CPU 的泰山計劃，863 計劃也提出自主研發 CPU。2006 年核高基專項啟動，國產 CPU 領域迎來了新一輪的國家支持。鯤鵬、飛騰、龍芯、兆芯、海光、申威等一批優質國產 CPU 企業再度啟航。圖表圖表1 1：六大國產六大國產 CPUCPU 廠商對比廠商對比 對比指標對比指標 海光海光 龍芯龍芯 鯤鵬鯤鵬 飛騰飛騰 兆芯兆芯 申威申威 合作方/資方 AMD/中科曙光

10、中科院研究所 華為 天津飛騰/CEC VIA/上海國資委 江南計算所/CETC 指令集 體系 X86（AMD）LongISA2.0+MIPS ARMv8 ARMv8 X86（VIA）ALPHA，SW-64 架構來源 IP 授權 指令集授權+自研 指令集授權 指令集授權 IP 授權 指令集授權+自研 代表產品 海光 1 號 海光 2 號 海光 3 號 海光 4 號 龍芯 1 號 龍芯 2 號 龍芯 3 號 鯤鵬 920 騰云 S 系列 騰銳 D 系列 騰瓏 E 系列 ZX-C ZX-D KX-5000 KX-6000 KH-20000 SW1600 SW1610 SW26010 產品 覆蓋領域

11、服務器 桌面、服務器 服務器、桌面、嵌入式 服務器、桌面、嵌入式 服務器、桌面、嵌入式 服務器、桌面 應用市場 黨政+商用 黨政市場 黨政+商用 黨政+商用 黨政+商用 軍方+黨政 優勢 X86 最新授權，性能較強，應用生態豐富 起步最早，適配廠商多，自主化程度高 ARM 前景廣闊；產品線極其豐富，性能最強；黨政+商用市場接受程度高 ARM 前景廣闊；產品線豐富，性能不斷提升；架構層級授權自主化程度較高 上 海 地 區 覆 蓋廣，x86 應用生態豐富 在軍方市場占有率高，底層應用、超算為主力方向 劣勢 目前自主化程度相對低；股權結構復雜；無桌面授權 MIPS生態應用匱乏、性能一般，不利于商用市

12、場拓展 受制裁中，未來存在不確定性 產品起步晚，性能相對弱勢 早期的 x86 內核層級授權，市場開拓不足 超算為主要方 向，商用產品開發不足 廠商 服務器：中科曙光 臺式機：曙光、聯想、方正、同方等；服務器：云海麒麟、五舟科技、清華同方、長城等；筆記本：方正、同方、山東超越、北京計算機研究所等 服務器：華為 臺式機：長城；筆記本：長城；服務器：清華同方、浪潮、聯想、長城等 臺式機：聯想、同方；筆記本：聯想；服務器：云海麒麟、火星艙、聯想、秉時 服務器：ZoomServer、云海麒麟、聯想、方正、寶德等 實際應用 國家級超算項目 玲瓏、逸瓏、福瓏、北斗導航衛星 華為服務器 天河一號、天河二號、天

13、河三號 筆記本、服務器、火星艙存儲統 神威藍光、神威-太湖之光 代工廠 格羅方德、三星 意法半導體 臺積電 臺積電 臺積電 中芯國際 最小制程 14nm 28nm 7nm 16nm 16nm 28nm 來源：華經情報網，億歐智庫，各公司官網，國金證券研究所 各主流設計架構路線均有國產 CPU 廠商采用。海光信息和兆芯采用 x86 架構 IP 內核授權模式，可基于公版 CPU 核進行優化或修改，優點是性能起點高、生態壁壘低，缺點是需要支付授權費、自主創新程度較低。華為鯤鵬和天津飛騰采用 ARM 指令集架構授權，可自行設計 CPU 內核和 SOC，也可擴充指令集，自主化程度相對較高。目前海行業深度

14、研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 6 思、飛騰均已經獲得 ARMv8 永久授權，盡管 ARM 此前表態 ARMv9 架構不受美國出口管理條例約束，華為海思等國內CPU產商依然可獲授權，但是ARMv9不再提供永久授權，采用 ARM 架構仍有長期隱患。RISC-V 因其相對精簡的指令集架構（ISA）以及開源寬松的 BSD 協議近年來發展較快，國內阿里平頭哥、國芯科技等企業推出了該架構相關產品。MIPS 和 ALPHA 指令架構相對小眾，對應國產 CPU 的代表性企業分別是龍芯和申威。圖表圖表2 2：從指令集架構看從指令集架構看 CPUCPU 市場格局市場格局 項目項目 復雜指令集（復雜指令集（CIS

15、CCISC）精簡指令集（精簡指令集（RISCRISC）主要架構 x86 ARM MIPS Alpha 架構特征 1、指令系統龐大，功能復雜，尋址方式多，且長度可變，有多種格式 2、各種指令均可訪問內存數據 3、一部分指令需多個機器周期完成 4、復雜指令采用微程序實現 5、系統兼容能力較強 1、指令長度固定，易于譯碼執行 2、大部分指令可以條件式地執行，降低在分支時產生的開銷，彌補分支預測器的不足 3、算數指令只會在要求時更改條件編碼 1、采用 32 位寄存器 2、大多數指令在一個周期內執行 3、所有指令都是 32 位，且采用定長編碼的指令集和流水線模式執行指令 4、具有高性能高速緩存能力，且內

16、存管理方案相對靈活 1、采用 32 位定長指令集，使用低字節寄存器，占用低內存地址線 2、分支指令無延遲槽，使用無條件分支碼寄存器 架構優勢 x86 架構兼容性強，配套軟件及開發工具相對成熟，且 x86 架構功能強大，高效使用主存儲器，在處理復雜指令和商業計算的運用方面有較大優勢 ARM 結構具有低功耗、小體積的特點，聚焦移動端市場，在消費類電子產品中具有優勢 MIPS 結構設計簡單、功耗較低，在嵌入式應用場景具有優勢 Alpha 結構簡單，易于實現超標量和高主頻計算 主要應用領域/使用場景 服務器、工作站和個人計算機等 智能手機、平板電腦、工業控制、網絡應用、消費類電子產品等 桌面終端、工業

17、、汽車、消費電子系統和無線電通信等專用設備等 嵌入式設備、服務器等 國內主要應用廠商 海光信息、兆芯 華為鯤鵬、飛騰 龍芯中科 申威 來源：海光信息招股說明書，國金證券研究所 1.11.1 華為鯤鵬華為鯤鵬快速崛起的領導者快速崛起的領導者 華為芯片基于 ARM 架構，研發五大芯片族，實現全場景布局。華為自研芯片產品主要包括服務器芯片鯤鵬系列、手機 SOC 芯片麒麟系列、人工智能芯片昇騰系列、5G 基站芯片天罡系列、5G 終端芯片巴龍系列等，以及一系列專用芯片，如凌霄芯片、NB-IoT芯片、視頻編碼解碼芯片以及 SSD 控制芯片等。圖表圖表3 3：華為芯片全景圖華為芯片全景圖 來源：CSDN，國

18、金證券研究所 鯤鵬處理器基于 ARM v8 指令集永久授權，自主研發設計處理器內核，兼容全球 ARM行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 7 生態，并圍繞鯤鵬處理器打造了“算、存、傳、管、智”五個子系統的芯片族，實現全場景處理器布局。華為從 2004 年開始投資研發第一顆嵌入式處理芯片，迄今形成了以“鯤鵬+昇騰”為核心的基礎芯片族。當前，Kunpeng 芯片族正沿著“量產一代、研發一代、規劃一代”的策略持續升級產品。圖表圖表4 4：KunpengKunpeng 芯片族策略芯片族策略 來源：鯤鵬計算產業發展白皮書，國金證券研究所 2019 年華為發布鯤鵬 920 處理器。該芯片支持 ARMv8

