nand gate缺点每个程序员书柜必备的编程书籍

发布时间 : 2024-10-06

作者 : 小编

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每个程序员书柜必备的编程书籍

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原文参考了Dan Luu的博客，经作者授权，由InfoQ编译、整理并分享。

http://danluu.com/programming-books/

一提到有关编程方面的书籍，你就会想起江湖中传说的“每个程序员必读的12本计算机科学书籍”，然而，这份清单并没有什么实用性。因为，计算机科学领域非常宽泛，几乎所有程序员都可以阅读任何主题，就算某个主题很重要，但由于读者的学习偏好天悬地隔，因此对所有读者而言，某个主题并不存在所谓“最好的”书籍。

本文是我已经阅读过的主题和书籍的清单。这些都是我很熟悉的主题，也许你可以在此文中，了解关于该主题更多的情况，并阅读其他相关书籍。换而言之，就是说你为什么需要阅读另一本书。

算法、数据结构、复杂性

为什么要关心算法、数据结构和复杂性？好吧，有一个实用的结论：在工作中，即使你从来没有用到这些东西，但是，大多数一流的支付公司在面试中会测试这些内容。我决不瞎扯，算法真的很有用，就像我发现数学很有用一样。任何特定算法适用于任何特定问题的概率很低，但从总体上说明什么类型的问题如何解决，什么样的问题难以处理，通常当近似有效时就有用了。

《Cracking the Coding Interview》

作者：McDowell

出版社：CareerCup; 6th edition (July 1, 2015)

中文版：《程序员面试金典》

译者：李琳骁、漆犇

出版社：人民邮电出版社，第五版

《程序员面试金典》的作者McDowell，是原Google资深面试官的经验之作，层层紧扣了程序员面试的每一个环节，全面详尽介绍了程序员应当如何应对面试才能脱颖而出。

该书涉及到面试流程解析、面试官的幕后决策及可能提出的问题、面试前的准备工作、对面试结果的处理等内容，还涵盖了数据结构、概念与算法、知识类问题和附加面试题四个方面，为读者提供了来自Google、Facebook、Microsoft等多家知名公司的编程面试题，并为每一道面试题分别给出了详细的解决方案。

我会向那些并没有真正掌握算法、但又想通过面试的程序员推荐这本书。这本书读起来尚可，不过并不能真正教会你知识，如果想真正掌握算法和数据结构，那么继续往下看。

《Algorithms》

作者：Dasgupta、Papadimitriou、Vazirani

出版社：McGraw-Hill Education

中文版：《算法概论》

译者：王沛、唐扬斌、刘齐军

出版社：清华大学出版社

《算法概论》是一本适合入门的读物，但却不失深度以及广度，读来让人兴趣盎然。我认为，认真读完这本书，并且思考每章后面的习题，会对算法有一个很好的大局观。当然要掌握算法，只靠这一本书是不够的，不过算作最佳入门是当之无愧的。

该书全面介绍了算法的基本知识，将算法分成类（例如分治法、，或贪婪算法），在表达每一种技术时，强调每个算法背后的数学思想，让你掌握如何判断应该使用什么样的算法来解决特定的问题。

该书合理挑选主题，厘清了一条算法这门学问的线索，对结构的精心安排，对问题的数学结构的剖析，从而推出一个算法的过程的讲解。长度适宜，仅有三百多页，可以利用几个周末进行阅读。

不过，我知道有些读者不会喜欢这本书，因为它包括了太多的数学思想。如果是你，我猜你可能喜欢Skiena著的那本书。

《The Algorithm Design Manual》

作者：Skiena

出版社：Springer; 2nd edition (July 26, 2008)

《The Algorithm Design Manual》要比Dasgupta所著的那本《Algorithms》更长，更全面，也更实用，而且涉及到的数学也更少。它差不多就是试图教你如何识别问题并使用正确的算法来解决问题、以及给出一个清晰的算法解释的那本书。

该书内容丰富，各个主题几乎无不涉及，从常见的各种数据结构到算法策略、可计算性。如果想当做教科书，该书每章结尾都有很多练习，值得推荐。这本书充满了激情的“战争故事”，显示了算法在现实世界编程的影响。

《Introduction to Algorithms》

作者：Cormen、Leiserson、Rivest、Stein（CLRS）

出版社：The MIT Press; 3rd edition (July 31, 2009)

