荆州CPU项目建议书模板.docx
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1、泓域咨询/荆州CPU项目建议书目录第一章 背景及必要性7一、 流片和封测是芯片的实体制造过程7二、 运行原理:从不同指令集出发来理解8三、 生产过程:从设计,到流片,到封测11四、 着力推进产业集群发展11第二章 行业、市场分析14一、 CPU市场当前处于多核集成阶段,核心数量、频率大幅提升14二、 全球CPU市场有望保持平稳增长15第三章 项目基本情况19一、 项目名称及项目单位19二、 项目建设地点19三、 可行性研究范围19四、 编制依据和技术原则19五、 建设背景、规模21六、 项目建设进度22七、 环境影响22八、 建设投资估算22九、 项目主要技术经济指标23主要经济指标一览表23
2、十、 主要结论及建议25第四章 项目选址可行性分析26一、 项目选址原则26二、 建设区基本情况26三、 着力打造长江中游两湖平原中心城市31四、 项目选址综合评价32第五章 建筑物技术方案34一、 项目工程设计总体要求34二、 建设方案34三、 建筑工程建设指标36建筑工程投资一览表36第六章 SWOT分析说明38一、 优势分析(S)38二、 劣势分析(W)39三、 机会分析(O)40四、 威胁分析(T)41第七章 法人治理47一、 股东权利及义务47二、 董事52三、 高级管理人员57四、 监事60第八章 运营管理模式62一、 公司经营宗旨62二、 公司的目标、主要职责62三、 各部门职责
3、及权限63四、 财务会计制度66第九章 节能说明70一、 项目节能概述70二、 能源消费种类和数量分析71能耗分析一览表71三、 项目节能措施72四、 节能综合评价72第十章 环保方案分析74一、 编制依据74二、 环境影响合理性分析74三、 建设期大气环境影响分析76四、 建设期水环境影响分析77五、 建设期固体废弃物环境影响分析78六、 建设期声环境影响分析78七、 环境管理分析79八、 结论及建议80第十一章 项目规划进度81一、 项目进度安排81项目实施进度计划一览表81二、 项目实施保障措施82第十二章 技术方案分析83一、 企业技术研发分析83二、 项目技术工艺分析85三、 质量管
4、理87四、 设备选型方案88主要设备购置一览表88第十三章 投资方案90一、 投资估算的依据和说明90二、 建设投资估算91建设投资估算表93三、 建设期利息93建设期利息估算表93四、 流动资金95流动资金估算表95五、 总投资96总投资及构成一览表96六、 资金筹措与投资计划97项目投资计划与资金筹措一览表98第十四章 项目经济效益评价99一、 经济评价财务测算99营业收入、税金及附加和增值税估算表99综合总成本费用估算表100固定资产折旧费估算表101无形资产和其他资产摊销估算表102利润及利润分配表104二、 项目盈利能力分析104项目投资现金流量表106三、 偿债能力分析107借款还
5、本付息计划表108第十五章 项目风险评估110一、 项目风险分析110二、 项目风险对策112第十六章 项目综合评价说明114第十七章 附表116主要经济指标一览表116建设投资估算表117建设期利息估算表118固定资产投资估算表119流动资金估算表120总投资及构成一览表121项目投资计划与资金筹措一览表122营业收入、税金及附加和增值税估算表123综合总成本费用估算表123固定资产折旧费估算表124无形资产和其他资产摊销估算表125利润及利润分配表126项目投资现金流量表127借款还本付息计划表128建筑工程投资一览表129项目实施进度计划一览表130主要设备购置一览表131能耗分析一览表
6、131第一章 背景及必要性一、 流片和封测是芯片的实体制造过程CPU生产过程即在极高纯度的单晶硅片上,根据设计图纸即生产过程中表现形态为掩膜,进行雕刻,形成极其精细、复杂的电路。具体过程主要包括硅提纯、切割晶圆、影印、刻蚀、重复、分层、封装、多次测试等。1)硅提纯:生产CPU现阶段主要的材料是Si,这是一种非金属元素,从化学角度来看其位于元素周期表中金属元素与非金属元素的交界处,具备半导体性质,适合于制造各种微小的晶体管,是目前最适宜于制造现代大规模集成电路的材料之一。在硅提纯的过程中,原材料硅先被熔化并放入石英熔炉中,以便硅晶体围绕晶种生长。2)切割晶圆:硅锭制作出来后被切割成片状,称为晶圆
