【正文】 32 位嵌入式 CPU 芯片的市場容量和發(fā)展前景 2020年，國內(nèi)嵌入式 CPU市場銷售額達 （含國外公司在我國的銷 售額）。 自 2020年以來，我國政府基于國家安全和產(chǎn)業(yè)布局發(fā)展的考慮，逐步加大了 國 產(chǎn) CPU芯片研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的支持力度，出臺了若干扶持政策，一些高校、科研 院所和企業(yè)先后參與到自主知識產(chǎn)權(quán) CPU的研制中，在技術(shù)和市場方面做了許多 有益的嘗試。 CPU芯片產(chǎn)業(yè)是集成電路行業(yè)中產(chǎn)值最大、影響力最廣的產(chǎn)業(yè)之一，長期以來，其核心技術(shù)和產(chǎn)品為歐美日韓等發(fā)達國家企業(yè)所掌控。例如，高通、 Marvell、微軟等企業(yè)獲得了 ARM的指令集架構(gòu)授權(quán)， Broad、 NEC、 Toshiba等企業(yè)則獲得了 MIPS的指令集架構(gòu)授權(quán)。 國內(nèi)外大部分芯片設(shè)計企業(yè)通過購買 CPU IP供應(yīng)商的 CPU內(nèi)核進行 SoC芯片設(shè)計，這種方式稱為內(nèi)核授權(quán)。而芯片設(shè)計企業(yè)則購買知識產(chǎn)權(quán)企業(yè)的 CPU內(nèi)核，并結(jié)合其 他功能模塊，設(shè)計最終的 SoC芯片產(chǎn)品。在隨后幾十年的發(fā)展過程中，產(chǎn)業(yè)分工、產(chǎn)業(yè)模式不斷調(diào)整，發(fā)展到本世紀，在嵌入式 CPU領(lǐng)域形成了專門提供 CPU內(nèi)核的知識產(chǎn)權(quán)企業(yè)。業(yè)界通常也把這種具有 CPU內(nèi) 核、集成多個功 能模塊、面向某一領(lǐng)域的高集成度芯片產(chǎn)品稱為 SoC芯片，中文翻譯為片上系統(tǒng) 或系統(tǒng)級芯片。 ? CPU芯片是產(chǎn)品的最終體現(xiàn)。同一架構(gòu)的 CPU內(nèi)核執(zhí)行相同的指令集，但各個內(nèi)核設(shè)計不同，因此具有不同的性能、功耗等指標(biāo)。 ? CPU內(nèi)核是 CPU IP Core的簡 稱，是某種指令集架構(gòu)的具體電路實現(xiàn)。通用 CPU的指令集架構(gòu)為 X86架構(gòu)， Intel、 AMD等公 司基于該指令集設(shè)計 CPU芯片，用于計算機和服務(wù)器中。 CPU芯片主要分類及應(yīng)用領(lǐng)域示意圖如下：在技術(shù)層面上，嵌入式 CPU涉及到 CPU指令集、 CPU內(nèi)核、 CPU芯片三個層 次，其關(guān)系如下圖所示： ? CPU指令集是 CPU所執(zhí)行的指令集合。 嵌入式 CPU大量應(yīng)用于工業(yè)控制、汽車電子、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、消費電子、移動通信、智能家電等領(lǐng)域中。 用于計算機、服務(wù)器的 CPU通常稱為通用 CPU；用于其他電子設(shè)備中的 CPU通常 公司目前主要產(chǎn)品應(yīng)用于便攜消費電子及便攜教育電子產(chǎn)品領(lǐng)域。 （一）行業(yè)類別及現(xiàn)狀 集成電路行業(yè)分為設(shè)計、制造、封裝和測試等子行業(yè)，公司處于集成電路設(shè) 計行業(yè)，具體為嵌入式 CPU芯片設(shè)計行業(yè)。 注：上圖僅作示意用，不表示精確比例。為了支持 CPU芯片產(chǎn)品的應(yīng)用和推廣，公司提供了運行于這些芯片之上的操作系統(tǒng)軟件平臺。公司自成立以來一直從事集成電路設(shè)計 業(yè)務(wù)，現(xiàn)已發(fā)展成為一家國內(nèi)外領(lǐng)先的 32位嵌入式CPU芯片供應(yīng)商，是掌握自主嵌入式 CPU技術(shù)并成功市場化的極少數(shù)本土企業(yè)之一。目前，在便攜消費電子領(lǐng)域，應(yīng)用產(chǎn)品主要包括 PMP、游戲機、移動電視和指紋識別等；在便攜教育電子領(lǐng)域，應(yīng)用產(chǎn)品主要包括學(xué)習(xí)機、學(xué)生詞典、點讀機、學(xué)生電腦、電子書等；在其他領(lǐng)域，產(chǎn)品逐步應(yīng)用于 POS 機、互聯(lián)網(wǎng)音頻設(shè)備、互聯(lián)網(wǎng)電視、閃聯(lián)卡等。