ARM行業(yè)研究框架

1、核心要點(diǎn)蘋果發(fā)布基于ARM處理器架構(gòu)的全新Macbook。美國時(shí)間2020年11月10日，蘋果發(fā)布了全新一代的Macbook Air，與以往最大不 同的是此次蘋果放棄了使用多年的Intel處理器，而使用了基于ARM架構(gòu)的M1處理器，在此前WWDC2020上，蘋果宣稱在兩年內(nèi)逐 步將全部過渡到ARM處理器。我們認(rèn)為，蘋果采用ARM處理器可能是近期最重要的計(jì)算體系變革，將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。服務(wù)器端ARM處理器也在陸續(xù)應(yīng)用。2020年6月，根據(jù)SiliconANGLE報(bào)道，亞馬遜AWS部門宣布第六代亞馬遜彈性計(jì)算服務(wù)中的三 種計(jì)算資源產(chǎn)品由公司自己研制的基于ARM架構(gòu)的Graviton2處理器支持。和

2、x86的同類產(chǎn)品相比，亞馬遜使用自家ARM處理器的三 款產(chǎn)品（通用M6g、計(jì)算優(yōu)化C6g和內(nèi)存優(yōu)化R6g)的性價(jià)比高出40%。ARM的行業(yè)應(yīng)用廣泛。為什么現(xiàn)在在PC端和服務(wù)器端開始應(yīng)用ARM處理器，我們認(rèn)為，在ARM處理的性能經(jīng)過多年的性能升級(jí)之 后，達(dá)到了與傳統(tǒng)X86體系分庭抗禮的水平。除此之外，ARM處理器在手機(jī)、汽車、物聯(lián)網(wǎng)都具備大量應(yīng)用的潛質(zhì)，基于ARM的生 態(tài)將會(huì)日益完善。投資建議：蘋果在新一代Macbook Air中使用ARM處理器對(duì)于整個(gè)ARM產(chǎn)業(yè)具有巨大的提振作用。我們重點(diǎn)推薦中國長(zhǎng)城（飛騰是 國內(nèi)主流CPU中唯一的獨(dú)立第三方ARM CPU提供商），銳明技術(shù)（基于ARM的商用車

3、視頻監(jiān)控解決方案），深信服（推出ARM架 構(gòu)的超融合解決方案），中科創(chuàng)達(dá)（國內(nèi)領(lǐng)先的全方位ARM解決方案提供商）。風(fēng)險(xiǎn)提示：ARM行業(yè)落地不及預(yù)期；ARM公司提高版稅比例；來自于其他計(jì)算體系龍頭公司的競(jìng)爭(zhēng)壓力；行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇。目錄主流CPU體系及比較ARM商業(yè)模式及體系優(yōu)勢(shì) ARM應(yīng)用場(chǎng)景蘋果等巨頭開始擁抱ARM生態(tài)A股相關(guān)上市公司 風(fēng)險(xiǎn)提示CPU概述CPU基本構(gòu)成 ：中央處理單元（CPU）主要由運(yùn)算器、控制器、寄存器三部分組成，其中運(yùn)算器就是起著 運(yùn)算的作用；控制器負(fù)責(zé)發(fā)出CPU每條指令所需要的信息；寄存器保存運(yùn)算或者指令的一些臨時(shí)文件。CPU在計(jì)算體系的框架圖輸入設(shè)備存儲(chǔ)器輸出設(shè)備控制器運(yùn)算

4、器CPU數(shù)據(jù)流指令流控制流資料來源：CSDN、太平洋證券研究院整理主流CPU體系及比較ARMX86MIPS優(yōu)勢(shì)體積小、低功耗，低成本、高性能支持Thumb(16位）/ARM（32位)雙 指令集，能很好的兼容8位/16位器 件大量使用寄存器，指令執(zhí)行速度更快大多數(shù)數(shù)據(jù)操作都在寄存器中完成尋址方式靈活簡(jiǎn)單，執(zhí)行效率高流水線處理方式指令長(zhǎng)度固定，大多數(shù)都是簡(jiǎn)單指令 且都能在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)完成，易于 設(shè)計(jì)超標(biāo)量與流水線速度快：?jiǎn)螚l指令功能強(qiáng)大、指令數(shù)相 對(duì)較少帶寬要求低：還是因?yàn)橹噶顢?shù)相對(duì)少， 即使高頻率運(yùn)行也不需要很大的帶寬向 CPU傳輸指令由于X86采用CISC，因此指令均是按照 順序串執(zhí)行的，而

5、順序執(zhí)行的優(yōu)點(diǎn)就是 控制簡(jiǎn)單產(chǎn)業(yè)豪華規(guī)模更大MIPS支持64bit指令和操作，ARM目前只到32bitMIPS有專門的除法器，可以執(zhí)行除法指令MIPS的內(nèi)核寄存器比ARM多一倍， 所以同樣的性能下MIPS的功耗會(huì)比 ARM更低，同樣功耗下性能比ARM 更高劣勢(shì)通過專用的數(shù)據(jù)接口使CPU與數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行連接，存儲(chǔ)、內(nèi)存等性能 擴(kuò)展難以進(jìn)行x86結(jié)構(gòu)的電腦出現(xiàn)了近30年，其配套 擴(kuò)展的設(shè)備種類多、價(jià)格也比較便宜， 所以x86結(jié)構(gòu)的電腦能很容易進(jìn)行性能擴(kuò) 展，如增加內(nèi)存、硬盤等。MIPS內(nèi)存地址起始導(dǎo)致MIPS在內(nèi)存和cache的支持方面都有限制MIPS今后的發(fā)展方向是并行線程， 而arm的物理

6、多核更占優(yōu)相比于arm的亂序雙發(fā)射，MIPS現(xiàn) 在是順序單發(fā)射資料來源：太平洋證券研究院整理國內(nèi)CPU廠商概況資料來源：華經(jīng)情報(bào)網(wǎng)，太平洋證券研究院國產(chǎn)CPU概況龍芯鯤鵬飛騰海光兆芯申威研發(fā)單位中科院計(jì)算所華為天津飛騰天津海光上海兆芯江南計(jì)算所指令集體系MIPSARMARMX86(AMD)X86(VIA)ALHPA架構(gòu)來源指令集授權(quán)+自研指令集授權(quán)指令集授權(quán)IP授權(quán)IP授權(quán)指令集授權(quán)+自研代表產(chǎn)品龍芯1/龍芯2/龍芯3鯤鵬920FT-2000/4、 FT-2000+/64HygonC86- 7185ZXCFC- 1080/1081申 威 SW1600/SW260 10優(yōu)勢(shì)MIPS架構(gòu)能耗低，