19、.2 指令集，是行業內首款 7nm數據中心 ARM 處理器，專為大數據處理以及分布式存儲等應用而設計。鯤鵬 920 由華為自主研發，采用多發射、亂序執行、優化分支預測等多種手段提升單核性能。鯤鵬920 擁有 64 個內核，集成 8 通道 DDR4，可以提供多個接口，主頻可達 2.6GHz，總內存帶寬最高可達 1.5Tb/s，支持 PCIe 4.0 及 CCIX 接口，總帶寬 640Gbps。華為 Cache一致性總線（HCCS）的 480Gbps 片間互聯支持最多四顆鯤鵬 920 互聯和最高 256 個物理核的 NUMA 架構，保證了鯤鵬 920 超強算力的高效輸出。此外，在 Memory 子

20、系統上也進行了大量的優化，采用當前典型的 3 級 Cache 的架構，對 Cache 大小以及延時進行了優化設計。圖表圖表5 5：鯤鵬鯤鵬 920920 處理器關鍵特性處理器關鍵特性 組件組件 規格規格 計算核 兼容 ARM v8.2 架構，泰山核主頻最高 3.0GHz，單處理器可集成 32/48/64 核 內存 8 DDR4 channels per socket,up to 3200 MHz 緩存 L1：64KB instruction cache and 64KB data cache L2：512KB private per core L3：24-64MB shared for all

21、（1MB/core）互聯 華為 HCCS 互聯協議，支持最高 4 路互聯 I/O 40 PCIe Gen 4.0 lanes 2*100GE,RoCEv2/RoCEv1,CCIX x4 USB 3.0,x16 SAS 3.0,x2 SATA 3.0 封裝 60mm*75mm,BGA 功耗 TDP：100-200W 來源：NJTST 官網，國金證券研究所 非 X86 架構芯片中鯤鵬 920 芯片在算力維度方面優勢領先，且發展至今已經達到可以與 X86 芯片相匹配的性能。參照鯤鵬 920 不同核心下與競品芯片的對比，其在 48 核的時候，整數打平 intel 至強 8180，功耗低 20%。而 6

22、4 核心的鯤鵬 920，則比過 intel至強 8180 33%左右。其中至強 8180 是 intel 用于服務器的旗艦芯片，采用 28 核心，2.5GHz 頻率，廣泛應用于 X86 服務器中。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 8 圖表圖表6 6：鯤鵬鯤鵬 920 SPECINT 2006920 SPECINT 2006 橫向對比橫向對比 來源：騰訊網，國金證券研究所 構建 openEuler 開源社區，高效推進處理器深度優化。openEuler 開源社區以 Linux kernal、GNU 等為上游社區，定期同步上游社區創新成果，并針對 Kunpeng 處理器進行深度優化，提供完整

23、OS 開發環境和上下游生態驗證環境，使開發者和用戶高效開展需求適配、生態集成和測試認證。在此基礎上，社區定期發布穩定的 openEuler LTS（長期支持版本），提供對應的社區支持（文檔、補丁、維護等），使 OS 廠家基于openEuler LTS 進一步開發商業發行版，同時支持互聯網等用戶基于 openEuler LTS自行定制 OS。openEuler 開源社區通過社區理事會、技術委員會、用戶委員會、營銷委員會等組織，形成可持續發展的社區治理架構，對社區進行開放治理。圖表圖表7 7：OpenEulerOpenEuler 開源社區開源社區 來源：鯤鵬計算產業發展白皮書，國金證券研究所 鯤鵬

24、計算產業將快速提升 Kunpeng 處理器生態建設。鯤鵬計算產業是基于 Kunpeng處理器構建的全棧 IT 基礎設施、行業應用及服務，包括 PC、服務器、存儲、操作系統、中間件、虛擬化、數據庫、云服務、行業應用以及咨詢管理服務等。鯤鵬計算產業路線是華為提出的六大數字技術生態之一，除鯤鵬外還包括昇騰、HMS、鴻蒙、華為云、MDC（智能駕駛計算平臺）。其中鯤鵬是華為面向政企市場，與地方政府和合作伙伴共同打造鯤鵬產業生態、構建具有國際競爭力的通用計算技術路線。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 9 圖表圖表8 8：基于基于 KunpengKunpeng 處理器的鯤鵬計算產業處理器的鯤鵬計算產業

25、 來源：鯤鵬計算產業發展白皮書，國金證券研究所 鯤鵬計算產業生態不斷擴大，賦能 Kunpeng 處理器長遠發展。鯤鵬計算產業打造完備基礎產品，開放硬件、開源軟件，充分賦能合作伙伴，此外鯤鵬還有望帶動國內軟硬件領域的廠商加速發展。圖表圖表9 9：鯤鵬計算產業首批廠家鯤鵬計算產業首批廠家 來源：鯤鵬計算產業發展白皮書，國金證券研究所 華為鯤鵬得到地方政府的大力支持。2020 年 4 月，成都市印發關于加快培育發展鯤鵬產業工作方案的通知，明確 2025 年成都鯤鵬產業規模超過 500 億元，并成為全國領先的鯤鵬軟件生態基地、鯤鵬硬件制造基地和鯤鵬應用示范基地，該案例為鯤鵬產業體系的推進提供了重要模板

26、。圖表圖表1010：成都市鯤鵬產業發展推進體系架構圖成都市鯤鵬產業發展推進體系架構圖 圖表圖表1111：成都天府新區鯤鵬生態產業園布局成都天府新區鯤鵬生態產業園布局 來源：成都市關于加快培育發展鯤鵬產業工作方案的通知，國金證券研究所 來源：成都市關于加快培育發展鯤鵬產業工作方案的通知，國金證券研究所 行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 10 1.21.2 飛騰飛騰PKSPKS 生態的主導者生態的主導者 飛騰信息技術有限公司由中國電子信息產業集團、天津市濱海新區政府和天津先進技術研究院于 2014 年聯合成立。公司致力于飛騰系列國產高性能、低功耗通用計算微處理器的設計研發和產業化推廣，同時聯

27、合眾多國產軟硬件生態廠商，提供基于國際主流技術標準、中國自主先進的全國產信息系統整體解決方案，支撐國家信息安全和重要工業安全。2020 年以來，飛騰對高性能服務器 CPU、高效能桌面 CPU、高端嵌入式 CPU 三條產業線進行了全面的品牌升級。高性能服務器CPU產品線統一以飛騰騰云S系列進行命名，高性能桌面 CPU 產品線以飛騰騰銳 D 系列進行命名，高端嵌入式 CPU 產品線統一以飛騰騰瓏 E 系列進行命名，提供定制化、契合各行各業嵌入式應用的解決方案。圖表圖表1212：飛騰經過飛騰經過 2020 年技術積累產品線完善年技術積累產品線完善 來源：金融行業信息化轉型升級 基于飛騰生態解決方案白

28、皮書，國金證券研究所 公司于 2020 年發布的騰云系列新一代可擴展多路服務器芯片騰云 S2500 與 FT 2000+相比性能大幅提升。在整機性能方面，雙路的 SPECint 分值為原來的 2 倍，四路的SPECint 值為原來的 3.5 倍；在分布式數據庫性能方面，雙路服務器的 tpmc 值線性提升至原來的 2 倍，四路的 tpmc 值線性提升至原來的 4 倍；在云桌面支持方面，雙路服務器支持虛擬機 70 個，是原來的 2.5 倍，四路服務器支持 140 個，是原來的 5倍。圖表圖表1313：飛騰騰云飛騰騰云 S2500S2500 性能提升明顯性能提升明顯 來源：飛騰微信公眾號，國金證券研