中文版：《算法导论》

译者：殷建平、徐云、王刚、刘晓光、苏明、邹恒明、王宏志

出版社：机械工业出版社; 第1版 (2013年1月1日)

在江湖中流传的各种版本“所有程序员必读之书”的清单中，《算法导论》就占据了半壁江山。这本书将严谨性和全面性融为一体，深入讨论了各种算法。实际上，几乎没有读者会读完整本书。不过，全书各章自成体系，可以作为独立的学习单元。它是全球读者最多的算法圣经。

该书的特点是选材经典、内容翔实、结构合理、逻辑清晰。每章前半部分介绍了讲授和学习算法的有效方法，后半部分为更专业的读者和求知欲强的学生提供了更引人入胜的资料来讨论这个迷人领域的各种可能性和挑战，对本科生的数据结构课程和研究生的算法课程而言是非常棒的教科书。

比如说，有整整一章是关于Van Emde Boas树，写得很工整，这有点奇怪，像的平衡树结构的插入、删除、就像查找、继承一样好，也许以前的书籍可能如此，但它是第一个没有包含Van Emde Boas树的算法导论。

《Algorithm Design》

作者：Kleinberg、Tardos

出版社:PEARSON EDUCATION; 1 edition (2013)

《Algorithm Design》广受好评，堪比CLRS所著《Introduction to Algorithms》，被推荐为关于算法设计和分析的一本不可多得的优秀入门书。我发现，这本书与CLRS所著的书相比，该书将直观性与严谨性完美结合起来。覆盖面比较宽广，凡属串行算法的经典论题，都有所涉猎。

《Advanced Data Structures》

作者：Demaine

《Advanced Data Structures》是一套讲稿和笔记，而非一本书。如果你想要一套条理清楚但不难综合的数据结构的学习资料，在大多本科课程中，你不大可能看到，因此这套讲课和笔记，功德无量。

这些笔记没有出单行本的计划，所以如果您尚未看过这些资料，就必须观看教学视频。

《Purely Functional Data Structures》

作者：Okasaki

Cambridge University Press (June 13, 1999)

出版社: Cambridge University Press

《Purely Functional Data Structures》读起来很有趣，但不同于其他算法和数据结构的读物的是，我从这本书中，还没能得到真正解决实际问题的重要能力。

在我读完这本书后过了几年，有人告诉我，推理出纯函数冗余数据结构的性能并不难。我就向他们请教这本书中把我难倒的证明部分，我并不是在讨论那些晦涩难懂的超难习题，而是说这本书的主要内容，作者有太多过于明显的解释性的东西。但是并没有人解释。这种东西的推理比大家说的还要难。

《Higher Order Perl》

作者：Dominus

出版社: Morgan Kaufmann Publishers

中文版：《华章程序员书库：高阶Perl》

译者：滕家海

出版社：机械工业出版社

《高阶Perl》在Perl领域深入探讨了各种最新的主题，如递归、迭代器、过滤器、划分、数值方法、高阶函数、惰性求值等内容，并将这些转换成现实变成工作中强有力的实用工具：HTML处理、数据库访问、网页抓取、家庭理财等等。

该书恰当地介绍了使用Perl的函数式编程。通过这本书的学习，你可能像Python或Ruby那样很容易进行工作。

不过，如果你跟得上潮流，你会发现这本书可能有点过时，因为讲解的是2005年的Perl 5，而现在是2015年12月25日发行的Perl 6。不过，这本书提到的思想，目前已成主流。

《Algorithms》

作者：Levitin

出版社：Pearson; 3 edition (October 9, 2011)

“强化学习的其他特点，包括：章节摘要，习题提示。这是一本详细的解决方案手册。”、“学生通过习题提示和章节摘要进一步支持学习。”其中一个广告甚至印在书上。

当我看到这两个广告后，就在亚马逊下了订单购买《Algorithms》。但在我拿到这本书后，我唯一的自学资源却是在雅虎问答（Yahoo Answers）里的一些帖子，在那里你能找到提示或者解答。

最后，我拿起了Dasgupta的著作来取代了这本书，因为他的网站资源可以免费使用。

《Probability and Computing: Randomized Algorithms and Probabilistic Analysis》

作者：Mitzenmacher、Upfal

出版社: Cambridge University Press (January 31, 2005)