7、終端芯片不錯(cuò)ARM服務(wù)器芯片 中性能最佳終端芯片和服務(wù)器芯 片整體性能較好基于AMD最新 的Zen架構(gòu)，性 能高兼容性強(qiáng)，終端領(lǐng)域 應(yīng)用可以無縫對(duì)接， 得到上海市資金扶持不依賴商業(yè)機(jī)構(gòu) 授權(quán)、自主性較 高劣勢(shì)只有低端的服務(wù)器 芯片，MIPS指令集已停止 發(fā)展兼容性和生態(tài)需要 進(jìn)一步打造兼容性和生態(tài)需要進(jìn) 一步打造，商用性能 需要進(jìn)一步提升因被列入美國實(shí) 體名單，技術(shù)持 續(xù)性較差存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)瑕疵， 是否自主可控存疑， 沒有服務(wù)器芯片Alpha指令集停止 更新，主要用于 超算和軍隊(duì)，市 場(chǎng)和生態(tài)能力弱全球CPU廠商情況名稱國家架構(gòu)概況英特爾（Intel）美國X86,IA64作為服務(wù)器主要平臺(tái)供應(yīng)商

8、的Intel，占整體服務(wù)器出貨量約90%以 上。同時(shí)，英特爾（Intel）為PC主要平臺(tái)供應(yīng)商，占整體PC出貨量約70%以上。英特爾2019Q4營(yíng)收為202億美元，與上年同期的187億美元相比增 長(zhǎng)8%。2019Q4凈利潤(rùn)69億美元，同比增長(zhǎng)33%。美國超威半導(dǎo)體公 司（AMD）美國X86AMD則占整體服務(wù)器出貨量約10%。占整體PC出貨量約20%以上。AMD第四季度營(yíng)收為21.3億美元，與去年同期的14.2億美元相比增 長(zhǎng)50%。凈利潤(rùn)為1.70億美元，相比之下去年同期的凈利潤(rùn)為3800萬美元。根據(jù)2020年Q3處理器市場(chǎng)報(bào)告 ，AMD份額創(chuàng)2007年以來新高。x86 處理器、x86 桌面處

9、理器、x86 移動(dòng)處理器、x86 客戶端（不含 物聯(lián)網(wǎng)）、x86 客戶端（不含物聯(lián)網(wǎng)）；份額分別環(huán)比增長(zhǎng) 4.1 %、 0.9 %、 0.3 %、0.5 %。資料來源：太平洋證券研究院整理全球CPU廠商情況資料來源：太平洋證券研究院整理名稱國家架構(gòu)概況蘋果(Apple)美國ARMARM最新的Cortex-A77和A78 CPU內(nèi)核有著出色的性能， 這將使高通和蘋果等芯片供應(yīng)商能夠?yàn)楣P記本電腦提供具有 競(jìng)爭(zhēng)力的芯片。蘋果的iPad Pro芯片（包括A12x和A1z）已經(jīng)具備了與高 端Windows筆記本電腦相媲美的性能。2020年10月30日，蘋果公司發(fā)布了2020Q3業(yè)績(jī)，報(bào)告顯 示，蘋果公司

10、第四財(cái)季凈營(yíng)收為646.98億美元。凈利潤(rùn)為126.73億美元，與去年同期的136.86億美元相比有所下降。每股攤薄收益為0.73美元，相比之下去年同期為0.76美元。三星電子韓國ARM上海三星半導(dǎo)體有限公司,將于11月12日在中國上海舉辦首 場(chǎng)國內(nèi)線下發(fā)布會(huì)，屆時(shí)發(fā)布Exynos 1080。Exynos 1080 是三星第一款5nm芯片，采用ARM架構(gòu)CPU核心。三星電子公司公布了其截至2020年9月30日的Q3財(cái)報(bào)。三 星電子第三季度營(yíng)收達(dá)到66.96萬億韓元（約合755.1億美 元），與去年同期相比增長(zhǎng)8%。凈利潤(rùn)達(dá)到9.36萬億韓元（約合83億美元），同比增長(zhǎng)48.9%。營(yíng)業(yè)利潤(rùn)為12

11、.35萬億韓元，同比增長(zhǎng)58.8%。名稱國家架構(gòu)概況高通（Qualcomm）美國ARM高通、聯(lián)發(fā)科皆為智能手機(jī)主流AP供應(yīng)商，今年兩者合計(jì) 占整體智能手機(jī)出貨近70%。其中高通對(duì)LPDDR5搭載顯得 相對(duì)積極，自年初已有可支援的高端芯片Snapdragon 865 問世，后續(xù)的高端7系列將全面搭載LPDDR5。高通公布了截至2020年6月28日的2020財(cái)年Q3財(cái)報(bào)。財(cái) 報(bào)顯示，該公司第三財(cái)季的營(yíng)收為48.9億美元，同比下降 49.2%；凈利潤(rùn)為8.45億美元，同比下降61%。PowerPC美國PowerPCPowerPC是Apple、IBM、Motorola組成的AIM聯(lián)盟所發(fā) 展出的微處理

12、器產(chǎn)品。 IMB 公司生產(chǎn)的PowerPC 芯片有 PPC的簡(jiǎn)稱, MOTOROLA 公司生產(chǎn)的PowerPC 芯片有MPC 的簡(jiǎn)稱。保護(hù)用戶原先在硬件和軟件上的投資是處理器開發(fā)重中之 重。Pentium 是向下兼容處理芯片, 用戶在8088 , 8086 , 80286 , 80386 , 80486 微處理器芯片上所做的投資都能得 到保持。全球CPU廠商情況資料來源：太平洋證券研究院整理名稱國家架構(gòu)概況聯(lián)發(fā)科(MediaTek)中國臺(tái)灣ARM高通、聯(lián)發(fā)科皆為智能手機(jī)主流AP供應(yīng)商，今年兩者合計(jì) 占整體智能手機(jī)出貨近70%。聯(lián)發(fā)科在LPDDR5的導(dǎo)入時(shí)程則較較慢，當(dāng)前高端5G芯片 包含天璣系

13、列的公版，仍只有LPDDR4世代相關(guān)應(yīng)用。預(yù)計(jì) 2021年規(guī)劃有至少兩款芯片首度（命名未定）支援LPDDR5， 并且有機(jī)會(huì)在2021上半年問市。聯(lián)發(fā)科2020年7月公布了半年?duì)I收情況。半年實(shí)現(xiàn)營(yíng)收新 臺(tái)幣1284.66億元（約合人民幣305.36億元），同比增長(zhǎng) 12.40%。MIPS美國MIPS2018年，MIPS在官網(wǎng)宣布， 已被總部硅谷的AI公司W(wǎng)ave Computing收購，后者的產(chǎn)品正是基于MIPS架構(gòu)。2019年初提出 MIPS 架構(gòu)開源計(jì)劃，開放32 位與 64 位的 MIPS 架構(gòu) (最新的版本為第 6 版)，以期通過免費(fèi)與開放戰(zhàn) 略吸引到更多企業(yè)客戶與開發(fā)者。MIPS 目前

14、有兩個(gè)重要客戶，一個(gè)是聯(lián)發(fā)科 ，另一個(gè)是Intel 旗下的 Mobileye。全球CPU廠商情況資料來源：太平洋證券研究院整理全球CPU PC市場(chǎng)規(guī)模2019年全球PC出貨量總計(jì)2.612億臺(tái) 。這是 七年來全球PC市場(chǎng)首次出現(xiàn)增長(zhǎng)。從供應(yīng)商表現(xiàn)來看，排名前三的供應(yīng)商增長(zhǎng)速 度快于市場(chǎng)本身，2019年合計(jì)獲得63.1%的 市場(chǎng)份額，而2018年的市場(chǎng)份額為60.2%。2019年度供應(yīng)商單位出貨量（單位：千）公司出貨量2019Q4市場(chǎng)份額2019Q4（%）出貨量2018Q4市場(chǎng)份額2018Q4（%）增長(zhǎng)率（%）聯(lián)想6296824.15825722.48.1惠普5792222.25625221.7