7、。用机器从单晶硅棒上切割下一片事先确定规格的硅晶片,并将其划分为多个细小的区域,每个区域都将成为一个CPU的内核(Die)。一般而言,晶圆切得越薄,相同量的硅材料能够制造的CPU成品越多。3)影印:在经过热处理得到的硅氧化物层上面敷涂一种光阻物质,紫外线通过印制着CPU复杂电路结构图样的模板照射硅基片,被紫外线照射的地方光阻物质溶解。为了避免不需要曝光的区域也受到光的干扰,必须制作遮罩将这些区域进行遮蔽。4)蚀刻:这是CPU生产过程中的重要操作,也是CPU工业中的重头技术。蚀刻使用的是波长很短的紫外光并配合很大的镜头,短波长的光将透过这些石英遮罩的孔照在光敏抗蚀膜上使之曝光。接下来停止光照并移
8、除遮罩,使用特定的化学溶液清洗掉被曝光的光敏抗蚀膜,以及在下面紧贴着抗蚀膜的一层硅。之后曝光的硅将被原子轰击,使得曝光的硅基片局部掺杂,从而改变这些区域的导电状态,以制造出N井或P井,结合制作的基片CPU的门电路完成。5)重复、分层:为加工新的一层电路,再次生长硅氧化物,沉积一层多晶硅,涂敷光阻物质,重复影印、刻蚀过程,得到含多晶硅和硅氧化物的沟槽结构。重复多遍,形成3D结构,每几层中间都要填上金属作为导体,层数决定于设计时CPU的布局,以及通过的电流大小。6)封装:将一块块的晶圆封入一个陶瓷或塑料的封壳中,以便装在电路板上。封装结构各有不同,好的封装往往能带来芯片电气性能和稳定性的提升,并能
9、间接地为主频的提升提供可靠基础。7)测试:这是CPU出厂前必要的过程,将测试晶圆的电气性能,检查是否出现了差错。之后晶圆上每个CPU核心都将被分开检测。由于SRAM结构复杂、密度高,所以缓存是CPU中容易出问题的部分,对缓存的测试也是CPU测试的重要部分。二、 运行原理:从不同指令集出发来理解指令集是CPU中用来计算和控制计算机系统的一套指令的集合。CPU在设计时就定下了一系列与其他硬件电路相配合的指令系统,不同指令集使得CPU发挥不同的性能,是CPU性能体现的重要标志。包含了基本数据类型、指令集、寄存器、寻址模式、存储体系、中断、异常处理以及外部I/O,一系列的opcode即操作码(机器语言
10、),以及由特定处理器执行的基本命令。按照采用的指令集,CPU可以分为复杂指令集(CISC)和精简指令集(RISC)两大类。CISC指令集:即复杂指令集,在早期为了扩展计算机功能,需要将更多更复杂的指令加入指令系统,以提高计算机的处理能力,因此CISC强调增强指令的能力、减少目标代码的数量,但是指令复杂,指令周期长。程序中各条指令和指令中的各个操作都是按顺序串行执行的。优点在于控制简单,缺点是对于计算机各个部分的利用率不高,执行速度较慢,主要以x86架构为代表。RISC指令集:即精简指令集,随着半导体技术的发展,80年代开始逐渐通过硬件的方式,而非通过扩充指令来实现复杂功能,指令规模逐渐缩小,指
11、令进一步简化,RISC开始应用。其强调尽量减少指令集、指令单周期执行,但是目标代码会更大。与传统的CISC型相对而言,RISC型的指令格式统一且指令种类较少,显著提高了处理速度,主要为ARM、MIPS、RISC-V等架构。扩展指令集能够提升CPU的某一方面的性能。扩展指令集重新定义了新的数据和指令,从而能够极大提高该方面数据处理能力,但需要有软件支持,常见扩展指令集有MMX、SSE、SSE2、SSE4。MMX:MMX发布于1997年,共有57条指令。MMX指令与FPU使用同样的8个通用寄存器,可以一次处理8个字节的数据,理论上能提升8倍运算速度。代表处理器有:PentiumMMX。SSE:SS