29、究所 相比上一代產品 FT-2000/4 桌面處理器芯片，最新飛騰高效能桌面 CPU 騰銳 D2000的性能大幅躍升，帶寬達 18.7GB/s，SPECint 分值為 97.45，SPECfp 分值為 94.62，接近原來的 2 倍，在計算能力上得到進一步提升，并兼顧桌面終端與邊緣服務器，極大地豐富了應用場景。此外，騰銳 D2000 與 FT-2000/4 產品管腳兼容，用戶可以實現現有系統的原位拔插代換、無縫兼容。此設計能夠大幅降低產品研發成本，同時降低整機合作伙伴的開發難度，加快開發進度。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 11 圖表圖表1414：騰銳騰銳 D2000D2000 與飛騰

30、其他產品的性能對比與飛騰其他產品的性能對比 來源：飛騰微信公眾號，國金證券研究所 飛騰生態發展迅速，為行業自主創新做出了重要貢獻。在生態建設方面，飛騰與 1600余家國內軟硬件廠商打造完整生態體系，與 6 大類 1000 余種整機產品，2600 余種軟件和外設完成了適配；基于飛騰桌面 CPU 的終端已形成了較為完整的生態圖譜，可覆蓋從整機硬件、基礎軟件到上層的應用?；陲w騰桌面 CPU 的終端產品已能夠實現海量 Android 應用的運行，基于飛騰 CPU 的軟件生態也在不斷豐富和完善。圖表圖表1515：飛騰部分生態合作伙伴飛騰部分生態合作伙伴 來源：飛騰官網，國金證券研究所 PKS 體系領導

31、者，已成為行業生態構建的標桿。PKS 體系最早由飛騰 CPU（Phytium）和麒麟操作系統（Kylin）的“PK 體系”發展而來。依托飛騰全新的硬件級安全機制，以相關可信技術為支撐，PK 體系融合“S-Security”的立體防護安全鏈，升級為 PKS體系，并全球首創將“可信計算 3.0”技術融入到 CPU、操作系統和存儲控制器中，實現底層構架的本質安全，并成為國內首個計算機軟硬件基礎體系標準。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 12 圖表圖表1616：PKSPKS 可信架構可信架構 來源：2020 北京網絡安全大會，國金證券研究所 對比鯤鵬與飛騰的生態構建可以發現，鯤鵬技術路線比 PK

32、S 路線有較明顯的技術和產品優勢，PKS 技術路線比鯤鵬技術路線有較明顯的安全優勢。鯤鵬在硬件終端、云平臺、人工智能、中間件等方面具有絕對優勢，但在安全方面略遜一籌。PKS 路線的一個非常顯著的特點是“注入安全”，即“PKS”體系中的“S”，PKS 路線將安全貫穿于從 CPU、OS 底層，到產品服務應用，一直到供應鏈安全保障的全過程，為信創工程提供內生安全、過程安全和供應鏈安全的全流程服務。圖表圖表1717：鯤鵬計算產業與鯤鵬計算產業與 PKSPKS 技術路線對照表技術路線對照表 鯤鵬計算產業鯤鵬計算產業 PKSPKS 技術路線技術路線 對比結果對比結果 芯片“算、存、傳、管、智”五個子系統的

33、芯片族。已投資數十家半導體企業。CPU、EDA 工具、MCU、FPGA、IGBT、緩存控制芯片、網絡交換芯片、制造、封測、半導體材料等 平分秋色 主板 鯤鵬服務器主板和 PC 主板對外開放 長城自主開發 100 多種主板，自用 鯤鵬占優 操作系統 服務器操作系統 Euler OS 和物聯網操作系統Harmony OS 全部開源 銀河麒麟桌面、服務器、嵌入式操作系統基于開源開發，閉源商業應用 短期PKS優,長期平分秋色 數據庫 高斯數據庫（GaussDB)，開源、分布式 達夢通用關系型數據庫，閉源，集中式 達夢具備龍頭潛質，華為數據庫架構更先進 中間件 OpenLooKeng 中間件，開源 暫未

34、披露 鯤鵬具有絕對優勢 硬件終端 服務器、PC、手機、平板、穿戴、智慧屏、AI音箱、耳機、VR、車機、以及攝像頭、掃地機、智能秤等 長城臺式機、長城服務器、長城云終端、長城筆記本、長城一體機和邁普網絡交換機等 鯤鵬具有絕對優勢 人工智能 基于昇騰系列 AI 處理器，提供模塊、板塊、小站、服務器、集群等產品形態 暫未披露 華為海思具有絕對優勢 云平臺 能提供 10 大類 70 余種云服務能力，市場份額全國第二，全球第五。中國電子云已經初步具備能力 華為具備技術優勢，中國電子具備國資背景優勢 開源社區 主導開放 Openeuler 社區和 Harmony 社區。15個主流社區具有領導者地位。在 O

35、penStack、CNCF、Linux kernal 社區全球貢獻第 2、4、5位。主導社區僅有優麒麟 1 個，在主流開源社區貢獻較少 平分秋色 安全 重視國際認證安全 奇安信、可信華泰提供內生、專業的安全保障產品和服務 PKS 具有優勢 來源：中國電子云，國金證券研究所 1.31.3 海光信息海光信息性能領先的實干者性能領先的實干者 行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 13 海光信息成立于 2014 年，主要從事高端處理器、加速器等計算芯片產品和系統的研究開發。海光處理器兼容市場主流的 X86 指令集，具有成熟而豐富的應用生態環境。海光處理器內置專用安全硬件，支持通用的可信計算標準，能夠

36、進行主動安全防御，最大程度避免安全漏洞和隱患，滿足信息安全的發展需求。面向企業計算、云計算數據中心、大數據分析、人工智能、邊緣計算等眾多領域，公司提供了多種形態的海光處理器芯，滿足互聯網、電信、金融、交通、能源、中小企業等的廣泛應用需求。從股權結構上看，主要從事研究、開發、生產制造高性能計算機、通用服務器及存儲產品的中科曙光是公司的第一大股東，二者的深入合作為海光信息的生態打造提供了有力保障。圖表圖表1818：中科曙光為海光信息的第一大股東中科曙光為海光信息的第一大股東 來源：海光信息招股說明書，國金證券研究所 海光信息與 AMD 公司合作密切。2016 年，AMD 公司和海光信息合資成立了成

37、都海光微電子技術有限公司和成都海光集成電路設計有限公司，授權海光微電子 x86 指令集和Zen 架構，AMD 獲得 2.93 億美元的授權費。海光集成電路購買海光微電子的 IP 授權，以此為基礎開發 CPU。海光集成電路與海光微電子的股權結構保證了公司在規避了英特爾的 x86 授權限制的同時，又使得海光 x86 CPU 成為內資公司開發的產品，滿足了國家產業政策和創新的需求。圖表圖表1919：海光信息和海光信息和 A AMDMD 公司合作密切公司合作密切 來源：海光信息招股說明書，國金證券研究所 海光 CPU 主要面向復雜邏輯計算、多任務調度等通用處理器應用場景需求，兼容國際主流 x86 處理

38、器架構和技術路線，具有先進的工藝制程、優異的系統架構、豐富的軟硬件生態等優勢。此外，海光 CPU 支持國密算法，擴充了安全算法指令，集成了安全算法專用加速電路，支持可信計算，大幅度提升了高端處理器的安全性，可以在數據處理過程中為用戶提供更好的安全保障。圖表圖表2020：海光海光 CPUCPU 主要規格和特點主要規格和特點 海光海光 72007200 海光海光 52005200 海光海光 32003200 產品圖片 典型功耗 175-225W 90-135W 45-105W 典型計算 SPECrate2017_int_base：348 SPECrate2017_int_base：158 SPEC