15、3戴爾4395616.84179016.15.2蘋果183507185227.1-0.9華碩147625.7157296.1-6.1Acer Group144765.5154255.9-6.2其他4880418.75378820.70.6總計(jì)2612371002597631000.6資料來源：199IT互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心,太平洋證券研究院整理全球CPU服務(wù)器市場(chǎng)規(guī)模503426163云巨頭互聯(lián)網(wǎng)廠商政府金融制造業(yè)2019年全球服務(wù)器CPU市場(chǎng)規(guī)模為450億美元， 2019年中國市場(chǎng)服務(wù)器CPU出貨量約占全球 的30%，市場(chǎng)空間約為135億美元，其中來自 云巨頭、互聯(lián)網(wǎng)廠商、政府、金融和制造業(yè)的 需

16、求占比依次為39%、26%、19%、12%和 2%，需求規(guī)模依次為50億美元、34億美元、 26億美元、16億美元和3億美元。對(duì)比2019Q2和2019Q3服務(wù)器市場(chǎng)處于下滑 的數(shù)據(jù)，2019Q4的市場(chǎng)營(yíng)收和出貨量數(shù)據(jù)重 回上升。數(shù)據(jù)顯示， 相比于2018 年同期， 2019年第四季度全球服務(wù)器營(yíng)收增加了7.5%， 達(dá)到254億美元的規(guī)模。2262362362201901982002541502002503001005002018Q12018Q22018Q32018Q42019Q12019Q22019Q32019Q4資料來源：IDC前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，太平洋證券研究院中國服務(wù)器CPU結(jié)構(gòu)占比（單位

17、：億美元）2018-2019年全球服務(wù)器市場(chǎng)規(guī)模（單位：億美元）16%16%9%7%6%5%41%全球CPU服務(wù)器市場(chǎng)規(guī)模2019年Q4全球服務(wù)器廠商市場(chǎng)份額（按營(yíng) 收）HPE/新華三集團(tuán) 戴爾IBM浪潮/浪潮商用機(jī)器 聯(lián)想華為其他從全球服務(wù)器廠家營(yíng)收來看，HPE/新華三集團(tuán)和 戴爾分別以16.3%和15.7%的市場(chǎng)份額排名前兩 位。排在第三名的IBM市場(chǎng)占有率達(dá)到9.1%，第 四名浪潮/浪潮商用機(jī)器市場(chǎng)占有率達(dá)到6.8%， 聯(lián)想和華為市場(chǎng)占有率分別為5.6%和5.1%。從廠商出貨量的數(shù)據(jù)來看，2019Q4全球服務(wù)器 出貨量大增了14.0%， 戴爾出貨量同比下跌了 5.4%，其總出貨量仍然排名

18、第一。排名第二的 HPE/新華三出貨量同比增加了4.7%，排名第三 的浪潮/浪潮商用機(jī)器出貨量同比增加了9.3%。 聯(lián)想在2019Q4的出貨量實(shí)現(xiàn)了較大幅度的增長(zhǎng)， 同比去年達(dá)到22.6%的增幅，排名第四。雖然聯(lián) 想的出貨量增加較多，但在營(yíng)收數(shù)據(jù)上并沒能進(jìn) 入全球前五名。因此可以推測(cè)，其增加的出貨量 主要來自于低端服務(wù)器產(chǎn)品。華為出貨量同比增 加了2.4%，可見其自有的鯤鵬處理器和泰山服務(wù) 器已經(jīng)能夠支撐起一定的出貨量。資料來源：IDC前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，太平洋證券研究院18%17%7%6% 6%46%2019年Q4全球服務(wù)器廠商市場(chǎng)份額（按 出貨量）HPE/新華三集團(tuán) 戴爾浪潮/浪潮商用機(jī)器 聯(lián)

19、想華為 其他MIPS公司簡(jiǎn)介MIPS是世界上流行的一種RISC處理器。其機(jī)制是盡量利用軟件辦法避免流水線中的數(shù)據(jù)相關(guān)問題，它最早是在80年代初期由斯坦福大學(xué)Hennessy教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組研制出來的。MIPS公司的R就是在此基礎(chǔ)上開發(fā)的RISC工業(yè)產(chǎn)品的微處理器。這些系列產(chǎn)品為很多計(jì)算機(jī)公司采用構(gòu)成各種工作站和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。MIPS技術(shù)公司是美國著名的芯片設(shè)計(jì)公司。它采用精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)計(jì)算結(jié)構(gòu)(RISC)來設(shè)計(jì)芯片。和英特爾采用的復(fù) 雜指令系統(tǒng)計(jì)算結(jié)構(gòu)(CISC)相比，RISC具有設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)周期更短等優(yōu)點(diǎn)，并可以應(yīng)用更多先進(jìn)的技術(shù)，開發(fā)更 快的下一代處理器。MIPS是出現(xiàn)最早的商業(yè)RISC

20、架構(gòu)芯片之一，新的架構(gòu)集成了所有原來MIPS指令集，并增加了許 多更強(qiáng)大的功能。MIPS產(chǎn)品線目前產(chǎn)品Warrior M-ClassM-Class M51xxM-Class M62xxWarrior I-ClassI-Class I7200I-Class I6500-FI-Class I6500I-Class I6400Warrior P-ClassP-Class P5600P-Class P6600Aptiv GenerationmicroAptivinterAptivproAptivClassicClassic Processor Cores資料來源：MIPS官網(wǎng)、太平洋證券研究院整理MI

21、PS產(chǎn)品線MIPS32 1074Kc/f多 CPU 一致性由一致性管理器單元啟用，該結(jié)構(gòu)支持內(nèi)部 256 位數(shù)據(jù)路徑和連接到可選的 L2 緩存控制器。 1074K 單核提供 1.93 DMIPS/MHz 和 3.49 核心標(biāo)記/MHz 的性能。1074Kf 版本包括符合 IEEE754 標(biāo)準(zhǔn) 的浮點(diǎn)單元，支持單精度和雙精度數(shù)據(jù)類型。MIPS32 1004Kc/f高性能緩存相干多處理器系統(tǒng) （CPS） 最多支持四個(gè) MIPS32 1004K 多線程處理器內(nèi)核和可選的相干 I/O 端口。1004K 單核提供 1.6 DMIPS/MHz 和 3.05 核心標(biāo)記/MHz 的性能。1004Kf 版本包括

