CPU 技术路线为何从制程转向互联架构？

CPU简单来说就是电脑的“大脑”，负责处理所有指令和计算

中国CPU行业正迎来历史性发展机遇。根据赛迪顾问预测，2025年中国CPU市场规模约1100亿元，同比增长约50%，预计2026年有望接近2600亿元。这一爆发式增长主要源于三方面因素：

AI算力基础设施建设提速：英伟达等AI芯片巨头推动的Rubin架构对服务器CPU性能要求显著提升，带动了高密度互联背板和高性能CPU的需求。

信创市场深化与扩容：金融、电信、教育、能源、党政机关等领域的信创替代进入规模化落地阶段，直接拉动了国产CPU的需求。2025年，信创硬件市场规模从2022年的2146亿元增长至7889.5亿元，CPU作为核心部件，渗透率与出货量持续攀升。

全球服务器市场复苏：2025年第四季度全球服务器CPU出货量同比增长14.1%，整体市场规模同比增长13.6%。随着微软停止对Windows 10的支持，大量用户和企业加快了硬件更新换代步伐，进一步推高了CPU需求。

全球服务器CPU市场呈现"两强争霸"格局

AMD：2025年第四季度市场份额达28.8%，较第三季度增加2.1个百分点，主要得益于EPYC系列处理器在AI服务器市场的强劲需求；

英特尔：2025年第四季度市场份额为73%，较第三季度减少2个百分点，但仍在市场占据主导地位；

国产CPU厂商：海光信息、龙芯中科、澜起科技等国产厂商正加速崛起，2025年国产CPU在国内市场份额已达25%，预计年底将突破30%。

CPU技术路线正经历从制程工艺向互联架构的转型，主要体现在以下几个方面：

制程工艺突破：AMD推出Zen 6架构Venice服务器CPU，采用先进制程工艺，提升能效比和计算密度；英特尔发布第三代酷睿Ultra处理器系列，基于Intel 18A制程节点打造，进一步巩固其在高端CPU市场的优势。

加速技术升级：AMD推出锐龙AI系列处理器，集成AI加速单元，支持AI推理与生成；英特尔开发多项加速技术，包括睿频加速2.0、睿频加速Max 3.0、温度自适应睿频加速和Adaptive Boost Technology等，通过提高CPU频率优化性能。

互联协议创新：英伟达与英特尔合作开发基于x86架构的定制化CPU，并通过NVLink高速互连技术与GPU深度集成，打造新一代异构计算平台；海光信息推出HSL（High-performance Scalable Link）系统互联总线协议，开放给生态伙伴，降低国产AI集群部署成本。

AI服务器对CPU的需求升级

AI服务器对CPU的需求已从单纯的计算性能转向多维度综合能力，主要包括：

高性能计算：AI模型训练与推理需要CPU具备强大的并行处理能力和浮点计算性能。海光C86系列CPU在金融、通信领域表现优异，已进入工商银行、中国银行等金融机构的数据中心。

高带宽互联：英伟达NVL576架构每个计算节点需要4个NVLink外部端口，通过中置背板连接后部交换节点，对CPU与背板的协同设计提出极高要求。海光通过HSL协议与国产GPU协同，满足AI服务器的高带宽需求。

