A R M行业研究框架
太平洋计算机曹佩
执业资格证书编码：S1190520080001
2020年11月11日
核心要点
➢苹果发布基于ARM处理器架构的全新Macbook。美国时间2020年11月10日，苹果发布了全新一代的Macbook Air，与以往最大不同的是此次苹果放弃了使用多年的Intel处理器，而使用了基于ARM架构的M1处理器，在此前WWDC2020上，苹果宣称在两年内逐步将全部过渡到ARM处理器。我们认为，苹果采用ARM处理器可能是近期最重要的计算体系变革，将产生深远的影响。
➢服务器端ARM处理器也在陆续应用。2020年6月，根据SiliconANGLE报道，亚马逊AWS部门宣布第x86架构和arm架构区别
六代亚马逊弹性计算服务中的三种计算资源产品由公司自己研制的基于ARM架构的Graviton2处理器支持。和x86的同类产品相比，亚马逊使用自家ARM处理器的三款产品（通用M6g、计算优化C6g和内存优化R6g)的性价比高出40%。
➢ARM的行业应用广泛。为什么现在在PC端和服务器端开始应用ARM处理器，我们认为，在ARM处理的性能经过多年的性能升级之后，达到了与传统X86体系分庭抗礼的水平。除此之外，ARM处理器在手机、汽车、物联网都具备大量应用的潜质，基于ARM的生态将会日益完善。
➢投资建议：苹果在新一代Macbook Air中使用ARM处理器对于整个ARM产业具有巨大的提振作用。我们重点推荐中国长城（飞腾是国内主流CPU中唯一的独立第三方ARM CPU提供商），锐明技术（基于ARM的商用车视频监控解决方案），深信服（推出ARM架构的超融合解决方案），中科创达（国内领先的全方位ARM解决方案提供商）。
➢风险提示：ARM行业落地不及预期；ARM公司提高版税比例；来自于其他计算体系龙头公司的竞争压力；行业竞争加剧。
目录
主流CPU体系及比较
ARM商业模式及体系优势
ARM应用场景
苹果等巨头开始拥抱ARM生态
A股相关上市公司
风险提示
CPU 概述
CPU 基本构成：中央处理单元（CPU ）主要由运算器、控制器、寄存器三部分组成，其中运算器就是起着运算的作用；控制器负责发出CPU 每条指令所需要的信息；寄存器保存运算或者指令的一些临时文件。
CPU 在计算体系的框架图
输入设备存储器输出设备
控制器
运算器CPU
数据流指令流控制流
资料来源：CSDN 、太平洋证券研究院整理
主流CPU体系及比较
ARM X86MIPS
优势•体积小、低功耗，低成本、高性能
•支持Thumb(16位）/ARM（32位)双
指令集，能很好的兼容8位/16位器
件
•大量使用寄存器，指令执行速度更快
•大多数数据操作都在寄存器中完成
•寻址方式灵活简单，执行效率高
•流水线处理方式
•指令长度固定，大多数都是简单指令
且都能在一个时钟周期内完成，易于
设计超标量与流水线
•速度快：单条指令功能强大、指令数相
对较少
•带宽要求低：还是因为指令数相对少，
即使高频率运行也不需要很大的带宽向
CPU传输指令
•由于X86采用CISC，因此指令均是按照
顺序串执行的，而顺序执行的优点就是
控制简单
•产业豪华规模更大
•MIPS支持64bit指令和操作，ARM
目前只到32bit
•MIPS有专门的除法器，可以执行除
法指令
•MIPS的内核寄存器比ARM多一倍，
所以同样的性能下MIPS的功耗会比
ARM更低，同样功耗下性能比ARM
更高
劣势•通过专用的数据接口使CPU与数据存
储设备进行连接，存储、内存等性能
扩展难以进行•x86结构的电脑出现了近30年，其配套
扩展的设备种类多、价格也比较便宜，
所以x86结构的电脑能很容易进行性能扩
展，如增加内存、硬盘等。
•MIPS内存地址起始导致MIPS在内存
和cache的支持方面都有限制
•MIPS今后的发展方向是并行线程，
而arm的物理多核更占优
•相比于arm的乱序双发射，MIPS现
在是顺序单发射
资料来源：太平洋证券研究院整理