39、rate2017_int_base：40.7 行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 14 能力 SPECrate2017_fp_base：308 SPECrate2017_fp_base：148 SPECrate2017_fp_base：36.3 計算（1）16、24 或 32 個物理核心（2）每核心支持 512KB L2 Cache（3）32MB 或 64MB L3 Cache（1）8 或 16 個物理核心（2）每核心支持 512KB L2 Cache（3）16MB 或 32MB L3 Cache（1）4 或 8 個物理核心（2）每核心支持 512KB L2 Cache（3）8MB 或 1

40、6MB L3 Cache 應用 主要應用于對計算能力、擴展能力、吞吐量有高要求的領域，包括云計算、大數據、數據庫、分布式存儲、人工智能等 適用云計算、邊緣計算、分布式存儲等應用場景，能夠滿足互聯網、金融、電信、交通、能源等多行業和企業的運算需求 主要應用于入門級服務器、工作站、工業控制等市場，為中小企業客戶和專業人員提供高效解決方案 安全性（1）采用自主根密鑰、國密算法等安全技術（2）集成專用的安全處理器（3）支持硬件機制的安全啟動（4）集成了安全算法專用加速電路（5）支持可信計算 來源：海光信息招股說明書，國金證券研究所 公司 2019-2021 年收入 CAGR 高達 146.88%，20

41、21 年凈利潤扭虧為盈。2019-2021 年，公司營業收入從 3.79 億迅速增長至 23.1 億,2021 年凈利潤實現轉正，公司規?；饾u顯現。圖表圖表2121：海光、飛騰、龍芯營收對比海光、飛騰、龍芯營收對比(單位：億元單位：億元)圖表圖表2222：海光、飛騰、龍芯凈利潤對比（單位：億元）海光、飛騰、龍芯凈利潤對比（單位：億元）來源：iFinD，中國長城年報，國金證券研究所 來源：iFinD，中國長城年報，國金證券研究所 電信和金融已成為公司產品應用最多的兩個領域。近年來公司推出海光二號處理器、深算一號 DCU 處理器，不斷豐富產品線，加大市場開拓力度，逐步形成了較為完善的基于海光

42、處理器的產業生態環境?；谇捌陔娦?、金融、互聯網等行業對公司產品的認可，公司在電信運營商集采、金融行業入圍等方面市場份額增長較快，公司產品在相關重點行業銷量逐漸提升。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 15 圖表圖表2323：公司在電信和金融領域優勢顯著公司在電信和金融領域優勢顯著 來源：海光信息招股說明書，國金證券研究所 公司產品基于 AMD Zen1 架構，產品性能起點較高。選取 Intel 在 2020 年（與海光7285 同期）發布的 6 款至強鉑金系列產品（能夠反映 Intel 2020 年發布的主流 CPU產品的性能）與海光 7285 進行性能對比可以發現，在典型場景下，公司最

43、新一代 CPU相關產品均已接近國際同類高端產品水平。圖表圖表2424：海光海光 72857285 與與 IntelIntel 至強鉑金系列產品對比至強鉑金系列產品對比 產品名稱產品名稱 發布時間發布時間 4 4 路測試結果路測試結果 雙路測試結果雙路測試結果 性能差異（性能差異（IntelIntel 數據數據/海光數據海光數據-1 1）SpeccpuSpeccpu _INT_INT SpeccpuSpeccpu _FP_FP SpeccpuSpeccpu _INT_INT SpeccpuSpeccpu _FP_FP Speccpu_INTSpeccpu_INT Speccpu_FPSpeccp

44、u_FP Intel8380HL（鉑金）2020 年 第二季度 784 657 392 329 12.64%6.66%Intel8380H（鉑金）2020 年 第二季度 784 653 392 327 12.64%6.01%Intel8376HL（鉑金）2020 年 第二季度 765 641 383 321 9.91%4.06%Intel8376H（鉑金）2020 年 第二季度 756 643 378 322 8.62%4.38%海光 7285 2020 年 第一季度-348 308-Intel8360HL（鉑金）2020 年 第三季度 690 599 345 300-0.86%-2.76%I

45、ntel8360H（鉑金）2020 年 第三季度 688 597 344 299-1.15%-3.08%來源：海光信息招股說明書，國金證券研究所 海光信息的基礎架構具備先天生態優勢。微軟和英特爾憑借自身規模效應和技術優勢，使 Windows 和 Intel CPU 占據了絕大部分市場份額，并結成 Wintel 聯盟。Wintel 聯盟的基本特點是基于 x86 架構優化各類軟件應用，使得 x86 架構具有顯著產業生態優勢，同時軟硬件環境的成熟度相較于其他架構也具有明顯優勢。我們認為海光 CPU兼容 x86 指令集，使得其具備較高的應用兼容性，較低的遷移成本，有望受益于 x86完備的生態體系。行業

46、深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 16 圖表圖表2525：WintelWintel 生態圈生態圈 來源：網絡空間安全，國金證券研究所 公司第一大股東中科曙光與公司的發展形成良好的協同效應。中科曙光的業務結構主要包含高性能計算機（包括服務器和其相關配套產品）、存儲產品以及圍繞高端計算機的軟件開發、系統集成與技術服務三大類別。海光提供性能優異的國產 CPU，為曙光的戰略轉型提供支點。中科曙光通過在計算產業的全面布局已具備優質的客戶資源和銷售渠道，曙光服務器中應用海光產品的比例超過 30%，為海光芯片的放量打下了深厚基礎。圖表圖表2626：中科曙光產品體系豐富中科曙光產品體系豐富 來源：中科曙光官

47、網，國金證券研究所 1.41.4 兆芯兆芯合資合資 CPUCPU 的探路者的探路者 兆芯是成立于 2013 年的國資控股公司，總部位于上海張江，在北京、西安、濟南等地設有子公司，公司同時掌握中央處理器、圖形處理器、芯片組三大核心技術，具備相關 IP 自主設計研發的能力。公司堅持自主創新與兼容主流的發展路線，憑借成熟的軟硬件生態，為用戶提供性能卓越、兼容性優異且安全可靠的通用處理器和芯片組等產品。自成立以來，公司已成功研發并量產多款通用處理器產品，并形成“開先”、“開勝”兩大產品系列，產品性能不斷提升，達到國際主流同等水平。作為國內率先實現主頻行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 17 3.0

48、GHz 關鍵突破的國產通用處理器，兆芯開先 KX-6000 系列處理器榮獲“第二屆集成電路產業技術創新獎”、“2019 年中國 IC 設計成就獎”和“第二十屆中國國際工業博覽會金獎”，并入選“2019-2020 年度上海設計 100+”優秀成果。圖表圖表2727：兆芯產品體系與解決方案兆芯產品體系與解決方案 來源：艾瑞咨詢，國金證券研究所 兆芯自主研發的通用處理器產品涵蓋“開先”、“開勝”兩大系列，具備良好的操作系統和軟硬件兼容性，生態體系成熟，支持構建臺式機、筆記本、一體機、云終端等多種類型的桌面整機以及服務器、存儲等產品。此外，在嵌入式領域，也已經有不同規格基于兆芯通用處理器的工業主板、模

49、塊化電腦、工業整機、Box PC、工業級服務器、網絡安全平臺等產品陸續推出。圖表圖表2828：兆芯產品系列兆芯產品系列 型號型號 工藝工藝 最高主頻最高主頻 內核數內核數 定位定位 服務器處理器 開勝 KH-30000 系列處理器 16nm 3.0GHz 8 核 服務器通用 SoC 處理器 開勝 KH-20000 系列處理器 28nm 2.0GHz 8 核 服務器通用 SoC 處理器 開勝ZX-C+FC-1080/1081 系列處理器 28nm 2.0GHz 8 核 高性能運算 PC/嵌入式處理器 開先 KX-6000 系列處理器 16nm 3.0GHz 8/4 核 通用 SoC 處理器 開先