我获得的算法知识可能比其他任何算法书籍讲述的都多。许多随机算法移植到其他应用程序虽然很琐碎，但却可以简化很多事情。

《Probability and Computing: Randomized Algorithms and Probabilistic Analysis》有关概率学的介绍部分很翔实，就算读者不具备任何概率学的背景也能轻松入门。此外，的内容（例如，）对许多计算机科学理论的证明很有用，这些在我所阅读到的概率学介绍内容中都没有提到。

《Introduction to the Theory of Computation》

作者：Sipser

出版社:Cengage Learning; 3 edition (June 27, 2012)

中文版：《计算理论导引》

译者：段磊、唐常杰

出版社：机械工业出版社，第一版

《计算理论导引》以独特的视角，系统介绍了计算理论的三大板块：自动机与语言、可计算性理论、计算复杂性理论。讲述了宽泛的数学原理，没有拘泥于某些低层次的细节。

在证明之前，都有直观的“证明思路”，帮助读者理解数学形式下蕴涵的概念。很多重要的结果，如定理，都被作为练习题。所以你真的需要做这些关键练习题。但是，大多数关键练习题没有提供答案，因此你也无法知道你解答是否正确。

如果想选择更为现代的主题，也许可以阅读Aurora和Barak的著作。

《Computation》

作者：Bernhardt

《Computation》这部教学影片涵盖了一些计算机理论的重点部分。影片讲解令人愉悦，为了观看Bernhardt讲解的内容，这个影片我已经观看不止一次了。该影片的受众是那些没有计算机科学背景的一般程序员。

《An Introduction to Computational Learning Theory》

作者：Kearns & Vazirani

出版社：The MIT Press (August 15, 1994)

《An Introduction to Computational Learning Theory》是一本非常经典的读物。但是这本书已经过时（InfoQ注：该书1994年出版，距今已经22年了），而且漏洞百出，没有勘误。我最终从几门课程拼凑了一些笔记，一个是Klivans的著作，另一个是Blum的著作。

操作系统

为什么要关心操作系统？因为，掌握一些关于操作系统的知识，可以让你节省几天或一周的调试时间。这是Julia Evans博客上经常提到的话题，我发现，就我个人经验来说，确实如此。

那些建立可行的系统并了解一些操作系统知识的人，却没有发觉如果有操作系统知识的话会很节省时间，这点我很难想象。

可是，读过操作系统书籍的人往往有偏见——正是做这方面的相关人士，如果你是骨灰级玩家，除非阅读这些，你可能得不到同样的结果。

《Operating System Concepts》

作者：Silberchatz、Galvin、Gagne

出版社：Wiley; 9 edition (December 17, 2012)

中文版：《操作系统概念》（第七版）（翻译版）

译者：郑扣根

出版社：高等教育出版社; 第1版 (2010年1月1日)

好吧，这是Comet Book成为标准之前，我们在Wisconsin就用过的一本书。

《操作系统概念》涵盖了高阶概念并击中要点，但是在技术层次的深度稍显不足，没有详细阐述事情是如何工作的，也没有清晰列出更高级的主题。

顺便说一下，我听说了关于Comet书籍的好消息，但是我不敢妄言，毕竟我还没有阅读过。

《xv6》

作者：Cox、Kasshoek、Morris

这本《xv6》真的太棒了！它解释了你如何能够在真实系统上有效运作，你可以设想自己实现一个可执行的操作系统。按照本书写作的设计，作者倾向于简单的实现而非优化的实现，因此，书中使用的算法、数据结构和平常的生产系统完全不同。

这本书与介绍现代操作系统如何工作的书籍配合阅读，比如Love著的《Linux Kernel Development》或者Russinovich著的《Windows Internals》，学习效果会更好。

《Linux Kernel Development》

作者：Love

出版社：Addison-Wesley Professional; 3 edition (July 2, 2010)

《Linux Kernel Development》的书名可能有误导之嫌，这不是关于Linux内核开发的读物，基本上是一本阐述Linux内核如何工作的书籍：事物是如何契合的，使用了什么算法和数据结构等等。我阅读的是第二版，现在已经完全过时了。

第三版内容有所更新，但是也引进了一些错误和矛盾之处。而且，这一版本仍然过时，这本书2010年出版，讲的是内核2.6.34。虽然如此，该书仍然不啻一本优秀的介绍现代操作系统原理的读物。

