半导体CPU行业之Intel专题研究报告

CPU的关键在于性能和生态,其二者是Intel不断壮大的基石。

CPU的关键在于性能和生态,其二者是Intel不断壮大的基石。一方面,CPU整个生命周期围绕生态进行建设,Intel长期保持生态的兼容和开放,进而构建起庞大稳固的生态体系。另一方面,性能决定是否“好用”,“架构+制程+先进封装+总线结构”为四大技术基石,Intel长期围绕其进行技术迭代,构筑性能优势。借鉴Intel发展经验,拥抱开放生态、缩小性能差距料是国产厂商崛起的必经之路,自主可控为国产厂商提供发展良机。建议关注国产CPU龙头。

Intel:成立五十余年的CPU龙头,x86架构的开创者

公司概述:成立于1968年,是全球最大的PC零件与CPU制造商,x86架构开创者,产品包括处理器、FPGA、系统与设备、内存与存储等。创始人Robert Noyce是硅基集成电路发明人,Gordon Moore是摩尔定律提出者,技术背景强大。

财务情况:公司2021年营收达到790亿美元,创下历史峰值,其中PC端业务占比51.26%,数据中心业务占比32.67%,数据中心业务增速高于PC。当年公司整体毛利率55.45%,净利率25.14%,截至2021年拥有员工人数超过12万,盈利能力较强。

发展历程:从存储器转向CPU,从桌面端向数据中心/智能驾驶等领域拓展

早期:放弃存储器,发明第一个CPU。公司早期团队是集成电路技术的开创者,发明4位/8位处理器使得公司在CPU行业建立领先优势。在面临日本对手的竞争时,公司果断放弃存储器业务,在早期确立专注微处理器的发展战略。

中期:奔腾、Core在桌面端持续胜利,Xscale换Atom未能站稳移动端。奔腾系列是PC领域经典产品,Core系列延续至今,但在移动浪潮出现时先是出售了Xscale,随后拒绝了苹果的订单,未抓住移动端机遇,推出Atom也未能补救。

后期:从移动端转向自动驾驶/FPGA/数据中心,IDM2.0重建工艺优势。2016年两款Atom的暂停发布标志着公司逐渐放弃移动市场,接连收购Mobileye、Altera,进行自动驾驶、FPGA领域的布局,建立第二成长曲线。以IDM 2.0与收购高塔半导体为标志,Intel调整自身代工策略,尝试重建工艺领先。

微架构/ISA:单核架构基本成熟,异构、集成加速发展

初期:格局未定,先发者占据优势。在行业发展初期,生态尚未形成,微架构尚未固化,先发者具备一定优势,如Intel从4004到8080,产品节奏持续领先于Motorola和MOS等对手,更早争取到用户,为生态规模优势打下基础。

中期:生态初成,兼容性强者为王。生态初步形成后,兼容性成核心关键,良好的兼容性持续推动生态发展。如Motorola的MC68010芯片性能不弱于80286,只是与前代的兼容性略差;RISC流派的MIPS R10000曾经在浮点效能方面达到Pentium Pro的3 倍以上,但明显的性能优势也无法抵消用户的切换成本,Intel对Motorola、RISC流派的竞争胜利已经证明商业市场中生态优势的强大逻辑。

后期:架构成熟,性能引领前进。在同一生态内部主要比拼性能,奔腾和酷睿时代,Intel与AMD的竞争中,性能强者赢得主要市场,K7/K8、Core、Zen等几大关键架构极大改变了性能,对市场格局带来了巨大改变。另一方面,处理器架构已经相对成熟,核心架构理念已经接近十余年没有变化,性能增长放缓,异构集成或将成为未来发展方向。

基石技术:工艺升级推进性能提升,封装+片内总线发力后摩尔时代

制程工艺:制程是架构的基础,10nm受阻拖慢研发节奏。工艺制程壁垒高,目前先进制程玩家仅剩三家。由于过高的目标与保守的DUV技术路线,英特尔在10nm遭遇困难,失去制程领先地位,产品性能与量产节奏也大受影响。