50、 KX-5000 系列處理器 28nm 2.0GHz 8/4 核 通用 SoC 處理器 開先 ZX-C+系列處理器 28nm 2.0GHz 4 核 高性能運算 開先 ZX-C 系列處理器 28nm 2.0GHz 4 核 高性能運算 I0 擴展芯片/芯片組 ZX-200 I0 擴展芯片 40nm-適用于對擴展性要求較高的 桌面解決方案 ZX-100S 芯片組 40nm-適用于對拓展性要求較高的 桌面及服務器等解決方案 來源：兆芯官網，國金證券研究所 在芯片設計研發和技術創新方面，兆芯自主創新研發的國產通用處理器性能穩定可靠，產品體驗達到國際主流同等水平。在產業鏈合作方面，兆芯積極協同產業合作伙伴

51、，為政府、金融、教育、交通、能源、網絡安全、醫療、通信等行業提供多樣化的產品和解決方案，助力客戶應用實現平滑遷 移，目前，基于兆芯新一 代處理器（KX-6000/KH-30000），聯想、同方、東海、海爾、銳捷、升騰、攀升等品牌已經推出了 20 余款不同形態的桌面 PC 及服務器產品，研華、研祥、盛博、威強電、信步、安勤、深惟、華北工控、漢智興、智微、芯杰英、經緯天地、凌壹、海川智能、愛鑫微、眾新等 30 多種工業主板、工業電腦模塊和嵌入式計算平臺，此外 30 多種網絡安全平臺也相繼推出。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 18 圖表圖表2929：兆芯部分行業應用及案例兆芯部分行業應用及案

52、例 圖表圖表3030：基于兆芯處理器的產品應用圖基于兆芯處理器的產品應用圖 來源：艾瑞咨詢，國金證券研究所 來源：兆芯微信公眾號，國金證券研究所 開先 KX-6000/開勝 KH-30000 系列處理器是業內第一款完整集成 CPU、GPU、芯片組的SoC 單芯片國產通用處理器，這為整機系統的開發提供了較大的便利條件，同時也更利于控制成本。圖表圖表3131：兆芯新一代處理器兆芯新一代處理器 SoCSoC 全集成全集成 圖表圖表3232：開先開先 KXKX-6000/6000/開勝開勝 KHKH-3000030000 系列特性系列特性 來源：兆芯微信公眾號，國金證券研究所 來源：兆芯微信公眾號，國

53、金證券研究所 通過 KX-6000 系列處理器橫向對比，8 核心的 KX-U6780A 產品性能與第七代的 4 核心英特爾 i5 整體水平仍存在差距，尤其是單核性能不足7 代 i5 一半，但整數性能方面對英特爾 i5 實現了反超。圖表圖表3333：兆芯兆芯 KXKX-60006000 系列處理器橫向對比系列處理器橫向對比 銳龍銳龍 5 3500X5 3500X i5i5-9400F9400F 奔騰奔騰 G5420G5420 i5i5-74007400 兆芯兆芯 KXKX-U6780AU6780A 兆芯對比兆芯對比 i5i5-74007400 性能百分比（單線程）130%122%102%100%

54、44%-56%性能百分比（多線程）194%185%72%100%82%-18%性能百分比（浮點）197%187%70%100%72%-28%性能百分比（整數）190%178%76%100%106%6%來源：快科技，國金證券研究所 開先 KX-6000/開勝 KH-30000 系列處理器采用了新一代高速低功耗內核。新一代內核對宏指令和多媒體性能進行了進一步的優化和增強，針對微架構流水線也進行了大幅的改進和優化，加上功耗方面的優化以及高頻物理實現和高頻防抖/降噪控制等方面的改善，開先 KX-6000/開勝 KH-30000 系列處理器的單芯片性能相比上一代產品提升行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別

55、聲明 19 了多達 50%，同頻下的性能功耗比則是上代產品的 3 倍。圖表圖表3434：新一代高速低功耗內核新一代高速低功耗內核 來源：兆芯微信公眾號，國金證券研究所 1.51.5 龍芯中科龍芯中科自主架構的先驅者自主架構的先驅者 龍芯中科是中國科學院計算所自主研發的通用 CPU，采用自主 LoongISA 指令系統，兼容 MIPS 指令，所有 IP 模塊皆為自主設計，擁有片內安全機制，可信性高。龍芯處理器以 32 位核 64 位單核及多核 CPU/SOC 為主，主要面向高端嵌入式、個人電腦、服務器和高性能機等應用。2002 年 8 月誕生的“龍芯一號”是我國首枚擁有自主知識產權的通用高性能微

56、處理芯片。龍芯從 2001 年至今共開發了 1 號、2 號、3 號三個系列處理器和龍芯橋片系列，在政企、安全、金融、能源等應用場景得到了廣泛應用。圖表圖表3535：龍芯中科發展歷程龍芯中科發展歷程 來源：龍芯中科微信公眾號，國金證券研究所 公司產品體系分為三大系列，龍芯 1 號系列為低功耗、低成本的專用嵌入式 SoC 或MCU 處理器，主要面向嵌入式專用應用領域，如物聯終端、儀器設備、數據采集等，主要根據需求定制；龍芯 2 號系列為低功耗通用處理器，采用單芯片 SoC 設計，應用場景面向工業控制與終端等領域，如網絡設備、行業終端、智能制造等，定位于 Intel的凌動系列；龍芯 3 號系列為高性

57、能通用處理器，通常集成 4 個及以上 64 位高性能處理器核，與橋片配套使用，應用場景面向桌面和服務器等信息化領域，對標 Intel的酷睿/至強系列。圖表圖表3636：龍芯中科產品體系龍芯中科產品體系 產業領域產業領域 系列系列 型號型號 推出時間推出時間 簡介簡介 主要應用場景主要應用場景 工控類 龍芯 1 號 龍芯 1A 2012 年 面向工業控制等應用的 SoC 芯片，集成 2D GPU模塊以及DDR2、VGA/LCD、PCI、SATA2.0、USB2.0、加密卡、工業手持機等 行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 20 GMAC 等接口 龍芯 1B 2012 年 面向數據采集和網絡設

58、備等應用的 SoC 芯片，集成 DDR2、LCD、USB2.0、MAC 等接口 遠程數據采集、以太網交換機、小型通信終端機、電表集中器等 龍芯 1C300（龍芯 1C）2014 年 面向工控和物聯網應用的 SoC 芯片，集成SDRAM、LCD、OTG、MAC、ADC 等接口 打印機、地理信息探測儀等 龍芯 1C101 2018 年 面向智能門鎖等應用的 MCU 芯片，集成 Flash、TSENSOR、VPWM、ADC 等功能模塊 門鎖應用等 龍芯 2 號 龍芯 2H 2014 年 64 位單核 SoC 芯片，主頻 1.0GHz，集成 GPU 以及 DDR2/3、VGA、LCD 顯示等接口，支持

59、芯片組功能 交換機、專用平板、工業控制計算機等 龍芯 2K1000 2018 年 64 位雙核 SoC 芯片，主頻 1.0GHz，集成 DDR2/3、PCIE2.0、SATA2.0、USB2.0、DVO 等接口 交換機、邊緣網關、工業防火墻、工業平板、智能變電站、掛號自助機等 信息化類/工控類 龍芯 3 號 龍芯 3A1000 2012 年 64 位四核處理器，主頻 0.8-1.0GHz，集成雙通道 DDR3-667 和 HT1.0 接口 桌面、服務器、工業控制 龍芯3A2000/3B2000 2016 年 64 位四核處理器，主頻 0.8-1.0GHz，集成雙通道 DDR3-1066 和 H

