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嵌入式芯片市场中国本土CPU技术路线与战略取向分析

CPU是电子信息产品的核心,是半导体产业技术最密集、最具战略价值的产品,也是一个国家技术实力的象征。基于安全与市场利益的考虑,欧美、日、韩等集成电路强国一直致力于本国CPU的设计与研制。中国作为一个大国,发展具有自主知识产权的国产CPU是提高信息产业自主创新能力、转变经济增长方式的重要抓手和着力点。我国作为世界的重要一极,经济发展和国家安全客观要求必须发展自主可控的CPU产品和相关生态系统。

一、我国发展CPU的国际形势

我国是CPU发展后进国家,发展自主可控的CPU面临错综复杂的国际形势,认清形势,选准方向是谋求CPU发展的重要前提。

1、竞争形势

在全球通用CPU市场,呈现两家竞争、一家独大的局面。通用CPU的代表产品是Intel、AMD的x86处理器,主要应用于PC和服务器。在服务器领域,Intel占据了超过60%的市场份额,高端高可靠服务器主要由IBM占据。在PC领域,Intel和AMD两家占领了99%的市场份额,其中Intel一家的市场占有率在80%左右。在PC市场,Intel凭借Wintel联盟和多年营造的生态系统独霸市场,近十年来鲜有企业挑战Intel霸主地位成功。Power是另一种架构的通用处理器,但市场份额有限,逐渐式微,已基本退出PC市场,目前在网络、服务器和工业控制领域尚有一席之地。

在嵌入式CPU市场,呈现百家争鸣,日趋集中的局面。嵌入式CPU是用作SOC芯片处理器的IP核。当前国际主流嵌入式CPU以ARM、MIPS为典型代表。嵌入式CPU在移动通信终端、消费类电子、数字电视、工业控制和汽车电子等领域应用广泛。2009年基于ARM核的芯片出货量达到40亿颗,这些芯片占全球手机基带芯片95%,数码摄像机的70%。MIPS在1999年进入高性能嵌入式CPU市场领域,2009年基于MIPS架构的芯片出货约为5亿颗,主要应用领域为数字电视领域,市场占有率约为80%。

从竞争形势看,嵌入式CPU市场给我国留有更多的发展空间。从2000年到2009年,全球的集成电路消费市场在计算机领域下降了15%,而在消费电子、通信&网络、汽车电子等嵌入式领域增长了15%,从统计数据及主要企业的发展战略看,全球集成电路的消费已从计算机消费为主进入嵌入式产品驱动的后PC时代,这是嵌入式CPU崛起的市场基础。另外,嵌入式CPU应用领域的终端产品大多采用开放式架构,即芯片和OS软件都有多家供应商在竞争,尚未出现类似PC市场上的Wintel绑定所形成的垄断局面。

2、合作形势

全球CPU企业主要有两种业务模式:一种是直接销售芯片;一种是内核授权或架构授权。前者以通用CPU企业Intel和AMD为代表,后者以嵌入式CPU供应商ARM和MIPS为代表。

嵌入式CPU供应商一般不直接生产和销售芯片,而是采用一种把CPU设计或者架构作为知识产权(IntellectualProperty,IP)授权给系统芯片(System-on-Chip,SoC)设计企业,并从中收取相应版税的商业模式。

例如,ARM授权CPU核心架构给苹果,再由苹果的工程师开发出适合苹果产品的系统芯片,然后在韩国三星的半导体工厂里制造,最后在中国深圳富士康的工厂里组装进iPhone和iPad,并销往全球各地。苹果每卖出一台iPhone或者iPad,ARM从中收取几美分的版权费用。这是完全有别于Intel销售芯片产品的一种商业模式。

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