高密度集成：AI服务器机柜空间有限，CPU需要支持高密度集成。龙芯3C6000系列支持多路扩展，双四路系统可提供32个内存通道，适合大内存场景。

低功耗与高能效：AI服务器需要长时间高负载运行，CPU的能效比成为关键指标。龙芯3C6000系列通过自主指令集优化，功耗控制在合理水平。

正交背板与CPU的协同效应

正交背板是AI服务器架构的核心组件，与CPU形成深度协同关系

核心厂商分析

国际巨头：AMD与英特尔

国产CPU领军企业：海光信息、龙芯中科、澜起科技

海光信息

海光信息作为国产x86 CPU龙头，业绩增长迅猛：

市场份额

：2024年国内服务器CPU市场占有率高达53.6%，2025年预计进一步提升至60%以上；在金融、通信领域分别占据约57%和60%的份额；

技术路线

：C86系列CPU基于AMD Zen1授权升级，采用台积电7nm制程；DCU产品支持FP64/FP32/FP16全精度计算，与国产GPU形成生态协同；

财务表现：

2024年营收91.62亿元，净利润19.31亿元，毛利率63.72%；

2025年前三季度营收94.89亿元（+54.65% YoY），净利润19.61亿元（+28.56% YoY），经营现金流22.5亿元（+465% YoY）；

战略动向：

2025年5月宣布换股吸收合并中科曙光，打造从芯片到整机的完整产业链；

开放HSL总线协议，联合10余家国产AI芯片和硬件厂商构建统一互联标准；

2025年9月推出5nm工艺DCU，2026年Q1推出设计参考方案。

龙芯中科

龙芯中科作为国产自主CPU代表，市场份额稳步提升：

市场份额：2024年X86指令集在全球服务器CPU市场占75%份额，龙芯通过自主LoongArch架构，在北京市2025年终端设备集采中占比63%；在信创服务器市场市占率约5%-10%；

技术路线：3C6000系列服务器CPU采用自主设计的LA664处理器核，单硅片集成16个物理核，支持同时多线程技术形成32个逻辑核；2025年3月获中国信息安全测评中心Ⅱ级认证，核心元器件国产化率达100%；

财务表现：

2024年营收5.04亿元，净利润亏损6.24亿元；

2025年前三季度预测营收6.697亿元（+32% YoY），但净利润仍处于亏损状态；

2025年Q3末存货65.02亿元，较Q2末增加4.89亿元；

战略动向：

发布3C6000系列服务器CPU，性能对标英特尔第三代至强；

与48家企业合作发布基于3C6000系列的多款主板、整机及解决方案，覆盖党政、国防、金融、能源、电信等多个关键领域；

2025年第四季度完成55款生态产品适配，推动软件生态建设。

澜起科技

澜起科技作为内存互连芯片龙头，正加速向CPU领域拓展：

市场份额：

互连类芯片（内存接口）全球市占率36.8%（2024年）；

津逮®CPU 2025年Q1收入0.8亿元，同比增长107.38%；

在服务器CPU整体市场份额低于海光信息，但在国内高端安全服务器市场占据重要地位；

技术路线：

津逮®CPU基于x86架构，融合安全预检测(PrC)或动态安全监控(DSC)功能，提供芯片级硬件安全保障；

第六代津逮®CPU已发布，包括C6730P、C6740P等型号，核心数从32核到86核不等，支持PCIe 5.0及CXL 1.1协议；

财务表现：

2024年营收36.39亿元，净利润13.41亿元，毛利率58.13%；

2025年H1预计营收26.33亿元（+58.17% YoY），净利润11-12亿元（+85.50%-102.36% YoY）；

2023年互连类芯片业务毛利率达64.83%，津逮®CPU业务毛利率仅为4%-10%；

战略动向：

2025年7月向港交所递交招股书，拟在香港主板上市；

2025年Q1津逮®服务器平台产品线销售收入同比增长107.38%，成为业绩增长重要驱动；

2025年推出第六代津逮®服务器平台，入围三大运营商集采，预计带来10亿元增量订单。

CPU产业链国产化程度分析

材料环节国产化进展

CPU产业链材料国产化呈现"低端成熟、中端突破、高端追赶"格局：

光刻胶：

KrF光刻胶国产化率约1%-5%，彤程新材、南大光电等企业已实现量产；

ArF光刻胶国产化率约1%-5%，南大光电实现28nm量产，良率达99.7%，产能500吨/年；

EUV光刻胶尚未量产，仍处于实验室研发阶段；

石英纤维布：菲利华实现国产替代，2026年产能锁定至200万米/月，电性能接近日本日东纺水平；

基板材料：生益科技M9基材通过英伟达认证，国产化率约20%；

核心挑战：PAG国产化率<10%，高纯度树脂<30%，溶剂/添加剂依赖进口，制约成本与稳定性。

设备环节国产化进展

国产CPU设备国产化率差异明显：

刻蚀机：中微半导体PrimoTwin-Star®刻蚀机精度达0.02纳米，性能较国际主流5nm设备提升百倍，已批量进入中芯国际等产线，但主要用于成熟制程（如28nm）和量子芯片，7nm以下先进制程良率仅20%；