60、T3.0 接口 桌面與服務器類應用 龍芯3A3000/3B3000 2017 年 64 位四核處理器，主頻 1.2-1.5GHz，集成雙通道 DDR3-1600 和 HT3.0 接口 龍芯3A4000/3B4000 2019 年 64 位四核處理器，主頻 1.8-2.0GHz，集成雙通道 DDR4-2400 和 HT3.0 接口 龍芯3A5000/3B5000 2021 年 64 位四核處理器，主頻 2.3-2.5GHz，采用全新的 LoongArch 指令系統，集成雙通道 DDR4-3200和 HT3.0 接口 龍芯 3C5000L 2021 年 64 位十六核處理器，主頻 2.0-2.2G

61、Hz，采用全新的 LoongArch 指令系統，通過 MCM 封裝，集成四個 3A5000 硅片，集成四通道 DDR4-3200 和HT3.0 接口，最高支持四路互聯 服務器類應用 配套芯片 龍芯 7A1000 2018 年 龍芯 3 號處理器的配套橋片，通過 HT3.0 接口與處理器相連，外圍接口包括 PCIE2.0、GMAC、SATA2.0、USB2.0 和其他低速接口 桌面與服務器類應用 來源：龍芯中科招股說明書，國金證券研究所 LoongArch 具有較強的擴展性和自主性。LoongArch 包括基礎架構部分和向量指令、虛擬化、二進制翻譯等擴展部分近 2000 條指令，具有較好的擴展性

62、。自主性方面，LoongArch 指令系統從整個架構的頂層規劃，到各部分的功能定義，再到每條指令的編碼、名稱、含義，都進行了自主設計，具有充分的自主可靠性。此外，LoongArch充分考慮兼容需求，在定義時充分考慮了 MIPS、X86、ARM、RISC-V 等主要指令系統的特征，摒棄了傳統指令系統中部分不適應當前軟硬件設計技術發展趨勢的陳舊內容，吸納了近年來指令系統設計領域諸多先進的技術發展成果。同原有兼容指令系統相比，不僅在硬件方面更易于高性能、低功耗設計，而且在軟件方面更易于編譯優化和操作系統、虛擬機的開發。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 21 圖表圖表3737：LoongArch

63、LoongArch 架構優勢架構優勢 LoongArchLoongArch 架構優勢架構優勢 具體描述具體描述 先進性：吸收近年來指令集發展的先進技術成果，提高代碼效率 LoongArch 指令系統吸納了現代指令系統演進的最新成果，運行效率更高，相同的源代碼編譯成 LoongArch 比編譯成龍芯此前支持的 MIPS，動態執行指令數平均可以減少 10%-20%。兼容性：融合 X86、ARM 等的主要特點，高效支持二進制翻譯 LoongArch 指令系統充分考慮兼容生態的需求，融合 X86、ARM 等國際主流指令系統的主要功能特性，并依托龍芯研發團隊在二進制翻譯方面十余年的技術積累創新，可實現跨

64、指令平臺應用兼容，從而達到融合生態的目的。模塊化：基礎部分、二進制翻譯、虛擬化、向量化-擴展性：指令槽留有余地，利于今后的持續演進 LoongArch 指令系統采用基礎集加擴展集的架構，目前已完成向量、虛擬化和二進制翻譯擴展。目前 LoongArch 指令系統仍留有一半的指令編碼空間，可用于進一步擴展。來源：龍芯中科招股說明書，國金證券研究所 基于自主指令系統（LoongArch）的 3A5000/3B5000 是龍芯當前重點發展產品。龍芯3A5000/3B5000 是面向個人計算機、服務器等信息化領域的通用處理器，基于龍芯自主指令系統（LoongArch）的 LA464 微結構，并進一步提升

65、頻率，降低功耗，優化性能。在與龍芯 3A4000 處理器保持引腳兼容的基礎上，頻率提升至 2.5GHz，功耗降低30%以上，性能提升 50%以上。龍芯 3B5000 在龍芯 3A5000 的基礎上支持多路互連。圖表圖表3838：龍芯龍芯 3A5000/3B5003A5000/3B5000 0 產品參數產品參數 組件組件 規格規格 主頻 2.3GHz-2.5GHz 峰值運算速度 160GFlops 處理器核 支持 LoongArch 指令系統；支持 128/256 位向量指令；四發射亂序執行；4 個定點單元、2 個向量單元和 2 個訪存單元 高速緩存 每個處理器核包含 64KB 私有一級指令緩存

66、和 64KB 私有一級數據緩存；每個處理器核包含 256KB 私有二級緩存；所有處理器核共享 16MB 三級緩存 內存控制器 2 個 72 位 DDR4-3200 控制器；支持 ECC 校驗 高速 I/O 2 個 HyperTransport3.0 控制器；支持多處理器數據一致性互連（CC-NUMA）其他 I/O 1 個 SPI、1 個 UART、2 個 I2C、16 個 GPIO 接口 功耗管理 支持主要模塊始終動態關閉；支持主要時鐘域動態變頻；支持主電壓域動態調壓 來源：龍芯中科官網，國金證券研究所 從 3A5000 在 SPEC CPU 2006 BASE 性能測試中的表現來看，龍芯 3

67、A5000 單核定點為25.1 分，單核浮點為 26 分。相比 intel i5 9500 六核 14nm 的確有不小的差距，但單核定點與國產 ARM V8 四核 7nm 處理器不相上下，單核浮點略優于國產 ARM V8 四核 7nm 處理器。龍芯 3A5000 對比國產 ARM V8 八核 14nm 處理器的單核定點則高出近 10 分，單核浮點則高出近一倍。多線程測試中，intel i5 9500 六核 14nm 處理器依然表現最佳，而龍芯 3A5000 的多核定點與多核浮點均高于國產 ARM V8 四核 7nm處理器，由于國產 ARM V8 八核 14nm 處理器核心數量上具有一定的優勢，

68、因此定點和浮點的分數要高于龍芯 3A5000 和國產 ARM V8 四核 7nm 處理器。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 22 圖表圖表3939：3A50003A5000 在在 SPECSPEC CPUCPU 2006 BASE2006 BASE 性能測試中的表現性能測試中的表現 來源：龍芯中科官網，國金證券研究所 龍芯 3A5000 在 Stream Copy 測試子項性能中表現出色。Stream 是業界主流的內存帶寬測試程序，測試行為相對簡單可控。該程序對 CPU 的計算能力要求很小，對 CPU內存帶寬壓力很大。隨著處理器核心數量的增大，內存帶寬并沒有隨之成線性增長，因此內存帶寬對

69、提升多核心的處理能力就越發重要。在Stream Copy測試子項性能中，龍芯 3A5000 的表現超過了 intel i5 9500 六核 14nm 處理器。其中 Copy 單線性能獲得 16864 分，多線性能獲得 21873 分。國產 ARM V8 八核 14nm 處理器和國產 ARM V8四核 7nm 處理器分數相差不大，但整體表現比龍芯 3A5000 稍遜一籌。圖表圖表4040：Stream CopyStream Copy 測試子項性能中龍芯測試子項性能中龍芯 3A50003A5000 表現出色表現出色 來源：龍芯中科官網，國金證券研究所 龍芯秉承獨立自主和開放合作的運營模式，從指令集

70、/IP 核授權、到芯片級/主板級開發以及系統內核應用等方面對生態伙伴進行全方位的開放支持，幫助生態伙伴進行技術創新升級。目前龍芯的信息化合作伙伴達到上千家，可以提供基于龍芯從端到云的完整解決方案。相關軟硬件開發人員數萬人，已經形成強大的產業鏈與生態支撐能力。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 23 圖表圖表4141：龍芯生態龍芯生態 來源：龍芯中科官網，國金證券研究所 龍芯開源社區（）是龍芯 CPU 的基礎軟件生態建設平臺，由龍芯中科組織并聯合產業鏈合作廠商、國際開源軟件社區及開源愛好者共同參與建設。社區以“開源、開放”的形式進行管理，設置 BIOS、Linux 內核、GCC 編譯器、Ja