公司目前 PMP領(lǐng)域的 Turnkey整體解決方案 已經(jīng)應(yīng)用于市場，智能手機解決方案和平板電腦解決方案正逐步成熟。這些方案包括軟硬件的完整設(shè)計，用戶只要改動模具、按鍵和用戶界面，就可以設(shè)計出新的產(chǎn)品。公司對 Linux和 Android的底層核心、驅(qū)動程序、中間件進行移植與優(yōu)化，提供完整的測試、維護服務(wù)并向客戶提供技術(shù)支持?；谑袌鲂枨?，公司提供了各種操作系統(tǒng)的支持。目前公司芯片產(chǎn)品主要采用 ，對 65nm工藝的芯片設(shè)計技術(shù)研發(fā)也取得了重大進展。便攜消費電子 CPU芯片便攜教育電子 CPU芯片 CPU芯片設(shè)計行業(yè) 300223 北京君正 北京市海淀區(qū)東北旺中關(guān)村軟件園信息中心 A 座 108 室 募集資金用途 2020 年 5 月 23 日 募集資金凈額： 82,566 萬元 便攜消費電子 CPU芯片便攜教育電子 CPU芯片 芯片產(chǎn)品 公司的主要產(chǎn)品為 32位嵌入式 CPU芯片，具體為 JZ47xx系列。針對細分市場的不同需求，這些芯片產(chǎn)品具有不同的主頻、多媒體能力、外圍電路、集成度及封裝形式。 操作系統(tǒng)軟件平臺 嵌入式 CPU芯片必須結(jié)合操作系統(tǒng)平臺的支持，才能應(yīng)用到各種領(lǐng)域。其中， MiniOS是公司自主研發(fā)的小型實時操作系統(tǒng)，主要應(yīng)用于 PMP、教育電子等領(lǐng)域； Linux和 Android是開放源 碼的操作系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于消費電子、教育電子、移動互聯(lián)網(wǎng)終端等各種領(lǐng)域中。 整體解決方案 公司針對產(chǎn)品功能相近、市場量大的垂直市場提供 Turnkey整體解決方案。 Turnkey整體解決方案可以加快用戶產(chǎn)品的上市速度，利于芯片產(chǎn)品在某個垂直市場迅速占領(lǐng)市場。 公司產(chǎn)品主要應(yīng)用領(lǐng)域 公司產(chǎn)品主要應(yīng)用于移動便攜設(shè)備市場，目前主要包括便攜消費電子、教育電子及其他市場。 公司主營業(yè)務(wù)為 32位嵌入式 CPU芯片及配套軟件平臺的研發(fā)和銷售。 （二） 本公司 主要產(chǎn)品及其變化情況 基于自主創(chuàng)新的 XBurst CPU核心技術(shù)，公司面向便攜消費電子、教育電子等領(lǐng)域推出了一系列具有高性價比的 32位嵌入式 CPU芯片產(chǎn)品。目前，公司的核心技術(shù)、主要產(chǎn)品、服務(wù)于產(chǎn)品推廣的系統(tǒng)軟件平臺及解決 方案如下： 公司堅持 “開放平臺、縱橫擴展”的市場推廣策 略，自成立以來，不斷研發(fā)新產(chǎn)品推向市 場。 2020 年，公司產(chǎn)品成功進入指紋識別領(lǐng)域； 2020 年，公司年出貨量突破 88 萬顆，產(chǎn)品進入便攜教育電子領(lǐng)域； 2020 年，公司年出貨量突破 550 萬顆，產(chǎn)品進入 PMP 領(lǐng)域； 2020 年，公司年出貨量突破 1,000 萬顆，產(chǎn)品進入電子書領(lǐng)域。 CPU，即中央處理器，簡稱為處理 器或微處理器，是一切電子設(shè)備的核心。 稱為嵌入式 CPU，這些電子設(shè)備通常不完全表現(xiàn)為計算機的形態(tài)。進入 21世紀后，以 MP MP智能手機、平板電腦、電子書、上網(wǎng)本等為代表的移動便攜設(shè)備領(lǐng)域快速興起，對嵌入式 CPU芯片的計算能力、功耗、成本、集成度提出了更高的要求，從而促進了面向移動便攜設(shè)備的嵌入式 CPU技術(shù)的快速提升，使嵌入式 CPU行業(yè) 成為集成電路行業(yè)近幾年最活躍的一個分支。不同的 CPU執(zhí)行不同的指令集， 形成了不同的指令集架構(gòu)。嵌入式 CPU領(lǐng)域中最著 名的指令集架構(gòu)是 ARM架構(gòu)和 MIPS架構(gòu)。一個指令集架構(gòu)可以具有不同的實現(xiàn)，如 ARM有 ARM ARM11等多款內(nèi)核， MIPS有4K、 24K等多款內(nèi)核。 CPU內(nèi)核通常以知識產(chǎn)權(quán)授權(quán)的方 式提供給芯片設(shè)計企業(yè)使用。