卢山毕业于清华大学，拥有波士顿大学电气与计算机工程博士学位。在 2019 年进入字节跳动圣迭戈美国办公室工作前，他先后在英特尔和高通任职，有十余年从业经验。创立蓝芯算力后，卢山已回到国内。
CPU 市场规模庞大，海外寡头垄断
全球 CPU 市场较为稳定，疫情促进桌面 CPU 市场规模增加。CPU 的重要应用领域包 括桌面和服务器，在桌面领域，2015-2018 年全球出货量增速呈现缓慢下降的趋势，但 是整体出货量依然保持在 2.6 亿台/年左右。2019 年开始全球桌面出货量出现回升，2020 年疫情催生全球“线上化”浪潮，全球桌面出货量较前 5 年有较大增长，达到 3.03 亿 台。在服务器领域，2020 年全球服务器出货量达 1,220 万台，同比增长 3.92%。
2020 年国内桌面 CPU 出货量约 5000 万片，服务器 CPU 出货量约 700 万片。根据 IDC 数据，2020 年中国 PC 出货量为 4910 万台，X86 服务器出货量为 344 万台。假设平 均每台 PC 用 1 片 CPU，服务器主要为双路服务器（配置 2 片服务器 CPU），则 2020 年中 国桌面 CPU 市场出货量约 5000 万片，服务器 CPU 市场出货量约 700 万片。
Intel 和 AMD 两大巨头垄断全球 CPU 市场。X86 为当前全球信息化类 CPU 的主流架 构，根据 Mercury Research 数据 2021 年 Q3 全球 PC 和服务器中，X86 占比超过 90%。 Intel 和 AMD 作为全球信息化类 CPU 中的两大巨头，在 2021 年 Q4，Intel 占据全球 X86 总体市场的 74%，AMD 占比为 26%。2021 年两大 CPU 巨头 Intel 和 AMD 营收合计超过 900 亿美元。根据我们测算，2021 年 CPU 国产化率超过 10%。
自主可控不动摇，国产CPU行业未来可期？
目前，CPU产业链巨头大多集中在海外，位居产业链各个环节核心，对全球CPU行业影响力较大。在设计环节，英特尔和AMD几乎垄断通用型CPU市场；在设备、材料、EDA/IP等环节国内龙头与国外龙头差距较大，国产化率较低；在制造环节，目前只有台积电和三星有5nm制程生产能力，但均需使用美国设备；在封测环节，目前中国台湾、中国大陆、美国三分天下。
从当前国产CPU产业链进口替代的视角来看：在设计环节，华为鲲鹏，飞腾等龙头已跻身世界一流水平；封测环节，通富承接AMD 7nm CPU 封测，14nm及以下结点的先进制程；设备、材料、EDA/IP、制造等环节仍与国外龙头差距较大，目前仍采用“外循环为主+内循环为辅”的模式。
我国集成电力产业起步虽晚，但处于快速发展阶段。2013-2020年市场规模CAGR近20%，芯片设计产业规模占比逐年攀升，发展质量稳步提高，CPU行业更是未来发展可期。
一方面，长期以来，我国对海外IT产品的依赖度较高，叠加美国长期以来对我国芯片产业打压严重，为保证信息安全，IT信创建设势在必行。另一方面，在“算力时代”，数字经济蓬勃发展下数据量呈现爆发式增长，数据价值凸显，从数据的产生到数据的传输、再到计算、处理，都离不开计算芯片，更离不开CPU处理器。“数据要素市场”、“东数西算”将为我国CPU产业的发展提供广阔市场空间。
从全球CPU竞争格局来看，集成电路产业头部效应较为明显，少数领军企业占据市场主导地位。其中Intel和AMD领跑全球CPU市场。2021年在x86领域，Intel市占率为76.65%，仍占据主导态势。在非x86领域，ARM以低能耗、高效率、发展时间长的优势占据移动终端市场主导地位，市占率达到43.2%，呈现双寡头垄断格局。自主可控大背景下，机构建议可以关注国内具备生态和性能优势的国产CPU厂商。
一种逻辑，三种路线
当前，国内六大CPU厂商，均通过引入国外指令集的模式，进行CPU设计研发。其中，华为鲲鹏、飞腾采用ARMv8架构；海光、兆芯采用x86架构；龙芯、申威早期采用了MIPS、Alpha架构，后期在保留原始架构核心的基础上，延展了LoongArch架构与SW-64架构。