22、符合 IEEE754 標(biāo)準(zhǔn)的浮點(diǎn)單元，支持單精度和雙精度數(shù)據(jù)類型。MIPS32 M14K/cMIPS32 M14K 系列內(nèi)核具有高性能、緊湊、低功耗設(shè)計(jì)，其功能經(jīng)過優(yōu)化，可為微控制器 （MCU）和實(shí) 時(shí)嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用提供卓越的解決方案。MIPS32 M14K系列包括 MIPS32 M14K 和 MIPS32 M14Kc 處 理器內(nèi)核，這是第一個(gè)與 MIPS32 兼容的處理器內(nèi)核用于執(zhí)行新的 microMIPS 代碼壓縮指令集架構(gòu)（ISA）。X86架構(gòu)發(fā)展歷程1978年6月8日，Intel發(fā)布了新款16位微處理器“8086”，也同時(shí)開創(chuàng)了一個(gè)新時(shí)代：x86架構(gòu)誕生了。x86指 的是特定微處理器執(zhí)

23、行的一些計(jì)算機(jī)語言指令集，定義了芯片的基本使用規(guī)則。x86家族不斷壯大，從桌面轉(zhuǎn)戰(zhàn) 筆記本、服務(wù)器、超級(jí)計(jì)算機(jī)、便攜設(shè)備，期間還挫敗或者限制了很多競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的發(fā)展，讓不少處理器廠商及其 架構(gòu)技術(shù)成為歷史名字，即使有些封閉發(fā)展的也難以為繼，比如蘋果就已經(jīng)放棄PowerPC了。2003年，AMD推出了業(yè)界首款64位處理器Athlon 64，也帶來了x86-64，即x86指令集的64位擴(kuò)展超集，具 備向下兼容的特點(diǎn)。當(dāng)時(shí)Intel也在推行64位技術(shù)，但其IA64架構(gòu)并不兼容x86，只是用在服務(wù)器處理器Itanium 上。為了和AMD展開競(jìng)爭(zhēng)，Intel也在2004年推出了自己的64位版x86，也就是E

24、M64T。X86指令集是美國Intel公司為其第一塊16位CPU(i8086)專門開發(fā)的，美國IBM公司1981年推出的世界第一臺(tái) PC機(jī)中的CPU-i8088(i8086簡(jiǎn)化版)使用的也是X86指令，同時(shí)電腦中為提高浮點(diǎn)數(shù)據(jù)處理能力而增加的X87芯 片系列數(shù)學(xué)協(xié)處理器則另外使用X87指令，以后就將X86指令集和X87指令集統(tǒng)稱為X86指令集。雖然隨著CPU技 術(shù)的不斷發(fā)展，Intel陸續(xù)研制出更新型的i80386、i80486直到今天的Pentium 4(以下簡(jiǎn)為P4)系列，但為了保證 電腦能繼續(xù)運(yùn)行以往開發(fā)的各類應(yīng)用程序以保護(hù)和繼承豐富的軟件資源，所以Intel公司所生產(chǎn)的所有CPU仍然繼

25、 續(xù)使用X86指令集，所以它的CPU仍屬于X86系列。X86架構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：速度快：?jiǎn)螚l指令功能強(qiáng)大、指令數(shù) 相對(duì)較少帶寬要求低：由于指令數(shù)較少，即使 高頻率運(yùn)行也不需要很大的帶寬向 CPU傳輸指令控制簡(jiǎn)單：由于X86采用CISC，因此 指令均是按照順序串執(zhí)行的，因此控 制簡(jiǎn)單缺點(diǎn)：通用寄存器組：X86指令集只有8個(gè)通用寄存器。 CISC中的CPU執(zhí)行是大多數(shù)時(shí)間實(shí)在訪問存儲(chǔ)器中 而不是寄存器中的數(shù)據(jù)；而RSCI系統(tǒng)往往具有非常 多的通用寄存器，采用重疊寄存器窗口和寄存器堆等 技術(shù)使寄存器資源得到充分利用解碼：對(duì)于簡(jiǎn)單的X86只要硬件解碼，速度較快，而 遇到復(fù)雜的X86指令則需要進(jìn)行微解碼，把

26、它分割成 若干條簡(jiǎn)單指令，速度很慢且復(fù)雜。尋址范圍小：約束了用戶需要。計(jì)算機(jī)各部分的利用率不高，執(zhí)行速度慢。Alpha處理器Alpha處理器歷史Alpha處理器最早由DEC公司設(shè)計(jì)制造，在Compaq公司收購DEC之后，Alpha處理器繼續(xù)得 到發(fā)展，并且應(yīng)用于許多高檔的Compaq服務(wù)器上。自1995年開始開發(fā)了21164芯片，那時(shí)的工藝為0.5um，主頻為200MHz。1998年，推出新 型號(hào)21264，當(dāng)時(shí)的主頻是600MHz。較新的21264芯片主頻達(dá)到1GHz，工藝為0.18um。在該 芯片具有完善的指令預(yù)測(cè)能力和很高的存儲(chǔ)系統(tǒng)帶寬（超過1GB/s），并且其中增加了處理視頻信 息的功

27、能，其多媒體處理能力得到了增強(qiáng)。Alpha處理器產(chǎn)品線MediaTekX20:MediaTekX20Development Board是一款誠邁科技和聯(lián)發(fā)科技聯(lián)合發(fā)布的 符合96board規(guī)范的開源平臺(tái)，具有強(qiáng)大的 運(yùn)算能力和多媒體處理能力的曦力X20處理器， 支持Android 6.0系統(tǒng)。資料來源：AlphaStar、太平洋證券研究院整理PowerPc家族三條產(chǎn)品線Power PC 600系列Power PC 601Power PC 600系列中的第一款，它綜合了POWER和Power PC架構(gòu)的特點(diǎn)，并且盡量保持與POWER 1和隨后的其他Power PC芯片的兼容性。Power Mac

28、 6100蘋果公司用Power PC 601在1994年制造了Power Mac 6100， 66 MHz CPU主頻。Power PC 603、PowerPC 604Power PC 603低端、低功耗的處理器，大量使用在汽車上； PowerPC 604是更強(qiáng)大的處理器603e、604ePower PC 603、PowerPC 604的加強(qiáng)版Power PC 620第一款64位Power PC發(fā)布于1995年P(guān)ower PC 700系列Power PC 740、Power PC 750第一款銅導(dǎo)線處理器，蘋果公司用它生產(chǎn)了G3，但很快就被G4所取代Power PC 750FX2002年發(fā)布的

29、32位Power PC 750FX，第一款達(dá)到1GHz主頻的處理器Power PC 900系列Power PC 97064位的Power PC 970，實(shí)際上是單處理器內(nèi)核的POWER 4，可以同時(shí)執(zhí)行200條指令，最高達(dá)到2 GHz以上的主頻，而僅僅消耗十?dāng)?shù)瓦的電力。低功耗使它被大量用于筆記本電腦和手持設(shè)備上， 還有一些高密度的存儲(chǔ)、服務(wù)器（例如刀片中心）也在使用它。64位處理能力，單指令多數(shù)據(jù)流設(shè)計(jì)使它更適合于多媒體、圖形處理。蘋果公司的臺(tái)式機(jī)、Xserve 服務(wù)器，以及其他一些圖形、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，都在使用這款處 理器。例如蘋果Xserve G5就使用了 Power PC 970FX，也是第一

