集成电路行业产业系列报告之二：内核架构意义凸显，RISC~V现新机

免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。 1 证券研究报告 行业研究/深度研究 2020年10月23日 集成电路Ⅱ 增持（维持） 胡剑 SAC No. S0570518080001 研究员 SFC No. BPX762 021-28972072 hujian@htsc.com 刘叶 SAC No. S0570519060003 研究员 SFC No. BKS183 021-38476703 liuye@htsc.com 李梓澎 SAC No. S0570120090023 联系人 lizipeng@htsc.com 1《电子元器件: 以史为鉴，IC 产业内循环新机遇》2020.08 2《电子元器件: 国产半导体材料的新机遇》2019.10 3《电子元器件: 射频前端芯片国产化机会》2019.10 资料来源：Wind 内核架构意义凸显，RISC-V 现新机 集成电路产业系列报告之二 ARM 被收购或促 RISC-V 处理器自主可控提速 美国芯片巨头英伟达近期对全球指令集和处理器 IP 授权龙头 ARM 的收购计划进一步凸显了处理器内核架构对 IC 设计的重要意义。在移动互联时代，中国多个领域芯片借助 ARM 架构处理器实现了崛起，我们看好中国企业与 ARM 继续合作拓展市场空间。与此同时，在中美贸易摩擦、ARM技术供应稳定性存在风险的背景下，国内处理器自主可控有望提速。因为RISC-V 具有开源和开放合作的优势，国内产学研各界正推动该架构的科学研究、架构生态建设和产业化，我们看好基于 RISC-V 架构实现中国 AIoT处理器自主可控，产业链相关标的包括兆易创新、中颖电子、芯原股份等。 ARM 助力国产芯片质与量双击，AIoT 时代国产 MCU 成长空间广阔 移动互联时代，随着半导体行业产业链朝着细化分工发展，IP 授权模式在芯片设计领域中崛起。作为全球处理器 IP 授权龙头，ARM 的授权模式在产业链分工的背景下助力国内芯片设计企业快速崛起。通过获得 ARM 架构授权，中国在部分智能手机、机顶盒、安防领域 SoC 芯片设计上不仅实现自主化，甚至达到世界领先水平；中国企业借助 ARM Cortex-M 系列处理器内核成功生产 32 位 MCU，进入之前被国际巨头所垄断的高端 MCU市场。我们认为中国智慧物联网发展带来的增量需求和 ARM 多样的技术方案和完善的生态，有望继续给予中国 ARM 生态企业广阔的发展空间。 ARM 收购案或刺激自主可控提速，开源 RISC-V 成 AIoT 自主处理器选项 回顾中美贸易摩擦，美国对国内诸多企业进行了核心技术出口管制。ARM的指令集架构、处理器内核 IP 技术和市场地位在被英伟达控制后，存在成为美国管制技术的可能性。RISC-V 架构的开源模式是自主可控的基础。我们认为，因其指令集本身兼具简洁、灵活和模块化等诸多特点，RISC-V架构在 AIoT 领域的发展空间被全球范围顶尖企业和科研院校广泛关注。由于 X86 架构和 ARM 或同时被美国把持，且目前包括 X86 和 ARM 在内的任何指令集架构在 AIoT 领域尚未形成一家独大形势，我们认为 RISC-V 将为中国在 AIoT 处理器带来自主可控的机遇。 发挥新型举国体制优势推进自主可控，国内产学研多领域协同发展已铺开 目前，国外新兴 RISC-V 企业和原有科技巨头纷纷布局卡位，RISC-V 生态逐渐成型。以史为鉴，中国正发挥新型举国体制优势，从政府政策到学术研究到产业落地多方面协同推动 RISC-V 架构在中国加速发展。相关扶持政策陆续出台；企业和科研院校正积极参与国内外各种形式的合作；大学和研究机构广泛开展基于 RISC-V 多领域的研究；近百家相关企业投入产业链各个环节，商业化成果陆续推向市场，其中不乏阿里巴巴旗下平头哥的玄铁 910 处理器内核、兆易创新的 GD32V 系列 32 位 MCU 和汇顶科技的 GM6x5x 系列指纹控制芯片等亮点产品。 产业链相关标的 兆易创新（MCU）、汇顶科技（MCU、指纹控制芯片）、晶晨股份（多媒体 SoC）、中颖电子（MCU）、全志科技（MCU）、芯原股份（IP）、东软载波（MCU）等。 风险提示：中美贸易摩擦加剧；国产技术发展不及预期。 (9)286410113719/1019/1220/0220/0420/0620/08(%)集成电路Ⅱ沪深300一年内行业走势图 相关研究 行业评级： 行业研究/深度研究 | 2020 年 10 月 23 日 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。 2 正文目录 CPU 是计算机系统的核心,架构是 CPU 的基石 ................................................................ 4 从数千晶体管到百亿晶体管,CPU 在过去近五十年飞速发展 ..................................... 4 指令集架构是 CPU 控制和计算指令的规范标准 ....................................................... 5 处理器微架构是指令集架构的物理实现 ..................................................................... 7 产业分工细化，ARM 成为处理器 IP 授权领域王者 .......................................................... 9 半导体产业垂直分工催生芯片 IP 产业 ....................................................................... 9 ARM 与移动互联时代互相成就 ............................................................................... 10 ARM 不出售芯片只授权架构，商业模式开创半导体行业先河......................... 10 ARM 通过指令集架构授权在技术上与合作伙伴互相紧密对接......................... 11 ARM 提供多样化处理器内核 IP 授权，与生态伙伴实现双赢........................... 11 ARM 助力国产芯片质与量双击，收购案或刺激自主可控提速 ........................................ 13 智能移动设备普及，ARM Cortex-A 助力国产智能终端 SoC 崛起 .......................... 13 物联网时代 MCU 需求提升，本土厂商借助 ARM Cortex-M 卡位高端市场 ............. 14 中国智慧物联市场前景广阔，ARM 授权仍是双赢选择 ................................