一种逻辑：不难发现，六大CPU厂商均不约而同的选择了采用国外指令集的发展模式。这是因为指令集是芯片与软件之间的“翻译官”，其核心价值体现在芯片路线对应软件生态的丰富度。通过引进国外指令集，获得兼容此指令集的软件的运行权，即获得了此指令集的软件生态，这也是国内CPU厂商采用引入而不是从头自研指令集的根本原因。即便，龙芯后期通过自研实现的LoongArch架构，为做到向下兼容MIPS架构，也保留了MIPS架构语言体系的核心。
三种路线：常见的指令集有两种，即复杂指令集（CISC）与精简指令集（RISC）。从严格意义上来讲，复杂指令集与精简指令集并没有高下之分，主要是在不同领域与方向有着不同的优势。当前，在CPU领域x86架构与ARM架构占据主流市场。其中，ARM架构以低功耗、高集成的特点占领移动端市场，x86架构以性能高、兼容性强、软硬件生态丰富的特点占领PC及服务器市场。
回归到国内CPU发展来看，当前六大CPU厂商在架构发展上主要采用了以下模式：
第一种，基于ARM路线。华为鲲鹏和飞腾获得了ARMv8架构的授权，但基于ARM的版本授权方式，其迭代发展颇受限制。如不能持续购买到ARM最新架构版本，则无法实现迭代升级。又碍于ARM的知识产权保护规则，自主升级实现新版功能也会陷入侵权困局。
第二种，基于x86路线。海光从AMD获得了x86架构的永久授权，受益于x86交叉授权模式，迭代自由度高。兆芯通过收购台湾威盛获得了intel公司X86技术阶段性授权，不过授权已于2018年到期，后续没有再签订相关协议。
第三种，基于“授权+自研”路线。龙芯从MIPS公司获得了 MIPS32 和 MIPS64 架构的授权，后续自研形成LoongArch架构。申威的核心技术则是来源于DEC的Alpha 21164，后续也在此基础上延展了SW-64架构。不过，为了做到对此前软件生态的复用，两大厂商在延展新架构时，都保留了原有引进架构的核心内容。
第四种架构兴起
新的技术趋势是，ARM 和 RISC-V 都在往更高性能的市场发展，ARM CPU 走进数据中心服务器，苹果也自研了 ARM 架构的个人电脑处理器 M 系列；也开始有些团队尝试基于 RISC-V 设计更高性能的 CPU，把它用到手机和数据中心服务器上，如参与苹果 A 系列、AMD Zen 架构设计的知名芯片工程师 Jim Keller 就已投身 RISC-V 通用 CPU 创业。蓝芯算力选择的也是这个方向，希望基于 RISC-V 设计数据中心服务器 CPU。
2022 年出现过一轮 ARM 架构 CPU 创业潮。这之前，阿里平头哥推出国产 ARM 架构服务器 CPU，平头哥的一些技术人才此后陆续出走创业。
ARM 架构由英国公司 Arm 开发并掌握 IP（知识产权），RISC-V 则是一个开源和免费的指令集，可以被自由地用于商业目的，任何人都能基于 RISC-V 设计、制造和销售芯片，不受单一国家或公司制约，无需支付 IP 授权费用。
RISC-V 基金会在 2019 年将总部注册地从美国迁往中立国家瑞士，以确保全球的大学、政府和公司能免去地缘政治顾虑，继续为 RISC-V 开源社区贡献。
开源的 RISC-V 在谋求更多自主性的中国半导体产业界备受关注。2018 年，中科院计算所牵头成立中国开放指令生态（RISC-V）联盟。据 RISC-V 基金会数据，截至 2022 年底，RISC-V 芯片全球出货量已达 100 亿颗，其中约 50% 由中国公司设计。
有芯片投资人认为，RISC-V 现阶段还是更适合做物联网芯片。“要做好大算力芯片，核心不是架构开源与否，而是生态。另起炉灶的架构短期内难以形成竞争力。” 这位投资人说。Jim Keller 今年 6 月接受 EE Times 采访时则说：“如果你走向开源，你就没法回到过去的条条框框了。我认为 RSIC-V 是未来会获胜的架构。”
