中美摩擦背景下，底層計算架構“卡脖子”問題亟待解決。目前，全球 IT信息產業依然是由 x86 架構的 Intel 底層芯片和 Windows 操作系統組成的底層 Wintel 體系主導：2018 年，全球 CPU 領域 Intel 占比 90.41%，操作系統領域微軟 Windows 占比達 88.17%。同時，圍繞他們形成了一整套產業生態，包括一系列的配套軟硬件如服務器、存儲、數據庫、中間件、應用軟件等，長期居于市場壟斷地位。我國在這些核心技術，特別最底層的核心芯片領域的技術缺位，導致近年來頻繁受到美國技術霸權的欺壓。比如自 2016 年開始，美國對我國中興和華為兩大通信巨頭不斷打壓，延緩兩家企業發展，并逐漸升級為國家間的技術較量。發展我國創新可信的底層計算芯片擺脫“卡脖子”問題，已然不僅僅是企業和行業的發展需要，而是上升為國家層面的戰略需求。正如習總書記曾說：“核心技術是國之重器，在別人的墻基上砌房子，再大再漂亮也可能經不起風雨，甚至會不堪一擊。而核心技術受制于人，是我們最大的隱患”。
CPU 最重要的是內核，對指令集的消化吸收和創新程度決定了創新可信的程度。CPU 主要由控制器、運算器、存儲器和連接總線構成。其中，控制器和運算器組成 CPU 的內核，內核從存儲器中提取數據，根據控制器中的指令集將數據解碼，通過運算器中的微架構（電路）進行運算得到結果，以某種格式將執行結果寫入存儲器。因此，內核的基礎就是指令集（指令集架構）和微架構。指令集是所有指令的集合，指令集可以擴充（如從 32位擴充至 64 位），它規定了 CPU可執行的所有操作，目前，市場主流的指令集是以 x86 為代表的復雜指令集（CISC）和以 ARM 為代表的簡單指令集（RISC）。微架構是完成這些指令操作的電路設計，相同的指令集可以有不同的微架構，如 Intel 和 AMD 都是基于 X86 指令集但微架構不同。因此，可以看出一個企業對指令集架構消化吸收和創新的越多，其實現創新可信的可能性越大。
國產芯片種類繁多，基于 ARM 架構授權的芯片廠商有可能形成創新可信程度高的自主指令集。由于指令集的復雜性和重要性，自主研發一套新的指令集可行性不大。國內 CPU企業大多選擇購買國外的架構授權，以實現不同程度的創新可信。目前，國產 CPU架構大體可以分為三類：第一類，以龍芯為代表的 MIPS 指令集架構和以申威為代表的申威 64 核心架構，已基本實現完全創新可信（龍芯已在原始 MIPS 指令集的基礎上完成了較大的擴充改造，基本形成自己的指令集，申威 64 是在 Alpha 架構的基礎上形成的完全創新可信架構）。第二類，是以飛騰和華為海思為代表的基于ARM 指令集授權的國產芯片。ARM 主要有三種授權等級：使用層級授權、內核層級授權和架構/指令集層級授權，其中指令集層級授權等級最高，企業可以對 ARM 指令集進行改造以實現自行設計處理器，如蘋果在 ARMv7-A 架構基礎上開發出蘋果 Swift 架構，其他如高通 Krait、Marvell 等都是基于 ARM 指令集或微架構進行的改造所得。因此，已經獲得 ARM V8 永久授權的海思、飛騰等廠家憑借自身的研發能力，有可能發展出一套自己的指令集架構。第三類，是以海光、兆芯為代表的獲得 x86 授權的國產CPU，英特爾、AMD 的 X86 授權通常在內核層，則一方面獲得授權后的芯片仍有相對“黑盒子”的部分，其次在此基礎上擴展形成自主指令集的難度也較大。因此，在自主可和可控這兩個維度上比較，我們認為申威、龍芯>海思、飛騰>海光、兆芯。但考慮到鯤鵬和飛騰已經獲得 ARM V8 的指令集永久授權，雙方均有望在未來形成自己的指令集，且在未來無法再獲得 ARM 新授權的情況下，繼續維持先進性。