12、E是Intel在PentiumIII处理器中率先推出。共有70条指令,包含50条提高3D图形运算效率、12条MMX整数运算增强、8条内存中连续数据块传输优化。代表处理器有:PentiumIII。SSE2:SSE2是由Intel在SSE指令集基础上发展而成。新增了144条指令扩展MMX技术和SSE技术,提高了广大应用程序的运行性能。代表处理器有:Pentium4。SSE4:SSE4是Conroe架构引入的新指令集。包括16条指令,提供完整的128位宽SSE执行单元,并改良了插入、提取、寻找、离散、跨步负载及存储等动作。在不同的指令集下根据冯诺依曼体系结构,CPU的运作可以统一划分为5个阶段。即为
13、取指令阶段、指令译码阶段、执行指令阶段、访存取数和结果写回。取指令:即将一条指令从主存储器中取到指令寄存器的过程。程序计数器中的数值,用来指示当前指令在主存中的位置。当一条指令被取出后,程序计数器中的数值将根据指令字长度自动递增。指令译码阶段:取出指令后,指令译码器按照预定的指令格式,对取回的指令进行拆分和解释,识别区分出不同的指令类别以及各种获取操作数的方法。执行指令阶段:具体实现指令的功能。将CPU的不同部分被连接起来,执行所需的操作。访存取数阶段:根据指令需要访问主存、读取操作数,CPU得到操作数在主存中的地址,并从主存中读取该操作数用于运算。结果写回阶段:把执行指令阶段的运行结果数据“
14、写回”到某种存储形式。结果数据会被写到CPU的内部寄存器中,以便被后续的指令快速地存取;许多指令还会改变程序状态字寄存器中标志位的状态,这些标志位标识着不同的操作结果,可被用来影响程序的动作。三、 生产过程:从设计,到流片,到封测CPU的生产过程大致包括设计、流程、封测三大环节。设计是决定芯片功能、性能最为关键的环节。CPU设计大致可以分为架构设计、电路设计、微码系统设计、安全模块设计、仿真模拟、产品设计、流片工艺设计、基板及封测工艺开发、硅后验证等环节。四、 着力推进产业集群发展擦亮国家级承接产业转移示范区“金字招牌”,把园区平台作为承载产业转移的主阵地,把补链强链作为主攻方向,逐步形成具有
15、竞争优势的区域经济。实施产业园区提升工程。有序推进荆州开发区与沙市经济开发区、荆州江陵绿色能源化工产业园融合发展,打造“双千亿”大工业平台。做优“一区多园”,加强园区规划,盘活闲置资产,推动土地集约节约高效利用,形成产业集聚的功能分区。做实县市区工业园区,加大主导产业和龙头企业培育力度,形成产业集聚和块状经济。完善园区生产要素功能配套,促进产城融合、产教融合,提升园区承载能力。实施产业链供应链补链强链工程。围绕智能家电及装备制造、能源及医药化工、造纸包装及新型建材、食品加工、纺织服装、电子信息等六大主导产业,实行产业链链长制,开展产业链精准招商,招引头部企业,培育龙头企业,带动上下游产业配套,
16、加快形成产业集群。重点推进华鲁恒升现代煤化工、玖龙纸业、山鹰纸业二期、美的白色家电、国电长源热电二期扩建、恒隆新能源汽车、亿钧玻璃、能特医药、五方光电二期、金色童年小镇、长江医药中药制剂等重大项目建设。加大品牌建设力度,支持企业创建驰名商标。实施战略性新兴产业培育工程。加快布局“新基建”,确保5G基站数超过3200个。推广应用云计算、人工智能、大数据等新技术,培育一批智能制造示范企业。大力发展数字经济、大健康产业,培育独角兽企业、瞪羚企业。促进平台经济、共享经济健康发展。实施传统产业技改工程。全面落实湖北省“新一轮企业技改13条”,设立3亿元技改专项奖励资金,重点实施100个技改项目,力争工业
17、技改投资增长10%以上。加快中小企业培育成长,全年新增规模以上工业企业150家。加大企业直接融资力度,建好上市后备资源库,完成航天南湖等首发上市。新增贷款290亿元、工业贷款35亿元以上。加强企业家队伍建设,依法保护企业家权益,在全社会营造尊重企业家、爱护企业家的浓厚氛围。第二章 行业、市场分析一、 CPU市场当前处于多核集成阶段,核心数量、频率大幅提升全球CPU发展历程基本与Intel和AMD的发展史相吻合,可分为四个阶段。综合Intel公司和AMD公司技术变迁可将CPU分为四个阶段:性能提升阶段、应用扩展阶段、多元发展阶段和多核集成阶段。性能提升阶段(1970-1990年):该时期CPU主