30、款同時(shí)使用了應(yīng)變硅、硅絕緣兩項(xiàng)技術(shù)的芯片。Power PC 400系列（主要用于嵌入 式系統(tǒng)）Power PC 405EP在200MHz主頻僅消耗1瓦的電力，而銅導(dǎo)線的Power PC 440在800 MHz主頻可以提供同類型嵌入式芯片中最高的性能。此款芯片有許多旁支。Power PC 440GX雙Gigabit Ethernet和TCP/IP加速功能可以降低網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序50%以上的負(fù)載。該系列被IBM轉(zhuǎn)讓給AMCC，發(fā)展成為PowerPC405 Family、PowerPC440 Family、PowerPC460 Family 3大系列PowerPC產(chǎn)品線資料來源：CSDN、太平洋證券研究

31、院整理ARM概述ARM：ARM即Advanced RISC Machines的縮寫。目前市面上的CPU分類主要分有兩大陣營(yíng)，一個(gè)是Intel、 AMD為首的復(fù)雜指令集CPU，另一個(gè)是以ARM為首的精簡(jiǎn)指令集CPU。ARM架構(gòu)廣泛地使用在許多嵌入式系 統(tǒng)設(shè)計(jì)。由于節(jié)能的特點(diǎn)，ARM處理器非常適用于移動(dòng)通訊領(lǐng)域，符合其主要設(shè)計(jì)目標(biāo)為低耗電的特性。CISC：CISC包括一個(gè)豐富的微指令集，這些微指令簡(jiǎn)化了在處理器上運(yùn)行的程序的創(chuàng)建。指令由匯編語言所組 成，把一些原來由軟件實(shí)現(xiàn)的常用的功能改用硬件的指令系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，編程者的工作因而減少許多，在每個(gè)指令 期同時(shí)處理一些低階的操作或運(yùn)算，以提高計(jì)算機(jī)的執(zhí)行速

32、度，這種系統(tǒng)就被稱為復(fù)雜指令系統(tǒng)。RISC：RISC是相對(duì)于復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)(CISC)而言的。RISC技術(shù)的基本出發(fā)點(diǎn)就是通過精減機(jī)器指令系統(tǒng)來 減少硬件設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度，提高指令執(zhí)行速度，在RISC中，計(jì)算機(jī)實(shí)際上每一個(gè)機(jī)器周期里都執(zhí)行指令，無論 簡(jiǎn)單或復(fù)雜的操作，均由簡(jiǎn)單指令的程序塊完成，具有較強(qiáng)的仿真能力。CISC與RISC對(duì)比較容易較長(zhǎng)RISCCISC指令系統(tǒng)指令數(shù)目 指令字長(zhǎng)各種指令使用頻率 各種指令執(zhí)行時(shí)間較短較長(zhǎng)復(fù)雜，龐大一般大于200不固定相差很大 相差很大很難較短一般小于200等長(zhǎng)相差不大一般一個(gè)周期內(nèi)完成簡(jiǎn)單，精簡(jiǎn)優(yōu)化編碼實(shí)現(xiàn)程序員代碼長(zhǎng)度 軟件系統(tǒng)開發(fā)時(shí)間資料來源：太平洋

33、證券研究院整理ARM公司歷史第一個(gè)ARM于英 國劍橋的Acorn 計(jì)算機(jī)有限公司 誕生1978199019931997 19982008201120132016 20182020共同出資建造了ARM。資料來源：虎嗅，太平洋證券研究院整理Apple、Acorn等 Cirrus Logic和TI加入ARM陣營(yíng)里程碑產(chǎn)品領(lǐng)域ARM9發(fā)布，在英國ARM正式進(jìn) 和美國入微處理器 上市ARM芯片 出貨量正式 突破100億 片ARM推出了旗下首款 64位架構(gòu)的ARMv8， 高性能與節(jié)能相結(jié)合擴(kuò)大在圖形技術(shù)行業(yè) 的領(lǐng)先地位被日本軟銀以240億英鎊價(jià)格收購后退市ARM收購Geomerics， ARM中國成立，其

34、中ARM持股49%，中資 股51%美國英偉達(dá)與日本軟 銀集團(tuán)達(dá)成框架協(xié)議， 計(jì)劃以400億美元收 購ARM全部股權(quán)獨(dú)特的ARM的商業(yè)模式ARM商業(yè)模式：ARM 的商業(yè)模式為IP授權(quán)，即通過知識(shí)產(chǎn)權(quán)授權(quán)的方式，收取一次性技術(shù)授權(quán)費(fèi)用和版 稅提成。ARM 只專注于設(shè)計(jì)芯片藍(lán)圖，代工或生產(chǎn)有授權(quán)客戶自行解決。Arm收入包括前期授權(quán)費(fèi)（license）和版稅（Royalty），其中版稅是按照使用Arm的芯片的出貨量，按比例抽成。ARM版稅營(yíng)收：2017年ARM版稅（Royalty）營(yíng)收11億美元，增值12%，芯片體量增長(zhǎng)20%，在嵌入式 芯片市場(chǎng)份額上升；基于ARM的片上集成系統(tǒng)（SoC）2017年放

35、量213億（2016年為177億），占總體市 場(chǎng)份額39%，至此，ARM歷史芯片放量達(dá)1200億。ARM公司的商業(yè)模式基于ARM的芯片放量ARMIntelAMD高通飛騰蘋果三星指令集架構(gòu)合作伙伴資料來源：199IT互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心，太平洋證券研究院整理ARM公司與Intel、AMD商業(yè)模式對(duì)比代表公司商業(yè)模式特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)劣勢(shì)IDMIntelIntel集芯片設(shè)計(jì)、芯片制 造、芯片封裝和測(cè)試等多 個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)于一身。 早期多數(shù)集成電路企業(yè)采 用的模式;目前僅有極少數(shù) 企業(yè)能夠維持。能在設(shè)計(jì)、制造等環(huán)節(jié)協(xié)同優(yōu)化，有助于充分發(fā)掘技術(shù)潛力。有條件率先實(shí)驗(yàn)并推行新的半導(dǎo) 體技術(shù)。公司規(guī)模龐大。管理成本較高;運(yùn)營(yíng)

36、費(fèi)用較高。資本回報(bào)率偏低AMDFablessAMD只負(fù)責(zé)芯片的電路設(shè) 計(jì)與銷售;將生產(chǎn)、測(cè)試、 封裝等環(huán)節(jié)外包。Fabless模式資產(chǎn)較輕，初始投資規(guī)模小，創(chuàng)業(yè)難度相對(duì)較小。 企業(yè)運(yùn)行費(fèi)用較低，轉(zhuǎn)型相對(duì)靈 活。與 IDM 相比無法與工藝 協(xié)同優(yōu)化，因此難以完成 指標(biāo)嚴(yán)苛的設(shè)計(jì)。與 Foundry 相比需要承擔(dān) 各種市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)ARMRoyaltyARM收入來自于芯片設(shè)計(jì) 領(lǐng)域的IP授權(quán)，并不生產(chǎn)銷 售CPU, 而是通過出售CPU 設(shè)計(jì)方案等途徑盈利“技術(shù)+生態(tài)”的優(yōu)勢(shì)，打造生態(tài)環(huán)境，注重知識(shí)版權(quán)開放的商業(yè)模式使得ARM芯片更 貼近市場(chǎng)需求。ARM的芯片很容易被改造并適用 于各類產(chǎn)品,可塑性和通用性