先进封装:Foveros、EMIB性能优良,IDM模式下发展领先。先进封装是后摩尔时代必经之路,Intel在此领域推出的Foveros、EMIB等技术性能良好。相对Foundry与封测厂,公司的IDM模式能更好协同前后段工艺。

片内总线:总线发达有利堆核,Meshbus与AMD MCM方案各有优势。片内总线结构对于堆核十分重要,公司从环形总线转为网状总线,走出了一条与AMD多芯片堆叠不同的道路,延迟更低,单片性能更好,但AMD的路线更有利于堆核。

产品体系:至强、酷睿、奔腾、赛扬、凌动五大类,覆盖广泛使用场景

11类产品与服务,核心是5类CPU(至强、酷睿、奔腾、赛扬、凌动)。1)至强(服务器):多核心低主频无核显,崛起于互联网带来的“PC服务器”浪潮,因低成本与扩展性胜过小型机。2)酷睿(中高端PC):重视能效,取代奔腾成PC高端产品线,12代酷睿异构趋势初现。3)奔腾(中低端PC):早期唯一产品,曾衍生出赛扬和至强,现用于教育/办公。4)赛扬(低端PC):性能较奔腾低一级,用于入门级电脑和嵌入式,帮助实现市场下沉。5)凌动(低功耗、物联网):瞄准移动市场,低功耗高能效,现用于异构芯片小核心。

行业演变:从Intel引领行业到两家激烈竞争,奔腾、K7/K8、Core、Zen是行业重要转折点

1)奔腾及以前:Intel与AMD同根同源,早期为满足IBM第二供应商要求而共存,直到奔腾系列诞生之前一直处于Intel引领,AMD仿制的局面;2)K7/K8时期:后期两家由合作转向竞争,AMD自主研发能力逐渐增强,曾经在K7/K8架构时代对Intel奔腾4构成严峻挑战,并凭借AMD64指令集与Intel平起平坐;3)Core时期:Intel凭借Core架构进行反击,重新扩大领先优势;4)Zen时期:如今AMD凭借Zen系列展现赶超之势,多核性能有优势。目前两公司整体差距较小。

行业启示:下游需求引领行业变革,商业模式需适配产业趋势

架构先行:架构领先是Intel和AMD竞争获胜的核心法宝,目前CPU核心架构理念相对成熟,国产厂商正加速追赶。  生态为王:x86依靠早期的生态合作与兼容适配取得绝对优势,吸引合作伙伴、培养用户生态是CPU企业壮大的关键。  需求引擎:PC、移动市场等不同需求造就行业巨头,重塑行业格局。PC浪潮带动Intel(x86),移动市场带动ARM。  产业开放:英特尔推出IDM2.0战略,提升自身开放程度,向Fabless+Foundry模式靠拢,对扩大市场有重要成本优势。

半导体CPU行业之Intel专题研究报告-第1张图片

半导体CPU行业之Intel专题研究报告-第2张图片

半导体CPU行业之Intel专题研究报告-第3张图片

半导体CPU行业之Intel专题研究报告-第4张图片

半导体CPU行业之Intel专题研究报告-第5张图片

半导体CPU行业之Intel专题研究报告-第6张图片

半导体CPU行业之Intel专题研究报告-第7张图片

半导体CPU行业之Intel专题研究报告-第8张图片

半导体CPU行业之Intel专题研究报告-第9张图片

半导体CPU行业之Intel专题研究报告-第10张图片

附件
【零帕2532】半导体CPU行业之Intel专题研究报告.pdf
.pdf
15.57MB
155
下载文件
附件购买(促销中)
促销价:5 积分 原价:10 积分
钻石VIP 免费下载
开通会员
开通钻石VIP或更高级的会员可免费下载该文件
免责声明:本文来自中信证券,著作权归作者所有,如有侵权请联系本平台处理。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。
零帕网 » 半导体CPU行业之Intel专题研究报告
您需要 登录账户 后才能发表评论

发表评论

欢迎 访客 发表评论