(半导体研究笔记【国源电子何茂飞团队】)
什么是辅助动力装置？先说这个话题。大多数人会认为apu是通过一定的技术将CPU和GPU高度集成，协同计算，相互加速。AMD正是通过这项技术将CPU和GPU整合在一起。出于处理加速的目的，我们称这样的处理器为APU。所以apu也叫加速处理器。
CPU:英文全称是Central Processing Unit，也就是我们传统意义上的处理器；
GPU:GPU的英文全称是Graphic Processing Unit，中文译为“图形处理器”。它是显卡内部的核心芯片，所以我们可以直接理解为显卡。
早在2011年1月，AMD就推出了一款革命性的产品——AMD APU，这是AMD融合技术的首款产品。
APU(Accelerated Processing Unit)，中文名称为加速处理器，是AMD“整合未来”理念的产物。它首次将中央处理器和独立的显示核心放在一个芯片上。同时具备高性能处理器和最新独立显卡的处理性能，支持DX11游戏和最新应用的“加速运行”，大幅提升电脑运行效率。
PU和GPU的融合将分为四个步骤：
AMD认为：
第一步是物理集成，CPU和GPU集成在同一个硅片上，利用高带宽内部总线通信集成高性能内存控制器，开放的软件系统方便异构计算。
第二步叫做优化平台。CPU与GPU的互联接口进一步增强，双向电源管理统一。GPU还支持高级编程语言，这是最关键的部分。
第三步是架构集成，实现了统一的CPU/GPU寻址空间，GPU使用可分页系统内存，GPU硬件调度，CPU/GPU/APU内存协调，在APU已经初步完成。
第四步是架构OS集成，主要特点包括GPU计算环境切换、GPU图形优先计算、独立显卡PCI-E协作、并行任务实时集成等。这些都需要和微软、ADOBE等行业的软件巨头沟通。
APU是AMD多年来对融合技术研究的成果。传统计算中的大部分浮点运算都是从CPU中分离出来，转移到擅长的GPU上。GPU不再只是游戏工具，混合计算将大放异彩。在不久的将来，CPU和GPU的概念会逐渐模糊。
言归正传，学习APU轨迹分析的研究报告。来自[国源电子何茂飞团队]，我非常感谢您。
报告要点
1、行业概述：物联网爆发，国产进程加速，国产APU厂商迎来历史发展机遇。
应用处理器APU主要应用于智能移动和物联网领域。作为电子产品的核心芯片，具有广阔的市场空间：1)在智能移动领域，手机作为最重要的智能终端，出货量和市场规模均居全球消费电子首位。2019年，全球智能手机出货量达13.7亿部；2)物联网领域，由于碎片化，下游应用超过300个。根据麦肯锡的数据，在物联网的九大类别中，潜在价值最大的应用可以高达11.1万亿美元，平均潜在价值为7.4万亿美元。预计2021年，全球物联网设备将超过150亿台。两者都会给APU带来广阔的市场需求。
随着物联网的快速发展，国内厂商迎来了历史性的发展机遇。我国在物联网领域具有一定的技术优势，下游应用发展迅速，普及率高，部分领域处于世界领先水平。据艾瑞咨询预测，到2025年，中国物联网连接数量将增至198.8亿，目前处于高速增长阶段。我们认为，在半导体国产化进程加快的背景下，国内APU厂商有望享受行业发展和国产替代的双重红利。
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ARM是全球最具影响力的芯片ip厂商之一。ARM和Android建立的AA生态联盟，打败了Wintel联盟，成为智能手机时代的霸主。目前全球90%以上的手机APU都是基于ARM授权的。
ARM采用精简指令集，具有功耗低、价格低、并发处理效率高、升级速度快等特点。非常适合物联网领域低功耗的要求，在物联网应用领域占据领先地位。2020年，ARM已经成为全球计算能力输出的主力军，基于ARM指令的处理器最终达到全球功率输出的82%，成为半导体行业的主要驱动引擎；随着5G、AIoT等技术的发展，ARM的发展加速。到2020年，基于ARM架构的芯片全球出货量将超过1600亿，基于ARM平台的软件会越来越多，生态越来越多。据ARM统计，由于其成熟的生态系统，ARM架构授权的芯片设计师可以大大缩短其SoC芯片的设计时间和成本。