该书还有一个缺点，在作者拿Linux和Windows进行比较时，有失客观，基本上就是每次比较的时候，就宣扬Linux是明确无疑的正确选择，Windows总是干蠢事。总体来说，Linux和Windows我都喜欢，在有些领域，Windows做得更好。而且在有些地区，Windows已经领先很多年了。但在这本书中，你甭想看到类似这些评价。

《Windows Internals》

作者：Russinovich、Solomon、Ionescu

出版社：Microsoft Press; 6 edition (March 25, 2012)

中文版：《深入解析Windows操作系统:第6版(上册)》

译者：潘爱民、范德成

出版社：出版社: 电子工业出版社; 第1版 (2014年4月1日)

《深入解析Windows操作系统》是阐述现代操作系统如何工作最全面的一本书，只不过碰巧这本书是关于微软Windows。作为从*nix走过来的人，看到Windows和*nix不同的差异，这样的阅读非常有趣。

然而，该书并非简单的入门书，在阅读本书之前你必须掌握一些操作系统知识。

如果想买这本书，你要等到2017年初发行的第七版。

《The Little Book of Semaphores》

作者：Downey

《The Little Book of Semaphores》是一本这样的读物：列出一个主题，通常从操作系统的教科书中抽取一两个章节，然后拼凑成为自己长达300页的书。

这本书是一系列的习题，有点像小型提纲，但更多的是阐述。它首先解释了什么是信号量，然后给出构建高并发原语知识的一系列习题。

在我开始编写并发线程代码时，这本书提供了很大的帮助。我订阅了Butler Lampson学院关于并发的资料，我喜欢把并发相关代码塞到别人写的黑盒。但是有时候你坚持自己写黑盒的话，如果是这样，这本书有很好的导论，要求思考方式才可能写出不是完全错误的并发代码。

我希望有朝一日，能有这样的一本书问世：既照顾低水平的读者，又兼顾高水平读者，我很喜欢这样的写作设计。从几个指令集原语不同的内存模型的体系结构（如x86和Alpha），而不是从信号量开始讲起。如果今天我写低劣的低级线程代码，我会更喜欢用C++ 11的线程原语，所以我想用这些东西而非信号量。如果由我来写线程代码的话，我可能会用Win32 API来编写。但到目前为止，还不存在这样的一本书。以后如果有这样一本书问世，那将是最好不过的了。

我听说Doug Lee的Java并发编程非常不错，但我只泛泛而读没有深入研读。

计算机体系架构

为什么要关心计算机体系架构？当你进行底层性能优化的时候，你所学到的具体事实和细节，将会非常有用。但是，真正的价值就是学习如何在性能和其他因素进行权衡，无论是功耗、成本、体积、重量，亦或者其他因素。

从理论上讲，这种推理应该不分专业进行教授，但我的经验是，那些学习计算机体系结构的人更可能会“得出”那种推理和粗略的计算：才能让他们抛开一个没有理由在性能上2倍或10倍（或100倍）的因素。听上去很显然，但是我想到大公司的多个生产系统放弃10到100倍的性能，而以一个标准来运行，甚至2倍的性能差异，都足以支付VP的薪水。全是因为人们没有意识到他们的设计带来的性能影响。

《Computer Architecture: A Quantitative Approach》

作者：Hennessy、Patterson

《Computer Architecture: A Quantitative Approach》教你如何用多约束（如性能、TCO（总开销）、功率等）进行系统设计，以及如何推论权衡。它主要以微处理器和超级计算机为例。

该书的新版增加了实质性的补充，这个版本才是你真正想要的读物。比如，新版增加了一个关于数据中心设计的章节，回答了以下问题：用于电力、功率分布、制冷的运营开支OPEX/资本支出CAPEX，以及支持团队和机器的支付费用，使用低功耗机器对tail larency的结果质量及影响（以必应搜索的结果为例），在设计数据中心时应该考虑哪些其他因素。

假设读者具备一些背景，但背景已在附录中提供，并且可免费在线获取。

《Modern Processor Design》

作者：Shen、Lipasti

出版社：Waveland Press, Inc.; 1 edition (July 30, 2013)

《Modern Processor Design》展示了设计Pentium Pro（1995年）时代高性能微处理器所需要了解的大部分内容。因为这种处理器的复杂性，阐述清楚绝非易事。另外，还介绍了一些更为先进的想法和从各种工作负荷可以运行的平行计算的范围（以及你可能会如何进行如此计算）。该书有一个很长的章节，是关于值预测，因为作者发明了这个概念，当第一版发行的时候，还很热门。