37、很強(qiáng)資料來源：太平洋證券研究院整理ARM Royalty商業(yè)模式IPRoyalty(芯片售價(jià)占比）ARM7/9/111%-1.5%ARM Cortex A-series1.5%-2%ARMv8 Based Cortex A-series2%及以上Mail GPU另外加0.75%-1.25%Physical IP Package (POP)另外加0.50%ARM獨(dú)特的商業(yè)模式資料來源：ARM官網(wǎng)，太平洋證券研究所整理ARM 版權(quán)費(fèi)用舉例ARM只發(fā)放技術(shù)執(zhí)照,由執(zhí)照持有者控制生產(chǎn)和銷售。ARM鼓勵(lì)持照企業(yè)生產(chǎn)各類符合用戶需 求的芯片。在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng),這種靈活性極為重要。因?yàn)橐苿?dòng)用戶需求多樣化,市

38、場(chǎng)分塊化嚴(yán)重, 參與競(jìng)爭(zhēng)的廠商 眾多,各生產(chǎn)商只能使用個(gè)性化芯片和軟件,提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。因此,開放的商業(yè) 模式使得ARM芯片更貼近市場(chǎng)需求。ARM處理器的市場(chǎng)份額ARM 99%其他1%ARM其他ARM 99%其他1%ARM其他ARM 95%其他5%ARM其他ARM 90%其他10%ARM其他ARM的市場(chǎng)份額 ：根據(jù)軟銀2017年世界大會(huì)的數(shù)據(jù)，ARM在智能手機(jī)、調(diào)制解調(diào)器、車載信息設(shè)備、可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域都占據(jù)絕對(duì)統(tǒng)治地位智能手機(jī)調(diào)制解調(diào)器車載信息設(shè)備可穿戴設(shè)備資料來源：199IT互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心，太平洋證券研究院整理經(jīng)過多年的發(fā)展和經(jīng)營(yíng)，ARM在經(jīng)典處理器，嵌入式處理器和應(yīng)用型處理器方面研發(fā)設(shè)計(jì)

39、 出了多個(gè)系列的產(chǎn)品。Cortex-ACortex-A77Cortex-A76Cortex-A76AECortex-A75Cortex-A73Cortex-A72Cortex-A65AECortex-A65Cortex-A57Cortex-A55Cortex-A53Cortex-A35Cortex-A32Cortex-A17Cortex-A15Cortex-A9Cortex-A7Cortex-A57Cortex-RCortex-R52Cortex-R8Cortex-R7Cortex-R5Cortex-R4Cortex-MCortex-M35PCortex-M33Cortex-M23Cortex

40、-M7Cortex-M4Cortex-M3Cortex-M1Cortex-M0+Cortex-M0NeoverseNeoverse N1Neoverse E1SecurCoreSC300SC000資料來源：ARM中國，太平洋證券研究院整理ARM產(chǎn)品線手機(jī)端ARM Cortex-A：ARM Cortex系列是經(jīng)典處理器ARM111以后產(chǎn)品的新的命名系列，只在各種 不同的市場(chǎng)提供服務(wù)，采用的是ARMv7或者ARMv8體系結(jié)構(gòu)。ARM Cortex A系列發(fā)展史ARM Cortex A15結(jié)構(gòu)資料來源： elecfans，太平洋證券研究院服務(wù)器端Neoverse：NeoverseN1與兼具性能、功率

41、、面積得到了同等的考量”，這一點(diǎn)是非常值得進(jìn)行擴(kuò)展的。NeoverseE1 注重效率，在功耗和面積的縮減上進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)流量和數(shù)據(jù)應(yīng)用程序非常有效。Neoverse V1作為V系列的第一個(gè)平臺(tái)，與N1相比，其單線程性能可提升超過50%，支持可伸縮矢量擴(kuò)展，為高性能云、高性能計(jì)算與機(jī)器學(xué)習(xí)等市場(chǎng)帶來龐大的應(yīng)用潛力。嵌入式端ARM Cortex R52ARM Cortex R系列性能比較ARM Cortex-R：基于ARMv7或者ARMv8，針對(duì)運(yùn)行實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)進(jìn)行控制應(yīng)用的系統(tǒng)，包 括汽車電子、網(wǎng)絡(luò)和影像系統(tǒng)。資料來源： 搜狐，nxing，太平洋證券研究院ARM Cortex-M：基于ARM

42、v7或者ARMv8，為對(duì)開發(fā)費(fèi)用非常敏感，同時(shí)對(duì)性能要求不斷 增加的微控制器應(yīng)用所設(shè)計(jì)。針對(duì)成本和功耗敏感的MCU和終端應(yīng)用(如智能測(cè)量、人機(jī)接 口設(shè)備、汽車和工業(yè)控制系統(tǒng)、大型家用電器、消費(fèi)性產(chǎn)品和醫(yī)療器械.ARM Cortex M系列發(fā)展歷程資料來源： 搜狐，太平洋證券研究院嵌入式端筆記本端Cortex-A78CArm宣布推出用于筆記本電腦的新型Cortex-A78C CPU。 Cortex-A78C支持最多8個(gè)大型CPU內(nèi)核集群，從而實(shí)現(xiàn) 更均質(zhì)的大內(nèi)核計(jì)算。與Cortex-A78相比，八核配置可 帶來更多可擴(kuò)展的多線程性能改進(jìn)，釋放了要求苛刻的工 作負(fù)載所需的多線程性能。Cortex-

43、A78C還可以將L3高速緩存的內(nèi)存增加到8MB，這有助于進(jìn)一步提高性能。與Mali GPU結(jié)合使用時(shí)，這8種核心配置還可以擴(kuò)展和增 強(qiáng)全天游戲功能。Mali-G78提供了圖形性能和電池壽命 方面的改進(jìn)，以支持該驅(qū)動(dòng)器提供更長(zhǎng)時(shí)間的游戲體驗(yàn)。資料來源： 新浪，太平洋證券研究院010304汽車ARM已經(jīng)成為汽車電子化和 信息化主要力量：基于ARM 內(nèi)核的處理器芯片應(yīng)用覆蓋了 汽車電子的各個(gè)方面，包括車 載信息娛樂、車身控制、動(dòng)力 系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、舒適系統(tǒng)等 。05ARM的實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域02手機(jī)ARM公布了其最新的 高端移動(dòng)芯片設(shè)計(jì)- Cortex-A78 CPU 搭 配Mali-G78 GPU ，