光刻机：国产设备主要集中在28nm及以上制程，7nm以下制程依赖进口设备，如ASML光刻机；

钻孔设备：大族数控国产化率超30%，单台投资超2000万元，胜宏科技已储备1000台；

检测设备：国产化率不足20%，高端视觉和X射线检测模块仍依赖进口；

关键进展：中芯国际N+1工艺性能提升20%、功耗降低57%、逻辑面积缩小63%，虽未达台积电7nm标准，但已能满足国产AI芯片代工需求。

制造环节国产化进展

CPU制造环节国产化率与制程工艺直接相关：

中芯国际：14nm工艺良率稳定在95%以上，N+1工艺相当于台积电7nm，已用于国产AI芯片代工；

海光信息：C86系列CPU采用台积电7nm制程，受美国出口限制影响，需缴纳25%分成；

龙芯中科：3C6000系列采用12nm工艺，已实现100%核心元器件国产化，性能对标英特尔第三代至强；

国产化瓶颈：EUV光刻机、高精度检测设备等仍受制于人，制约先进制程发展

估值水平分析

CPU行业面临显著的地缘政治风险，主要体现在技术封锁和供应链安全方面

海光信息：

代工风险：7nm制程依赖台积电，受美国BIS限制，需缴纳25%分成，可能影响成本结构；

生态风险：与英伟达合作开发x86架构定制CPU，但美国对英伟达H200芯片的出口限制可能间接影响海光业务；

龙芯中科：

技术风险：完全自主指令集，但制程工艺落后国际主流2-3代，制约性能提升；

市场风险：主要面向政策性市场，如党政、金融、能源等，对政策依赖度高；

澜起科技：

供应风险：津逮®CPU依赖Intel内核，若Intel被限制对华出口，将面临供应链中断风险；

战略风险：互连芯片业务毛利率高，但CPU业务增长缓慢，未来战略重心需明确；

主要风险提示

CPU行业投资需警惕以下风险：

技术路线变更风险

：英伟达正推动CXL（Compute Express Link）技术，若其加速落地，可能对国产CPU互联协议形成冲击；

客户集中度过高风险

：海光信息、龙芯中科等公司对金融、电信等大客户依赖度高，若大客户需求不及预期，将对公司业绩造成较大影响；

产能扩张不及预期风险

：海光信息计划2026年产能目标上调至800亿元，但需关注美国BIS限制对Intel代工的影响；

政策与地缘政治风险

：美国出口限制可能影响Intel向海光提供7nm制程技术，需缴纳25%分成；澜起科技津逮®CPU依赖Intel内核，若Intel供应受限，将面临断供风险；

原材料价格波动风险

：正交背板生产对Q布、M9材料等高端材料依赖度高，若原材料价格大幅波动，将影响公司利润；

技术迭代风险

：AI芯片架构更新迅速，公司需持续保持巨额研发投入以跟上步伐；下一代产品的验证和量产良率爬坡仍存不确定性；

小结：

CPU行业正处于技术变革和国产替代的历史性机遇期。国际巨头AMD和英特尔凭借先进的制程工艺和成熟的生态，在全球服务器CPU市场占据主导地位；国产厂商海光信息、龙芯中科、澜起科技等通过差异化技术路线，在细分市场取得突破。

从技术路线看，CPU行业正经历从制程工艺向互联架构的转型，海光信息通过HSL协议与国产GPU协同，龙芯中科通过自主指令集和国产EDA工具构建设计闭环，澜起科技通过津逮®CPU提供安全解决方案，各有特色。

从产业链国产化看，材料环节呈现"低端成熟、中端突破、高端追赶"格局，设备环节国产化率差异明显，制造环节中芯国际N+1工艺已用于国产AI芯片代工，但高端制程仍依赖进口。

从投资价值看，海光信息和澜起科技估值相对合理，龙芯中科估值偏高但可能迎来盈利拐点。投资者应根据风险偏好和投资期限，选择合适的标的。

未来1-3年，随着国产替代加速和技术突破，CPU行业有望迎来新一轮增长周期，但需警惕技术路线变更、客户集中度过高、产能扩张不及预期、政策与地缘政治等风险。

对投资者而言，短期建议关注业绩兑现确定性高的海光信息和澜起科技，长期建议战略性配置海光信息和龙芯中科，等待估值回归合理区间和国产替代红利的释放。具体投资决策应结合个股的基本面、估值和市场风险综合判断。