一款面向某個領(lǐng)域的芯片產(chǎn)品結(jié)構(gòu)通常如 下圖所示： 在這種芯片中，除了 CPU內(nèi)核外，還集成了某些專用功能電路、存儲器接口 電路、各種外圍設(shè)備接口電路等。 早期的 CPU芯片主要由若干家大企業(yè)掌握，這些企業(yè)從事從 CPU指令集、 CPU內(nèi)核和最終芯片的設(shè)計。這些企業(yè)不設(shè)計芯片，而是基于某種 CPU指令集，專注于 CPU內(nèi)核的設(shè)計，將設(shè)計好的 CPU內(nèi)核以知識產(chǎn)權(quán)的方式提供給芯片設(shè)計企業(yè)使用。英國的 ARM公司和美國的 MIPS公司是全球最著名的 CPU內(nèi)核知識產(chǎn)權(quán)企業(yè)，這兩家企業(yè)提供的 CPU內(nèi)核為芯片設(shè)計企業(yè)廣泛使用。一些國際頂級的芯片設(shè)計企業(yè)通過架構(gòu)授權(quán)獲取指令集的使用許可，自己設(shè)計 CPU內(nèi)核。指令集架構(gòu)授權(quán)使 得芯片設(shè)計企業(yè)能夠自行設(shè)計 CPU內(nèi)核，更好地掌控核心技術(shù)，避免內(nèi)核授權(quán)而帶來的產(chǎn)品同質(zhì)化問題，使芯片產(chǎn)品具有更強的競爭力。由于缺乏自主知識產(chǎn)權(quán)，我國企業(yè)在 CPU芯片設(shè)計、制造等方面與國際領(lǐng)先企業(yè)存在較大差距，導(dǎo)致我國在 CPU核心技術(shù)及其產(chǎn)品使用中，不僅需要支付巨額的知識產(chǎn)權(quán)費，更在國家信息安全等領(lǐng)域面臨巨大風(fēng)險。 本公司在業(yè)界成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上進一步創(chuàng)新，自主設(shè)計 CPU內(nèi)核和芯片產(chǎn) 品，并迅速應(yīng)用于移動便攜設(shè)備市場的多個產(chǎn)品領(lǐng)域，打破了國外公司在 CPU領(lǐng) 域的長期壟斷，率先實現(xiàn)了國產(chǎn) CPU技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。隨著我國進一步擴大內(nèi) 需、 3C融合加速、移動互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)迅速崛起，嵌 入式 CPU芯片未來的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑦M一步拓展。 面向移動便攜設(shè)備的嵌入式 CPU 芯片細分市場容量和發(fā)展前景 移動便攜設(shè)備市場近年來發(fā)展十分迅速，是嵌入式 CPU芯片的一個重要應(yīng)用 方向。移動便攜設(shè)備輕巧、可隨身攜帶，是消費者貼身的 信息、娛樂和教育終端，與消費者聯(lián)系最為緊密。隨著我國不斷擴大內(nèi)需，移動便攜設(shè)備領(lǐng)域還將繼 續(xù)高速發(fā)展，為相應(yīng)的嵌入式 CPU芯片提供了廣闊的市場發(fā)展空間。 （ 1）便攜消費電子 CPU芯片市場容量和發(fā)展前景 根據(jù)賽迪顧問的統(tǒng)計數(shù)據(jù)， 2020年，全球便攜消費電子 CPU芯片市場銷售量 為 6,，銷售額為 29,（由于 iPod、 PSP和 NDSL軟硬件系統(tǒng)封 閉，賽迪顧問對便攜消費 電子 CPU芯片市場的統(tǒng)計數(shù)據(jù)未包括 iPod、 PSP和 NDSL 的 CPU芯片銷售）；國內(nèi)便攜消費電子 CPU芯片市場銷售量為 3,，銷售 額為 117,。 隨著國內(nèi)電子書等新興產(chǎn)品市場的持續(xù)高速增長，數(shù)碼學(xué)習(xí)機、點讀機、電 子詞典等產(chǎn)品的升級換代，便攜教育電子 CPU芯片市場也 將面臨更大的發(fā)展空 間。 （ 3）移動互聯(lián)網(wǎng)終端 CPU芯片市場容量和發(fā)展前景 我國人口眾多，移動互聯(lián)網(wǎng)的潛在客戶群巨大。預(yù)計 2020年 — 2020年，國內(nèi)移動互聯(lián)網(wǎng) 終端 CPU芯片市場銷售額分別為 、 、 、 億元和 （數(shù)據(jù)來源： CCID）。 便攜消費電子 CPU芯片的應(yīng)用對象主要包括 MP PMP（ MP4/MP5）、 PND（便攜式 GPS導(dǎo)航）、