对于纯CPU架构，这本可得到的读物大概是最好的。

《Readings in Computer Architecture》

作者：Hill、Jouppi、Sohi

出版社：Morgan Kaufmann; 1 edition (September 23, 1999)

因为历史原因而阅读，看看我们所理解的解释有多好。比如，比较Amdal关于定律的论文（没有公式，只有一幅并非显而易见的图表的两张纸），相对与现代教科书的表述（一个段落，一个公式，或者一幅图表来阐明，虽然通常来说足够清晰，不需要额外的图表）。

糟糕的是，《Readings in Computer Architecture]》看上去让你后退得更远。因为计算机架构真的是很年轻的领域，这里没有什么真正难以理解的东西。如果你想看到一个动人心魄的例子，例如我们怎样更好解释这一些，像比较Maxwell在方程组的最初论文与现代对同一事物的解释。如果你喜欢历史的话，这本书很有趣。但是如果你只是想学习的话，它勉为其难。

博弈算法理论、拍卖理论、机制设计

为什么要关注这些知识（博弈算法理论、拍卖理论、机制设计）？因为这些知识介绍了世界上最大的科技公司在广告收入的运作方式，而这些广告是通过拍卖来销售的。该领域介绍了它们运作的方法和理由。另外，当你尝试弄明白如何设计有效分配资源的系统，这些知识就派上用场了。此外，如果你玩桌游，拍卖理论解释了为什么通过拍卖机制来固化博弈失衡是重要的，往往使游戏更糟。

尤其对设计公司内部激励相容制度（粗略的说，就是如何创建能提供人们出于私心而追求最佳利益的全局最优结果的系统）的人员而言，这些书应为必读书籍。如果你曾在两家大公司供职过，其中一家建立了有效的内部激励相容制度，而另一家没有建立相应制度。你就会发现，没有建立内部激励相容制度的那家大公司烧了大把大把的钱，因为这些人建立了超级没用的激励系统。

这个领域展现了这么一幅画卷，让你了解什么样的机制会带来什么样的结果。通过阅读案例研究，你会得到一个耗资数百万甚至数十亿美元的错误列表，洋洋洒洒，也很有趣。

《Auction Theory》

作者：Krishna

出版社：Academic Press; 2 edition (August 26, 2009)

中文版：《拍卖理论》

译者：罗德明、奚锡灿

出版社：中国人民大学出版社

上一次我阅读《拍卖理论》的时候，它是当时唯一对拍卖理论进行全面且最近介绍的一本书。在第一章中，涵盖了经典的第二价格拍卖的结论，然后涵盖了风险规避、竞标操纵、多个拍卖、非对称信息和其他现实世界的问题。

该书涵盖了拍卖的大部分理论，对深入理解拍卖理论的主要脉络非常必要。但这本书相当枯燥无趣，不大可能激起阅读欲望。除非你对这个主题感兴趣。需要了解基本的概率学和微积分学的知识。该书对致力拍卖研究的研究生是不可或缺的读物。

《Snipers, Shills, and Sharks: eBay and Human Behavior》

作者：Steighlitz

出版社: Princeton University Press (April 1, 2007)

《Snipers, Shills, and Sharks: eBay and Human Behavior》看上去似乎是专门为外行介绍拍卖理论、带有娱乐性质的书籍。该书解释了eBuy的工作方式及理由，正如书名的副标题所言，作者还探讨了人类在eBuy和其他地方拍卖中的怪癖行为。这本书妙趣横生，无需读者具备数学背景，可能包含了Krishna所著《Auction Theory》的少量内容，能让读者对拍卖理论产生兴趣。

《Combinatorial Auctions》

作者：Crampton、Shoham、Steinberg

出版社: The MIT Press

《Combinatorial Auctions》所讨论的是，是像美国通信委员会（FCC）那次频段拍卖，由于拍卖机制设计中的“漏洞”引起数亿甚至数十亿美元的价差被摆上台面的案例（InfoQ注：有兴趣的读者可以通过google检索“美国拍卖600MHz频段”来了解这个事件）。该书虽然是由不同作者共同撰写的读物，但读起来仍然行云流水一气呵成，让我乐意阅读。