71、va 虛擬機、瀏覽器、媒體解碼庫、圖形桌面、KVM 虛擬機等重要基礎軟件項目。經過多年建設，信息化應用中的主流編程語言和開發環境已在龍芯平臺上得到支持。圖表圖表4242：龍芯的開源社區建設龍芯的開源社區建設 項目項目 支持與共享情況支持與共享情況 Linux 內核 內核官方版本正在實現對 LoongArch 的完善支持 GCC、LLVM、GOLANG 三大編譯器社區正在實現對 LoongArch 架構的特性支持 JAVA 虛擬機 JDK14 貢獻率居全球前四（Oracle、RedHat、SAP、龍芯、Google）瀏覽器 V8 Javascript 已實現對 LoongArch 架構的原生支持

72、 媒體播放器 FFMPEG 已實現對 LoongArch 架構的原生支撐.NET.NET 社區正在實現對 LoongArch 架構的支持 來源：龍芯生態白皮書 2021，國金證券研究所 1.61.6 申威申威特種領域的引領者特種領域的引領者 成都申威科技有限責任公司成立于 2016 年，公司依托國家信息安全發展戰略，主要從事對申威處理器的產業化推廣，核心業務包括申威處理器芯片內核、封裝設計、技術支持服務及銷售，小型超級計算機研發、測試、銷售、服務及核心部件生產，基于申威處理器的軟件、中間件開發，嵌入式計算機系統定制化產品服務，集成電路 IP核等知識產權授權。申威處理器以 Alpha 指令集為基

73、礎進行拓展，高度自主可控。Alpha 指令集由美國 DEC公司研制，主要用于 64 位的 RISC 微處理器。DEC 公司后被美國惠普收購，無錫江南計算所購買了 Alpha 指令集的所有設計資料。江南計算所基于原來的 Alpha 指令集，開發出了更多的自主知識產權的指令集，并研制了申威指令系統，推出了申威處理器。申威處理器是在國家核高基重大專項支持下，由上海高性能集成電路中心研制的全國產處理器。首顆申威處理器代號“SW-1”,于 2006 年研制成功，“SW-1”基于 DEC公司 Alpha 架構，130nm 制程，主頻為 900MHz。圖表圖表4343：申威主要產品系列申威主要產品系列 產品

74、產品 發布時間發布時間 主頻主頻 核心數核心數 工藝工藝 研發定位研發定位 應用領域應用領域 SW-1 2006 年 0.9GHz 單核 130nm 高性能計算-SW-2 2008 年 1.4GHz 2 核 130nm 高性能計算-SW1600 2010 年 1.6GHz 16 核 65nm 超級計算 高端服務器、高性能網絡設備 SW1610 2012 年 1.6GHz 16 核 40nm 服務器 SW410 2012 年 1.6GHz 4 核 40nm 桌面和服務器 嵌入式工控設備、桌面電腦、筆記本電行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 24 腦、低端服務器、網絡設備等 SW26010 2

75、014 年 1.45GHz 260 核心 28nm 超級計算 桌面高性能超算，大型、巨型超算領域 SW111-1.0GHz 單核 40nm 高密度計算型嵌入式應用 物聯網、嵌入式工控機設備 SW221-2.0GHz 2 核 28nm 高密度計算型嵌入式應用 物聯網、嵌入式設備、個人（PAD）終端、筆記本電腦、專用電腦等領域 SW411 2017 年 1.6GHz 2 核/4 核 40nm 桌面和服務器 嵌入式工控設備、桌面電腦、筆記本電腦、低端服務器、網絡設備等 SW421 2017 年 2.0GHz 4 核 28nm 桌面和服務器 SW421M 2017 年 2.0GHz 2 核/4 核 2

76、8nm 中低端桌面 SW1621 2017 年 2.0GHz 16 核 28nm 高性能計算和中高端服務器 高端服務器、高性能網絡設備 來源：申威官網，國金證券研究所 出于安全性能以及知識產權角度，申威在研發出第一代基于 Alpha 指令集的 CPU 后，將指令集替換為自研的自主可控申威 64 位指令集，完全區別于原有 Alpha 指令集。申威處理器專注于高性能計算，尤其是在服務器領域，浮點運算算力與同期外國處理器相當。申威 SW26010 是中國首個采用國產自研架構且性能強大的計算機芯片。圖表圖表4444：申威申威 2601026010 性能對比性能對比 對比內容對比內容 制造商制造商 處理

77、器處理器 雙精度峰值（雙精度峰值（TFLOPS)TFLOPS)完成時間完成時間 AMD GCN（HD7970-En）AMD GPU 1.01 2011.12 英偉達 Kepler-GK110（Tesla K20X）NVIDIA GPU 1.312 2012.05 英特爾 Xeon Phi（5110P）Intel 眾核 CPU 1.01 2012.11 英特爾 Xeon Phi2 Intel 眾核 CPU 3 2015.11 申威 SW26010 NHP 異構眾核 CPU 3.168 2014.12 來源：申威官網，國金證券研究所 申威 26010 處理器的峰值性能大于每秒 12.5 萬萬億次浮

78、點運算結果，峰值速度、持續性能、性能功耗比排在世界前列。在 2016 年法蘭克福世界超算大會上，“神威 太湖之光”搭載該處理器登頂國際 TOP500 榜單之首。隨后，我國科研人員依托“神威 太湖之光”超級計算機的應用成果首次榮獲“戈登貝爾”獎，實現了我國高性能計算應用成果在該獎項上零的突破。申威在服務器領域向上至超算領域的應用場景中性能強大，優勢較為明顯。2016 年 6月 20 日，搭載了 40960 顆申威 SW26010 并運行國產操作系統神威睿思的神威太湖之光獲得全球超級計算機第一名，神威太湖之光峰值計算速度達每秒 12.54 億億次，是全球首臺峰值計算速度超過十億億次的超級計算機，持

79、續性能為每秒 9.3 億億次，軟件硬件并行，均為申威自主設計。圖表圖表4545：申威處理器在超算領域的應用申威處理器在超算領域的應用 來源：中存儲網，國金證券研究所 行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 25 申威 8A 芯片采用最新的第四代申威處理器核心（簡稱 Core4）。Core4 核心繼續采用超標量流水線結構，支持亂序發射、亂序執行、推測執行，并首次采用 SMT 技術，支持每個核心同時運行兩個線程。申威 831 相比上一代 4 核 CPU 申威 421 在功耗相當的前提下，性能提升 2 倍以上，下一代產品申威 4E 相比申威 831 性能再提升 50%以上，與 Intel 中端桌面處

80、理器相當；申威下一代服務器產品威鑫 8A 與 Intel 中端服務器處理器相當。圖表圖表4646：終端處理器性能對比（終端處理器性能對比（SPECSPEC 分值）分值）圖表圖表4747：服務器處理器性能對比（服務器處理器性能對比（SPECSPEC 分值）分值）來源：中電科申泰微信公眾號，國金證券研究所 來源：中電科申泰微信公眾號，國金證券研究所 經過長期穩定的研發，基于系列申威芯片的各種產品也逐漸增多，在保障特種領域應用和國家戰略任務的前提下，隨著其產品技術的日益成熟，其生態也不斷完善。同時，申威 CPU 的各種開發支撐系統也日趨成熟。圖表圖表4848：申威生態申威生態 類型類型 產品產品 內

