2023年是公认的“AI大年”，从年初的ChatGPT到最近聊过的“具身智能”，AI创新技术可以说是一茬接着一茬。但大家或许不知道的是，在这波AI热潮中，以CPU为首的芯片把握着AI技术发展的“命脉”，推进着技术不断迭代。

CPU领域最近发生了一件大事儿——日前，中国科学院计算技术研究所等机构用AI技术设计出了全球首个无人工干预、全自动生成的CPU芯片——启蒙1号。

有人说，启蒙1号的诞生显示出AI在芯片领域应用的巨大发展潜力：在AI技术的帮助下，研究人员5个小时就生成了400万逻辑门，是目前GPT-4所能设计的电路规模的4000倍之大；这款芯片性能“比肩”Intel 80486SX，设计周期则缩短至原来的1/1000。（上述参考：通信世界网，2023.07.05；财联社，2023.07.01；金融界，2023.07.01；科创板日报，2023.07.01）

面对海外的“卡脖子”，「国产CPU真的“支棱”起来了」！

01

计算机的“大脑”：CPU

对于芯片这种高精尖硬科技领域半导体元件产品，咱们照例还是先来一波硬科普。

CPU的中文名是“中央处理器”或“微处理器”，它是一块大规模的集成电路，是计算机系统的运算和控制核心，也是信息处理、程序运行的最终执行单元。

就像每个人都有自己的大脑一样，CPU也被宽泛地称为计算机的“大脑”，它的工作核心是从程序或应用程序中获取指令并且执行计算。这个过程有三个关键阶段：提取、解码和执行，通俗来说，就是“听取指令”“分析指令”以及“执行指令”。

（图片来源：国泰君安证券，2022.12.21）

和CPU经常一起出现的还有另一个词：GPU，两者的相似程度不亚于“酸辣粉（SLF）”“麻辣粉（MLF）”家族，一不留神就会看错的程度。刚刚说过，CPU是电脑的中央处理器，计算机的“大脑”，是信息处理、程序运行的最终执行单元；而GPU则是电脑的图形处理器，又被称为“显卡”，是一种专门在个人电脑和移动设备上做图形和图像相关运算工作的微处理器，实现图形加速。

这几年，有关CPU与GPU的强者之争一直“高烧不退”，一会儿是英特尔宣布推出新一代性能更强大的CPU，一会儿是英伟达宣布推出新的GPU。实际上我们从这“两兄弟”的功能就能看出，就计算机整体来说，作为“大脑”的CPU的重要程度是要高于GPU的，但如果站在图像处理角度，GPU的重要程度又大于CPU。（参考来源：第一财经，2023.04.02）

02

CPU的国产替代之路

说到CPU，有两家巨头是很多对行业略有了解的人都可能会脱口而出的：英特尔和AMD。其中，英特尔是全球最大的个人计算机零件和半导体芯片制造商，早在1971年就推出了全球第一个微处理器， 1978年又推出第一颗x86处理器8086，是公认的“CPU先行者”；而AMD则是以“第二供应商”发家，靠质量赢得口碑，成为英特尔的强劲对手。（中国电子报，2023.07.08）

相比 Intel和 AMD的双寡头竞争格局，国内CPU行业起步不算晚，但发展历程比较坎坷，目前可以概括成这么三个关键词：

一是国产替代迫在眉睫。当前CPU的主流芯片架构是ARM 和 X86，都由英特尔和AMD这两大巨头主导，国产化率较低。面对残酷的现代化战争，全球不确定性和风险加剧，保卫国家安全离不开国产CPU的建设。从当前国产CPU产业链进口替代的视角来看，设计环节的华为鲲鹏、飞腾已跻身世界一流水平；封测环节也承接了部分先进制程；设备、材料、EDA/IP、制造等环节与国外龙头则还有很大差距，目前仍然采用“外循环为主+内循环为辅”的模式。（参考来源：未来智库，2021.01.19；科创板日报，2023.02.05）

二是行业增速迅猛。随着云计算、互联网、人工智能的快速发展，最近几年中国正成为全球最主要的服务器增长市场，市场规模由2019年的182亿美元增长至2022年的273.4亿美元，复合年均增长率达到了14.5%。随着数字时代的到来，中国服务器市场还会迎来新一轮的井喷式发展，根据IDC、中商产业研究院预计，2023年中国服务器市场规模将增至308亿美元。（数据来源：智研咨询，2023.05.25；中商情报局，2023.03.24）

（图片来源：国泰君安证券，2022.12.21）

三是发展动力十足。当前 CPU行业主要由数字经济新基建和信创两条主线驱动。其中，数字经济新基建主要体现为超算中心、智算中心等建设过程中的增量采购；信创对国产化率也有明确目标，作为信创底层硬件基础设施中的核心，CPU主要负责提供最底层的计算能力，是信创国产化替代过程中的重中之重。（参考来源：中信建投，2022.12.06；信创中国，2023.02.24）

在CPU行业的国产替代浪潮中，可以优先关注厂商的生态建设，其次再重点关注其性能，通俗来说，就是先解决“可不可用”的问题，再来看“好不好用”。沿着这个逻辑分析，建议关注华为鲲鹏产业链、中国电子飞腾产业链和具备生态优势的海光产业链。（参考来源：国金证券，2022.12.29；本文不作个股推荐）

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