这本书在组合拍卖领域有着深度和广度，于细微处见功夫，它还罗列了详细的作者和主题索引，排版质量非常棒，以至于可以跳过开头提到的Krishna的著作进行阅读，但我不会推荐它。这本书对于想了解组合拍卖的研究人员和从业者，都是必不可少的读物。

《Multiagent Systems：Algorithmic，Game-Theoretic，and Logical Foundations》

作者：Shoham、Leyton-Brown

出版社:Cambridge University Press; 1 edition (December 15, 2008)

《Multiagent Systems：Algorithmic，Game-Theoretic，and Logical Foundations》最槽的就是书名了。然而，它是Multiagent System方面最值得阅读的读物之一。

该书涵盖了基本的博弈论、拍卖理论，以及在计算机科学中读者可能不知道的其他经典主题，囊括了很多新颖的前沿理论，还有计算机科学和这些主题的交集内容，比如博弈学习模型等，甚至还有逻辑学的内容（这也是Shoham最关注的方向，将博弈理论上升到哲学层次）。这本书非常有特色，前面几章有很多例子，计算机科学学术味很浓。该书假定读者对主题没有特定的背景。

《Algorithmic Game Theory》

作者：Nisan、Roughgarden、Tardos、Vazirani

出版社:Cambridge University Press; 1 edition (September 24, 2007)

《Algorithmic Game Theory》包含了博弈算法理论的各种调查结果。要求读者具有相当数量的背景（首先要阅读过Shoham和Leyton-Brown的著作），例如第五章基本上是Devanur、Papadimitriou、Saberi和Vazirani的JACM论文：

《Market Equilibrium via a Primal-Dual Algorithm for a Convex Program》（《通过用于Convex程序的原始对偶算法的市场均衡》），并引出一些相关问题，让读者有更上一层楼的动机。如果你深入了这本书的话，会发现该书阐述很棒，而且很有趣。但如果你想通过阅读一本书来窥探一个领域的话，它未必是你想要的那种书。

杂项

《Site Reliability Engineering》

作者：Beyer、Jones、Petoff、Murphy

出版社：O'Reilly Media; 1 edition (April 16, 2016)

中文版：《SRE:Google运维解密》

译者：孙宇聪

出版社：电子工业出版社; 第1版 (2016年10月1日)

《SRE:Google运维解密》可以让读者学习到Google工程师在提高系统部署规模、改进可靠性和资源利用效率方面的指导思想与具体实践——这些都是可以立即直接应用的宝贵经验。任何一个想要创建、扩展大规模集成系统的人都应该阅读，该书针对如何构建一个可长期维护的系统提供了非常宝贵的实践经验。

要看更丰富的简要说明，请阅读这本22页的该书的笔记。

《Refactoring》

作者：Fowler、Beck、Brant、Opdyke、Roberts

出版社：Addison-Wesley Professional; 1 edition (July 8, 1999)

中文版：《重构:改善既有代码的设计》

译者：熊节

出版社：人民邮电出版社; 第2版 (2015年8月1日)

那时候当我读这本《重构:改善既有代码的设计》时，由于它在关于代码异味的单独章节所花的篇幅，使得这本书非常值这个价。该书非常成功，因为它使重构和代码异味的观念成为主流。

Steve Yegge曾对这本书不吝赞誉之词:

2003年10月，我第一次阅读这本书，有一种不寒而栗的感觉。如果你意识到，当你想离职时，你已经工作5年。转天我就随意问周围：“嗯，你已经读过重构方面的书，对吧？我只是随便问问，因为我很久以前读过，当然不是现在。”在我所调查的20个人中，只有一个人读过。感谢上帝，所有的人都很尴尬，不只是我。

……

如果你是资深工程师，你会发现该书中至少80%，都是你所熟知的东西。但该书罗列了所有的名称，并客观地讨论这些技术的利弊，这一点很有用。它戳穿了我刚成为程序员时所珍藏的若干个“秘籍”的真相。不注释代码？局部变量是万恶之源？这疯子是狂人吗？要不要阅读这本书，取决于你自己！

《Peopleware》

作者：Demarco、Lister

出版社：Addison-Wesley Professional; 3 edition (June 28, 2013)

中文版：《人件(原书第3版)(珍藏版)》

译者：肖然、张逸、滕云

出版社：机械工业出版社; 第1版 (2014年9月1日)