18、要向计算性能提升方向发展,晶体管数量由千级提升至百万级,Intel崛起为世界一流的芯片制造公司。1971年Intel公司推出世界上第一台微处理器4004,这是第一个用于计算器的4位微处理器,随后推出8086和8088微处理器,两者均为16位处理器,是X86架构的鼻祖,1981年Intel的8088芯片首次用于IBMPC机中,开创了全新的微机时代。应用扩展阶段(1990-2000年):该阶段CPU向个人应用及多媒体方向发展,包括音、视频及通信方向,同时晶体管数量由百万级提升至千万级,Intel的主导地位确定,AMD公司开始与Intel公司展开竞争。1992年IntelPentium推出,1995
19、年AMD发布K5处理器为AMD第一款自主设计的CPU,1996年奔腾MMX推出,处理多媒体能力提高了60%左右,1997年AMD推出K6处理器,性能堪比IntelPentiumMMX,1999年推出Pentium,首次导入0.25微米技术。多元发展阶段(2000-2010年):该时期出现64位处理器产品,CPU产品开始向多元化发展,包括服务器、桌面、移动端等,同时工艺制程得以提升,Intel公司与AMD公司的竞争日趋激烈,Intel公司逐渐取得优势。2001年Intel至强(Xeon)处理器发布,2003年AMD推出AMD64-64位x86指令集扩展,由于良好的兼容性机生态取代了Intel推出
20、的EPIC指令集,2005年Intel发布双核CPUIntelPentiumD,正式揭开x86处理器多核心时代,2006年Intel推出Core2跨平台架构体系,包括服务器版、桌面版、移动版三大领域。多核集成阶段(2010年-至今):该阶段CPU核心数量、频率得以大幅发展,主频突破3GHz,实现多核/多线程技术,AMD第1代APU(CPU集成GPU单元)开始出现。2010年Intel发布基于全新的32纳米制程的i7、i5、i3处理器产品,2011年ARM开始了64位处理器进程,发布了64位的ARMv8架构,并于同年推出big.LITTLE处理技术,优化芯片SoCs,2018年Inteli9处理
21、器发布,包含8个内核,单核睿频频率高达5.0GHz,2020年AMD发布最新Zen3架构处理器5000系列,在多核性能和单核性能方面表现优异。二、 全球CPU市场有望保持平稳增长全球微处理器出货量与市场规模稳定增长。微处理器为微机的中央处理器,2019年受宏观经济市场影响供应链流程暂缓,微处理器市场规模略有下滑,之后其出货量与市场规模稳步增长。据ICinsights数据,2021年全球微处理器出货量达24.9亿台、市场规模达1029亿美元,预计到2022年全球微处理器出货量达26亿台、市场规模增长回落至7%左右。伴随下游应用拓展,全球微处理器平均单台售价呈持续增长趋势。2021年微处理器平均单
22、价达到41.33美元/台,同比增速3.31%,预计至2022年平均销售价格达42.46美元/台,下游应用场景需求增多刺激微处理器价格呈上升趋势。下游市场来看,全球桌面PC出货量回升。对细分市场进行研究,CPU的重要应用领域包括桌面和服务器,每台桌面通常只有一颗CPU,而每台服务器的CPU数量不定。在桌面领域,2015-2018年全球出货量呈现整体下降趋势,但平均仍保持在2.6亿台/年左右。2019-2020年全球桌面出货量回升,2020年达到3.03亿台,同比增长13.48%,预计2021年全球桌面出货量达到3.49亿台。服务器市场规模2027年将达143.7亿美元,带动服务器CPU需求上升。
23、2015-2020年全球服务器出货量呈现波动上升态势,CAGR为4.67%,2020年全球服务器出货量达1220万台,同比增长3.92%。根据QYResearch预测,下游服务器市场规模于2020年达到90.8亿美元,预计未来将以6.58%复合增长率在2027年达到143.7亿美元,服务器市场增长将带动服务器CPU市场规模增长。产业驱动力:制造工艺、设计方法、微架构迭代升级。芯片制程的进步能够推动CPU的发展,一方面体现在可以让芯片的集成度大大增加。芯片容纳的晶体管数量越多,性能就越高,对于CPU而言即是运算核心的增强和缓存单元的增大。CPU的高速缓存要求运行在数GHz的高频率上,只能使用SR
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