81、容內容 申威 CPU 系列整機產品 雙核、四核 CPU 的桌面終端核筆記本、低端服務器應用 S40 申威筆記本電腦（14 寸，申威 SW411 架構）；S40 申威加固筆記本（14 寸，申威 SW411 架構，抗震動，耐沖擊）；S41-32A 一體機電腦（32 寸，申威 SW411 架構，帶光驅）；16 核 CPU 的高端服務器、網絡設備應用 基于 SW1621 的神威通用高性能服務器，如 ThinkSystemSR359S、飛龍 RS6012；基于 SW1621 的神威 NAS 服務器；基于 SW1621 的“中科神威”系列安全產品；眾核 CPU 的桌面超算應用 第一代桌面超算產品使用眾核處

82、理器 SW26010，第二代桌面超算產品使用上海國家高性能集成電路中心設計的申威二代眾核處理器，運算能力于“神威藍光”相當；申威 CPU 的開發配套軟件 申威系列芯片的開發板核開發系統 基于 SW111 嵌入式系統開發板；申威 SW411 系統開發板；申威 SW421 系統開發板；申威 SW412M/221 系統開發板；申威系列芯片的 BIOS 國產 BIOS 固件，支持身為芯片的主要有昆侖固件等；支持申威芯片的國產操作系統 中標麒麟桌面操作系統，中標麒麟服務器操作系統（申威版），深度操作系統（申威）桌面版，深度操作系統（申威）服務器版，嵌入式操作系統（申威版）支持申威系列芯片的虛擬機管理器

83、采用低開銷虛擬化技術 其他方面 基于申威芯片的 JAVA 移植優化方面、申威芯片的編譯器等；申威 CPU 的應用支撐系統 中間件 東方通是領先的新一代軟件基礎設施和創新應用提供商，處于中間件產品的行業領先地位，與各廠商形成完整的安全可靠解決方案；金蝶天燕是國家規劃布局內重點軟件企業，數字化基礎設施運營服務的開拓者和領航者 數據庫 人大金倉與飛騰、申威等 CPU 和麒麟等國產 OS 深度適配優化，具備高安全、高可用、高擴展等使用特性；作為國產數據庫的領軍企業，南大通用打造了 GBase 8a/8t/8m/8s/8d/UP 等多款國內領先的行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 26 安全數據庫、

84、大數據產品；武漢達夢是國家規劃布局內重點軟件企業，首批獲得國家“雙軟”認證的高新技術企業，唯一獲得國家自主原創產品認證的數據庫企業，擁有國內頂級的數據庫研發精英團隊，多次與國際數據庫巨頭同臺競技并奪標；申威 CPU 的系列整機典型配套應用軟件 目前常用的辦公套件有中標普華、永中 office、金山 WPS；瀏覽器軟件有 Firefox，Chrome；開發環境有 Eclipse、Qt Creator 來源：申威官網，國金證券研究所 2 2 風險提示風險提示 研發進度不及預期：CPU 行業是技術密集型行業，技術壁壘相對較高，研發進度不及預期可能導致 CPU 性能無法滿足客戶需求。政策落地不及預期：

85、我國 CPU 行業受政策影響較大，若后續政策落地進程不及預期，可能會影響國產化替代進程。市場競爭加劇的風險：國產 CPU 廠商的產品性能與 Intel 等龍頭企業相比仍然存在一定的差距，若后者采用價格戰等方式對競爭對手實行打壓，行業將面臨競爭加劇的風險。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 27 行業投資評級的說明：行業投資評級的說明：買入：預期未來 36 個月內該行業上漲幅度超過大盤在 15%以上；增持：預期未來 36 個月內該行業上漲幅度超過大盤在 5%15%；中性：預期未來 36 個月內該行業變動幅度相對大盤在-5%5%；減持：預期未來 36 個月內該行業下跌幅度超過大盤在 5%以上。

86、行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 28 特別聲明：特別聲明：國金證券股份有限公司經中國證券監督管理委員會批準，已具備證券投資咨詢業務資格。本報告版權歸“國金證券股份有限公司”（以下簡稱“國金證券”）所有，未經事先書面授權，任何機構和個人均不得以任何方式對本報告的任何部分制作任何形式的復制、轉發、轉載、引用、修改、仿制、刊發，或以任何侵犯本公司版權的其他方式使用。經過書面授權的引用、刊發，需注明出處為“國金證券股份有限公司”，且不得對本報告進行任何有悖原意的刪節和修改。本報告的產生基于國金證券及其研究人員認為可信的公開資料或實地調研資料，但國金證券及其研究人員對這些信息的準確性和完整性不作

87、任何保證。本報告反映撰寫研究人員的不同設想、見解及分析方法，故本報告所載觀點可能與其他類似研究報告的觀點及市場實際情況不一致，國金證券不對使用本報告所包含的材料產生的任何直接或間接損失或與此有關的其他任何損失承擔任何責任。且本報告中的資料、意見、預測均反映報告初次公開發布時的判斷，在不作事先通知的情況下，可能會隨時調整，亦可因使用不同假設和標準、采用不同觀點和分析方法而與國金證券其它業務部門、單位或附屬機構在制作類似的其他材料時所給出的意見不同或者相反。本報告僅為參考之用，在任何地區均不應被視為買賣任何證券、金融工具的要約或要約邀請。本報告提及的任何證券或金融工具均可能含有重大的風險，可能不易

88、變賣以及不適合所有投資者。本報告所提及的證券或金融工具的價格、價值及收益可能會受匯率影響而波動。過往的業績并不能代表未來的表現?？蛻魬斂紤]到國金證券存在可能影響本報告客觀性的利益沖突，而不應視本報告為作出投資決策的唯一因素。證券研究報告是用于服務具備專業知識的投資者和投資顧問的專業產品，使用時必須經專業人士進行解讀。國金證券建議獲取報告人員應考慮本報告的任何意見或建議是否符合其特定狀況，以及（若有必要）咨詢獨立投資顧問。報告本身、報告中的信息或所表達意見也不構成投資、法律、會計或稅務的最終操作建議，國金證券不就報告中的內容對最終操作建議做出任何擔保，在任何時候均不構成對任何人的個人推薦。在法

89、律允許的情況下，國金證券的關聯機構可能會持有報告中涉及的公司所發行的證券并進行交易，并可能為這些公司正在提供或爭取提供多種金融服務。本報告并非意圖發送、發布給在當地法律或監管規則下不允許向其發送、發布該研究報告的人員。國金證券并不因收件人收到本報告而視其為國金證券的客戶。本報告對于收件人而言屬高度機密，只有符合條件的收件人才能使用。根據證券期貨投資者適當性管理辦法，本報告僅供國金證券股份有限公司客戶中風險評級高于 C3 級(含 C3 級）的投資者使用；本報告所包含的觀點及建議并未考慮個別客戶的特殊狀況、目標或需要，不應被視為對特定客戶關于特定證券或金融工具的建議或策略。對于本報告中提及的任何證

90、券或金融工具，本報告的收件人須保持自身的獨立判斷。使用國金證券研究報告進行投資，遭受任何損失，國金證券不承擔相關法律責任。若國金證券以外的任何機構或個人發送本報告，則由該機構或個人為此發送行為承擔全部責任。本報告不構成國金證券向發送本報告機構或個人的收件人提供投資建議，國金證券不為此承擔任何責任。此報告僅限于中國境內使用。國金證券版權所有，保留一切權利。上海上海 北京北京 深圳深圳 電話：021-60753903 傳真：021-61038200 郵箱： 郵編：201204 地址：上海浦東新區芳甸路 1088 號 紫竹國際大廈 7 樓 電話：010-66216979 傳真：010-66216793 郵箱： 郵編：100053 地址：中國北京西城區長椿街 3 號 4 層 電話：0755-83831378 傳真：0755-83830558 郵箱： 郵編：518000 地址：中國深圳市福田區中心四路 1-1 號 嘉里建設廣場 T3-2402