44、將用于2021年及以后 的下一代旗艦智能手 機(jī)。服務(wù)器隨著近年來云游戲、云手 機(jī)的概念普及，和互聯(lián)網(wǎng) 應(yīng)用的增長(zhǎng)， ARM集群 服務(wù)器已經(jīng)迎來了爆發(fā)期。 這得益于人工智能的突破 性進(jìn)展，針對(duì)AI模型的算 力也成為了剛需。物聯(lián)網(wǎng)隨著算力的進(jìn)步，設(shè)備端、 邊緣端、云端的應(yīng)用顯著增 長(zhǎng)。Arm逐步形成更為完 善的物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)解決方案， 如今已形成芯片IP、操作系 統(tǒng)、云平臺(tái)服務(wù)這樣的產(chǎn)品 體系。PC自2010年ARM多核 Cortex-A9推出以來， ARM便進(jìn)入高端移動(dòng)便攜PC市場(chǎng)。打破 了在移動(dòng)PC上x86一 個(gè)平臺(tái)的格局，形成 多家創(chuàng)新的平臺(tái)。ARM應(yīng)用領(lǐng)域：手機(jī)高通手機(jī)ARM處理器驍龍875跑

45、分表現(xiàn)蘋果手機(jī)ARM處理器A14跑分表現(xiàn)2020 年 9 月 3 日，高通公司宣布了其用于 PC 的驍龍 8cx Gen 2 5G，7W 的功率，在總體系統(tǒng)性能 方面超 15W 10 代酷睿 18%，比同樣為 7W 的英特爾混合架構(gòu)處理器性能高 51%；在每瓦性能方面， 7W 的驍龍 8cx Gen 2 超 15W 10 代酷睿 39%，比同樣為 7W 的英特爾混合架構(gòu)處理器高 58%。ARM應(yīng)用領(lǐng)域：PC資料來源： 高通，太平洋證券研究院ARM應(yīng)用領(lǐng)域：服務(wù)器ARM服務(wù)器發(fā)展史資料來源：電子頭條，太平洋證券研究院整理20082011201220132016201720192020Arm參與投

46、資 了Calxeda的 startup公司。發(fā)布芯片基于A9 的 芯 片 EnergyCore ECX-1000 ， 在Arm 第一次宣布ARMv8 架 構(gòu) 的 同 時(shí) ， Applied Micro公布 了它們的自架構(gòu)x- gene計(jì)劃在Armv8 架 構(gòu)推出一年 之后， Arm 發(fā)布了A57 和A53 兩款 cortex-A5x 系列的產(chǎn)品Marvell Armada XP 四 核 系 列 custom CoreBroadcom VulcanQualcommHuawei Kunpeng920。AWSGraviton2， 64核 Neoverse N1， 30 Billion transis

47、tors，7nm的 工藝。Ampere QuickSilver 2019ARM應(yīng)用領(lǐng)域：服務(wù)器Marvell的“ Triton” ThunderX3處理器性能比較資料來源：半導(dǎo)體行業(yè)觀察，thenextplatform，太平洋證券研究院ARM應(yīng)用領(lǐng)域：服務(wù)器Ampere Computing的Quicksilver Altra處理器性能比較資料來源：半導(dǎo)體行業(yè)觀察，thenextplatform，太平洋證券研究院基于ARM內(nèi)核的處理器芯片的應(yīng)用覆蓋率汽車電子的方方面面，包括車載信息娛樂、車身控制、動(dòng)力系統(tǒng)、安全 系統(tǒng)、舒適系統(tǒng)等。根據(jù)功能，可以分為兩大類：偏重要性能運(yùn)算的車載信息娛樂系統(tǒng)，一般需

48、要ARM9以上的 處理器，運(yùn)行高級(jí)操作系統(tǒng)，對(duì)實(shí)時(shí)性的要求相對(duì)低一些，可以加載其他軟件任務(wù)；偏重深度嵌入式處理和實(shí)時(shí)性控制的其它系統(tǒng)，一般是微控制器和不帶MMU的處理器，運(yùn)行實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)或不需要操作系統(tǒng)，運(yùn)行專用任務(wù)， 如下圖所示。資料來源：ARM在汽車電子中的應(yīng)用，太平洋證券研究院整理ARM技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域：汽車ARM技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域：汽車超過65%的ABS和40%的安全氣囊使用了基于ARM7的微控制器，例如， 基于arm cortex-r4f雙核架構(gòu)和內(nèi)核級(jí)鎖步技術(shù)的TI TMS570 是第一款 滿足IEC 61508 SIL3要求的微控制器，它可用于底盤控制、制動(dòng)電子車 身穩(wěn)定與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以及高級(jí)

49、輔助駕駛等方面。ARM Cortex-M3內(nèi)核有一個(gè)專用的可選-端口用于連接這個(gè)板塊，提供 預(yù)先驗(yàn)證的CPU邏輯子系統(tǒng)。這個(gè)技術(shù)可以幫助芯片廠商在較短的開發(fā) 周期內(nèi)設(shè)計(jì)初通過IEC 61508 SIL3和ISO26262ASILD安全標(biāo)準(zhǔn)的基于 ARM的汽車級(jí)芯片。資料來源：ARM在汽車電子中的應(yīng)用，太平洋證券研究院資料來源：ARM，太平洋證券研究院ARM技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域：汽車隨著嵌入式技術(shù)集成到生活中，功能安全在計(jì)算領(lǐng)域變得越來越重要。ARM的汽車增強(qiáng)（AE）IP系列產(chǎn)品于2018年隨著Cortex-A76AE的發(fā)布而推出。Arm于今年推出了新的Cortex-A78AE，新產(chǎn)品帶來了更高性能的C

50、PU內(nèi)核，還首次采用了AE級(jí)GPUMali-G78AE和ISP Mali-C71AE。新的Cortex-A78AE基于Cortex-A78微體系結(jié)構(gòu)，與上一代Corex-A76AE相比，這意味著IPC提升了30，性能更 高。Arm Pelion物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)Pelion IoT平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的各種益處，首先，能提供設(shè) 備管理：為任何系統(tǒng)設(shè)置提供安全、一致的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備配置、 身份和訪問管理和固件更新；其次，提供連接管理：支持任 何設(shè)備、區(qū)域或用例的一系列無線連接標(biāo)準(zhǔn)，包括啟用eSIM 安全標(biāo)識(shí)；再者，進(jìn)行數(shù)據(jù)管理：包括第三方數(shù)據(jù)在內(nèi)，對(duì) 從單個(gè)設(shè)備到企業(yè)范圍的大數(shù)據(jù)部署產(chǎn)生的可靠數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù) 據(jù)分析

51、。ARM解決方案的應(yīng)用領(lǐng)域：在公用事業(yè)領(lǐng)域，Arm為韓國電力公司（KEPCO）提供包括 芯片IP、操作系統(tǒng)、云端設(shè)備管理、安全等在內(nèi)的技術(shù)服務(wù)， 推動(dòng)韓國電力旗下的智能表計(jì)系統(tǒng)升級(jí)改造。在智慧城市領(lǐng)域，比利時(shí)Alphatronics公司基于Arm Mbed OS和Pelion物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)開發(fā)了可遠(yuǎn)程監(jiān)控、智能管理的廢物 收集箱，實(shí)現(xiàn)了安全的設(shè)備和數(shù)據(jù)管理。在資產(chǎn)管理領(lǐng)域，Arm與全球知名的供應(yīng)鏈企業(yè)合作，通過 提供Arm設(shè)備管理相關(guān)技術(shù)，提升獲取設(shè)備位置信息的準(zhǔn)確 度，降低企業(yè)運(yùn)維成本。資料來源：太平洋證券研究院整理ARM技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域：物聯(lián)網(wǎng)Arm Pelion物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的功能：第一層是連接管理