在大学时我读到这本《人件》，该书似乎很令人信服，甚至所有的研究结果都支持该书的观点：不设置截止日期就比设置截止日期要好；办公室比隔间要好，等等。所有开发人员跟我讨论的时候，基本都赞同这些观点。

但实际上每家成功的公司都是以截然不同的方式运作的。甚至微软公司也从个人办公室转为开放式办公室进行了建筑改造。是不是这些观点都无所谓？如果真的很重要的话，那些公司怎么会成为真正信徒，像Fog Creek公司不去践踏竞争对手？

因为该书符合我的“偏见”，我就希望这本书是正确的。但是，荟萃分析（InfoQ注：Meta分析，指将多个研究结果整合在一起的统计方法）的理念让我用鉴定的眼光重读来查证主要来源。

《Renegades of the Empire》

作者：Drummond

出版社：Crown; 1 edition (November 16, 1999)

《Renegades of the Empire》讲述了DirectX历程的故事。它还揭示了今天的微软狼性文化是怎么形成的。阅读介绍:

微软未必会雇佣像盖茨的人（虽然企业园区有不少这样的人），但会招聘那些有着更为显著的盖茨特征的人——傲慢、进取心和高智商。

……

因为嘲笑某人的想法是“愚蠢的”，或者更为槽糕的是，“胡说八道”——盖茨因此臭名昭著——只是为了看他如何捍卫一个位置。这种敌对的管理技术贯穿一系列的命令，创造了一种冲突的文化。

……

微软建立了达尔文的秩序，资源经常被掠夺，囤积力量、财富和威望。一名外出休假的经理回来时可能会发现他的部门被竞争对手袭击，他的项目被勒令降级或者完全取缔。

在微软面试：

“你喜欢微软什么呢？”“比尔踢屁股。”St. John说，“我喜欢踢屁股。我喜欢那种扼杀竞争对手和支配市场的感觉。”

结果St. John被雇佣了。多年来他没有犯任何错误。这本书就讲述了他的故事，以及像他那样的员工的故事。如果你想在微软公司谋差，你就需要读这本书。我希望我加入之前就读过这本书而不是之后！

数学

为什么要关注数学？从纯ROI（InfoQ注：Return On Investment，投资回报率）观点来看，我怀疑，对于99%的工作，学习数学是值得的。据我所知，我用数学比大多数程序员要多，但我并没有那么经常使用数学。不过，有正确的数学背景可能会派上用场。我很享受学习数学的乐趣。

《Introduction to Probability》

作者：Bertsekas

出版社：Athena Scientific; 2nd edition (July 15, 2008)

中文版：《概率导论(第2版)》(修订版)

译者：郑忠国、童行伟

出版社：人民邮电出版社; 第1版 (2016年1月1日)

《概率导论》是入门的大学课程，对阐述定义比较严谨、直观。对任何关心严密推导的读者而言，该书后面有一些更为详细的习题。有很多可用解决方案的练习题，使得本书更适宜作为自学用书。

《A First Course in Probability》

作者：Ross

出版社：Pearson Prentice Hall; 8th edition (January 7, 2009)

中文版：《华章教育·华章数学译丛:概率论基础教程(原书第9版) 》

译者：童行伟、梁宝生

出版社：机械工业出版社; 第1版 (2014年1月1日)

为了使学生购买《概率论基础教程》，该书经常推出新版本，亚马逊定价更是高达174美元，我曾跟作者请教过这个问题，他抱怨说，这几年，二手书市场破坏了教科书的收入，而作者的版税并不多，所以要有更多收入，就不得不保持每两年推出新版的节奏来保证版税收入。

新作者要编写前人著过的经典书籍，经常大发牢骚，因为最早的作者通常比后来的作者拿更多的版税，即使他的后续版本并没有什么更新。

我在Wisconsin学习概率学的时候，该书是一本标准的教科书。我真的想不起有谁发现这本书有所帮助。

《Introductory Combinatorics》

作者：Brualdi

出版社：Pearson; 5 edition (January 7, 2009)

中文版：《组合数学(原书第5版) 》

译者：冯速

出版社：机械工业出版社; 第1版 (2012年5月1日)

Brualdi是一名大教授，是我大学生涯最好的教授之一。但是他著的《组合数学》充满了错误，而且也不特别清晰。自从我使用该书后，有两个新版本，但从亚马逊评论来看，这本书仍然有很多错误。