3、RISC-V:开源免费，高级指令集前景广阔。
物联网应用的兴起推动了RISC-V的发展：RISC-V指令集是一种基于精简指令集原理的开放指令集架构(ISA)，具有免费开源、简单化、模块化等优点。1)RISC-V架构保留了大量的编码空间和用户指令，可以由用户自由修改和扩展，以满足其不同的应用需求；2)具有模块化指令集的特点，开发者可以快速选择不同的组合来满足不同的应用。它简单、模块化、可扩展，能够满足AIoT万亿级市场的差异化需求。万物时代，前景极其广阔。
国产半导体自主可控进程加快，RISC-V大有可为：中美摩擦背景下，核心芯片国产化进程加快，RISC-V的开源特性有利于国产芯片自主可控。中国作为RISC-V阵营的中坚力量，一直致力于RISC-V生态系统的建设。近年来，国内厂商发布了许多基于RISC-V指令集的产品，包括赵一创新、全志科技、北京郑钧等企业。我们认为，在ARM为华为断供、英伟达收购ARM等事件的刺激下，国产RISC-V将迎来历史发展机遇。
投资建议：关注国内AP厂商的投资机会。
我们相信随着5G、AI、物联网等技术的发展，下游应用会越来越场景化、多元化。2020年，5G的商用将带动物联网的应用和落地，AI的发展也将使智能技术渗透到人们的生活中：智能家居、智能安防、智能城市都将崛起。据IDC预测，全球将构建万亿规模的计算产业空间。作为世界第二大经济体，中国近年来在AI、物联网、5G、边缘计算等技术创新上已经接近甚至领先于世界。因此，在行业快速发展和国内替代进程加快的双重背景下，国内应用处理器(APU)厂商将迎来历史发展机遇。建议关注陈静(688099)、富汉威(300613)、瑞芯微(603893)、全志科技(300458)、京郑钧(300223)、郭可伟。
陈静股份：全球智能终端SoC芯片领导者，产品线丰富，涵盖智能机顶盒、智能电视和AI音文章系统终端SoC芯片、Wi-Fi和蓝牙芯片以及汽车电子芯片。在智能机顶盒SoC芯片市场，公司2019年出货量超过5000万片，超越海思成为国内第一；面向海外市场，公司推出业界领先的12nm工艺芯片，通过Google认证，市场竞争力强。随着超高清替代和AI终端的渗透，公司业绩有望持续增长。
傅：公司专注于泛安全领域，有两个产品线组合：IPC芯片和ISP芯片。该公司的ISP芯片处于领先地位
瑞芯微：中国SoC芯片的领导者。其应用处理器产品涵盖消费电子和智能物联网两大领域。应用场景多，产品多开花。凭借行业领先的R&D和技术优势，公司不断拓展新的应用领域，建立了包括三星、华为、海尔在内的优质客户资源。在快充芯片市场，公司与OPPO达成战略合作协议。随着手机快充成为市场主流趋势，公司未来发展值得期待。
全志科技：中国领先的应用处理器制造商和ARM架构设计的领导者。其产品覆盖智能终端、智能汽车、OTT无线通信等领域，打造多元化平台。公司与平头哥达成战略合作，共同布局RISC-V架构生态。随着AIoT技术的渗透和国产替代进程的加快，公司业绩将持续增长。
北京郑钧：公司拥有全球领先的32位嵌入式处理器技术和低功耗技术，产品线主要包括微处理器芯片和智能文章芯片。此外，公司通过收购北京硅布局进入存储行业，SRAM排名第二、 DRAM排名全球第7。
郭可伟：中国领先的集成电路设计企业，产品覆盖广播电视、智能监控、固态存储、物联网等领域，是中国广播电视芯片和智能监控芯片的主流供应商之一。
风险警告
(1)下游需求不及预期；(2)产品开发不及预期；(3)物联网技术发展不及预期；(4)RISC-V的发展不及预期。
投资评级描述：
分析师声明：
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