52、，與運(yùn)營(yíng)商廣泛合作，支持多種設(shè) 備類型、多種蜂窩網(wǎng)絡(luò)連接方式，用安全、低成本的 方式連接物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。第二層是設(shè)備管理，支持多種部署選項(xiàng)、云供應(yīng)商、 設(shè)備制造商和通信協(xié)議，減少管理多種設(shè)備的復(fù)雜性。第三層是數(shù)據(jù)管理，使來自物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的可信數(shù)據(jù)和 相關(guān)企業(yè)數(shù)據(jù)能夠被訪問，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的清洗、建模 及分析。ARM技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域：物聯(lián)網(wǎng)圖片來源：ARM，太平洋證券研究院巨頭開始擁抱ARM生態(tài)蘋果在2020年11月發(fā)布會(huì)中推出了新的面向Mac計(jì)算機(jī)的M1芯片，將為其新一代基于Arm的Mac提供動(dòng)力。M1擁有160億個(gè)晶體管， 包括CPU、GPU、神經(jīng)引擎和統(tǒng)一的內(nèi)存架構(gòu)，5納米制程。蘋果表示，新處理器將專注

53、于電源效率，它有一組八核CPU，提供了世界 上最好的CPU每瓦特的性能，能以四分之一的功耗提供與典型筆記本電腦CPU相同的峰值性能。圖片來源：蘋果，太平洋證券研究院圖片來源：蘋果，太平洋證券研究院巨頭開始擁抱ARM生態(tài)蘋果M1芯片圖片來源：蘋果，太平洋證券研究院巨頭開始擁抱ARM生態(tài)全新的蘋果Macbook air基于ARM的Apple M1芯片，起步價(jià)仍然 999美元起。根據(jù)蘋果的介紹，與前代相比，中央處理器最高提速至 3.5 倍，圖形處理器最高提速至 5 倍，先進(jìn)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引擎將機(jī)器學(xué)習(xí)最高提速至 9 倍；續(xù)航能力創(chuàng)下MacBook Air 之最；無風(fēng)扇設(shè)計(jì)， 運(yùn)行時(shí)安靜無聲。M1 芯片的

54、 8 核中央處理器不但速度最高達(dá)前代 3.5 倍，而且還 可在高性能核心與能效核心之間平衡負(fù)載，耗電量卻僅為以往 的十分之一。蘋果M1芯片巨頭開始擁抱ARM生態(tài)蘋果MacBook Air的亮點(diǎn)匯總：8核處理器，比上一代MacBook Air快3.5倍耗電量為以往的十分之一18小時(shí)續(xù)航無風(fēng)扇設(shè)計(jì)9倍神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)速度高分辨率P3顯示器觸控ID，秒控鍵盤新一代的Macbook搭配M1 芯片與macOS Big Sur蘋果電腦CPU的歷史遷移1983 年 Lisa 作為世界首款圖形化電腦問世，蘋果采用68000 處理器；1990年代，IBM、Apple和Motorola開發(fā)PowerPC芯片成功，并制造出

55、基于PowerPC的多處理 器計(jì)算機(jī)；2005年，蘋果放棄了PowerPC 處理器，轉(zhuǎn)向了英特爾的X86處理器，因Power PC發(fā)熱量和能耗大；2020年，蘋果宣布新一代Macbook將采用Apple M1處理器采用摩托羅拉的Macintosh采用Power PC的 蘋果Mac G5采用Intel的蘋果Macbook采用Apple M1的蘋果電腦巨頭開始擁抱ARM生態(tài)2019年ARM推出第一代的Neoverse N1處理器，也就是之前的7nm Ares戰(zhàn)神，CPU架構(gòu)跟A76同源。2020年發(fā)布了新一代的Neoverse N2及Neoverse V1處理器平臺(tái)。2020年6月，據(jù)Silico

56、nANGLE報(bào)道，亞馬遜云計(jì)算部門宣布第六代亞馬遜彈性計(jì)算服務(wù)（EC2)現(xiàn)在開放服務(wù)，其中 三種計(jì)算資源產(chǎn)品由公司自己研制的基于ARM架構(gòu)的Graviton2處理器支持。和x86的同類產(chǎn)品相比，亞馬遜使用自家 ARM處理器的三款產(chǎn)品的性價(jià)比高出40%。亞馬遜把Graviton 2與搭配Intel至強(qiáng)鉑金的第五代芯片實(shí)例進(jìn)行對(duì)比，在單核性能上全面領(lǐng)先，其中SPECjvm2008領(lǐng)先43%，SPEC CPU2017整數(shù)領(lǐng)先44%，SPEC CPU 2017浮點(diǎn)領(lǐng)先24%。中國長(zhǎng)城國內(nèi)主流CPU中唯一的獨(dú)立第三方ARM CPU提供商，卡位優(yōu)勢(shì)明顯。國內(nèi)的主流CPU包括飛騰、龍芯、鯤鵬、海 光、兆芯等

57、，飛騰是主流CPU中唯一的獨(dú)立第三方ARM CPU提供商。中國長(zhǎng)城是飛騰的最大股東。2020年上半年， 飛騰實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入3.34億元，歸母凈利潤(rùn)0.48億元，而2019年全年飛騰實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入2.07億元，歸母凈利潤(rùn)0.04億 元，飛騰已進(jìn)入快速成長(zhǎng)期。近期公司推出了史上最大規(guī)模的股權(quán)激勵(lì)，2021年有望成為公司營(yíng)業(yè)收入增長(zhǎng)拐點(diǎn)。2020年10月9日，公司發(fā)布股 權(quán)激勵(lì)草案公告，計(jì)劃授予13,176萬份股票期權(quán)，占總股本的4.50%，行權(quán)價(jià)格為每股16.68元，有效綁定公司員工 利益。解鎖的營(yíng)業(yè)收入考核條件為以2019年為基礎(chǔ)，2021-2023年度營(yíng)業(yè)收入增長(zhǎng)率不低于40%/65%/95%。重組 后的2018和2019年，公司營(yíng)業(yè)收入分別實(shí)現(xiàn)了5.29%和8.34%的增長(zhǎng)。在公司的股權(quán)激勵(lì)要求下，2021年有望成 為公司營(yíng)業(yè)收入增長(zhǎng)拐點(diǎn)。業(yè)績(jī)有望持續(xù)。截至2020年三季度末，公司的預(yù)付款項(xiàng)為22.48億元，同比增長(zhǎng)85.55%;存貨64.74億元，同比增長(zhǎng)77.75%。我們認(rèn)為，公司未來有望進(jìn)入高速增長(zhǎng)軌道。投資建議：在ARM大量應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)下，公司持有的飛騰發(fā)展?jié)摿薮蟆ｎA(yù)計(jì)2020-2022年公司的EPS分別為0.27/0.38/0.47元，首次覆蓋給予買入評(píng)級(jí)。風(fēng)險(xiǎn)提示：ARM產(chǎn)業(yè)落地不及預(yù)期；信創(chuàng)