中国数据中心服务器CPU行业发展概述

 

2024中国服务器CPU行业概览：信创带动服务器CPU国产化

   AA体系是一种基于ARM指令系统和Android操作系统的体系结构，主要用于移动设备。与Wintel体系不同，AA体系中CPU厂商对芯片或系统厂商进行指令系统或IP核授权，操作系统厂商提供基础版操作系统，由整机厂商定制专用芯片和发行版操作系统。

竞争格局：

性能方面： 在性能方面，海光系列的X86架构和鲲鹏系列的ARM架构占据优势。

在生态领域，海光和兆芯凭借X86指令集的优势脱颖而出；而飞腾、鲲鹏等基于ARM架构的厂商正积极构建各自的生态系统。相较之下，申威和龙芯由于采用自研指令集，其生态扩展方面相对较弱。

自主可控：申威与龙芯凭借自主研发指令集脱颖而出，保持领先地位。鲲鹏和飞腾等基于ARM的指令集虽获授权，但自主可控性相较于自研有所不足。海光和兆芯基于X86的IP授权，自主性相对较低。

1. 发展背景：
国家政策支持：在科技领域竞争加剧的大背景下，中国政府持续加大对国产 CPU 的支持力度，包括对相关企业的研发引导、资金支持以及财税优惠政策等。例如，将应用国产 CPU 芯片的整机产品列入政府采购清单，加强人才培养，将集成电路设置为一级学科，为产业后续实现跨越式发展创造了良好的外部环境。
市场需求增长：随着中国数字经济的快速发展，数据中心的建设规模不断扩大，对服务器 CPU 的需求持续旺盛。根据相关数据预测，2025 年中国整体服务器市场规模将达到 424.7 亿美元，这为国产服务器 CPU 行业的发展提供了广阔的市场空间。
技术进步推动：国内企业在芯片设计、制造工艺等方面不断取得技术突破，推动了国产服务器 CPU 性能的提升。同时，先进封装技术的发展也为国产 CPU 实现性能提升与应用场景拓展提供了新的途径。
2. 市场格局：
竞争态势：过去，中国的服务器 CPU 市场基本被国外的 CPU 垄断，英特尔的 x86 架构 CPU 占据了大部分市场份额，AMD 也占据一定份额。但近年来，国产 CPU 逐渐崛起，一些国内知名企业如飞腾、海光、兆芯、龙芯和华为鲲鹏等，逐渐在服务器市场上崭露头角。
厂商分类：
x86 架构阵营：包括海光、兆芯等。海光 CPU 兼容 x86 指令集，能够有效兼容目前存在的数百万款基于 x86 指令集的系统软件和应用软件，具有优异的性能和生态优势。兆芯使用威盛电子的 x86 早期授权，也在不断提升产品性能。
ARM 架构阵营：飞腾、鲲鹏等是该阵营的代表。ARM 架构在低功耗和节能方面具有优势，适用于数据中心的一些特定应用场景。华为的鲲鹏处理器基于 ARM 架构，主要用于服务器和云计算领域；飞腾处理器由神州数码集团有限公司开发，基于 ARM 架构，主要用于服务器和高性能计算领域。
自主研发架构阵营：龙芯是自主研发架构的典型代表，其推出的龙芯处理器基于自主研发的 LoongArch 架构，在安全可控方面具有重要意义。申威处理器采用 alpha 架构，在一些特殊领域得到应用。
3. 技术发展：
性能提升：国产服务器 CPU 在性能方面不断追赶国际先进水平。通过增加核心数、提高主频、优化缓存等技术手段，国产 CPU 的性能逐年提高。例如，龙芯的 3A6000 系列性能与英特尔第十代酷睿不相上下。
制程工艺进步：国内企业在制程工艺方面也取得了一定的突破。从早期的较落后制程逐渐向更先进的制程迈进，缩小了与国际领先水平的差距，这有助于提高 CPU 的性能和能效比。
生态建设：生态建设是国产服务器 CPU 发展的关键。国内企业积极与操作系统、数据库、中间件等厂商合作，共同构建国产服务器 CPU 的生态系统。同时，一些企业也在推动开源社区的发展，吸引更多的开发者参与到国产 CPU 的生态建设中来。
4. 应用领域拓展：
政务领域：政府部门是国产服务器 CPU 的重要应用领域之一。出于信息安全和自主可控的考虑，政府部门积极推动国产化替代，在电子政务、政务云等项目中采用国产服务器 CPU，为国产 CPU 的发展提供了稳定的市场需求。
金融领域：金融行业对服务器 CPU 的性能和稳定性要求较高，过去主要依赖国外的 CPU。但随着国产 CPU 性能的提升和安全性的增强，一些金融机构开始尝试在部分业务系统中采用国产服务器 CPU，如银行的办公系统、金融交易系统等。
互联网领域：大型互联网企业对服务器 CPU 的需求巨大，也是国产服务器 CPU 的潜在应用领域。一些互联网企业开始与国产 CPU 厂商合作，进行定制化开发，以满足自身业务的需求。例如，阿里云等云服务提供商已经开始使用自家研发的 CPU，为国产 CPU 在互联网领域的应用提供了示范。
5. 面临的挑战：
性能与稳定性差距：尽管国产服务器 CPU 在性能方面取得了一定的进步，但与国际领先水平相比，在某些方面仍存在一定的差距，特别是在高端服务器市场，国产 CPU 的性能和稳定性还需要进一步提升。
生态不完善：与英特尔和 AMD 等国际巨头相比，国产服务器 CPU 的生态系统还不够完善。软件和应用的兼容性、开发工具的丰富性等方面都有待提高，这限制了国产 CPU 在一些领域的广泛应用。
技术研发投入不足：CPU 技术研发需要大量的资金和人才投入，国内企业在研发投入方面与国际巨头相比还有一定的差距。如何持续加大研发投入，提高技术创新能力，是国产服务器 CPU 行业面临的重要挑战。