至于另一本基础入门型的教科书，我听过关于Camina和Lewis合著的《An Introduction to Enumeration (Springer Undergraduate Mathematics Series)》好消息，但我自己没有读过。此外，Lovasz的《Combinatorial Problems and Exercises (AMS Chelsea Publishing)》是一本关于组合数学的名著，但它并未被广为人知。

《Calculus》

作者：Apostol

出版社：Wiley; 2nd edition (January 16, 1991)

《Calculus》第一卷涵盖了你所期望的微积分I和微积分II的内容。第二卷涵盖了线性代数和多元微积分。在多元微积分之前，讲述线性代数，这样使得多元微积分更易理解。

从编程角度来看，微积分学也是很有意义的。因为我在微积分得到的价值观就是近似应用等等。教授这一连串的概念，很清晰。

如果你没有教授或助教帮你的话，该书可能是一本粗略的入门书。Spring SUMS系列丛书在各门功课上更易自学，但我并没有读过它们的微积分书籍，因此，我不敢妄下结论来推荐。

《Calculus》

作者：Stewart

出版社：Cengage Learning; 7 edition (2012)

中文版：《微积分(第六版)》(双语教材)

译者：张乃岳

出版社：中国人民大学出版社; 第1版 (2014年10月1日)

《微积分》是那些作者通过无关紧要的变更推出新版来赚钱的众多书籍中的一本。这是Wisconsin大学Non-Honor学位的标准教科书。结果是，我教了很多人用Apostol的那本书所教授的方法来计算复杂的微积分，对许多人而言，更直观一些。

该书采用的方式是，对于某种类型的问题，你应该将该模式匹配很多可能的公式，然后套用该公式。而Apostle更多的是教授你一些技巧和直觉，让你足以应付各种各样的问题。我不知道你为什么会买这本书，除非你需要一些类。

硬件基础

为什么要关注硬件基础？人们经常宣称，要成为优秀程序员，你必须理解所用的每一个抽象概念。这是无稽之谈，因为现代计算过于复杂，以至于任何人都不可能真正完全理解到底发生了什么事情。事实上，现代计算之所以能高效完成它所做的工作，是因为它不需要程序员深入了解底层的相关内容，大部分也低于你的水平。

话虽如此，如果你对底层软件充满好奇，这里有一些适合你的入门书籍。

《nand2tetris》

作者：Nisan、Shocken

如果你只想读一本单一内容的书，那么非这本《nand2tetris》莫属。它是一本关于逻辑门和布尔逻辑的“101级”入门书。正如书名所示，它带你从与非门（NAND gate）到编一个可用的俄罗斯方块游戏。

《Fundamentals of Logic Design》

作者：Roth

出版社：CL Engineering; 5 edition (June 11, 2003)

《Fundamentals of Logic Design》在关于逻辑门和逻辑设计的细节上比《nand2tetris》还要多。该书有大量习题，似乎是为自学而著。注意，上面的链接是第五版，目前有更贵的新版本，但似乎没有什么改进，而且新版也有很多错误，而且更昂贵。

《CMOS VLSI Design》

作者：Weste、Harris、Bannerjee

出版社：Pearson; 4 edition (March 11, 2010)

中文版：《CMOS超大规模集成电路设计(第4版) 》

译者：周润德

出版社：电子工业出版社; 第1版 (2012年7月1日)

逻辑门下一级的就是VLSI（very large scale integration），即超大规模集成电路。然而，在今天真的没有任何意义。

《CMOS超大规模集成电路设计》比其他书籍更有广度和深度，并且阐述极为清晰。在探索设计空间，比如，加法器的章节，不仅仅提及了几种不同的类型，而且也提供了问题和解决方案，非常适合自学。

《CMOS Digital Integrated Circuits》

作者：Kang、Leblebici

《CMOS Digital Integrated Circuits》是Wisconsin当前的教科书。但这本书很难跟上，助教基本上重新解释了几乎所有的必要项目和考试。我觉得它是参考书而不是用来学习的读物。

与West等人相比，Weste 花费了更多的精力讨论设计中的折衷，如，创建并行前缀树加法器时，在设计空间的某个特定点，它意味着什么？

《Semiconductor Device Fundamentals》

作者：Pierret

出版社：Addison Wesley; 2nd edition (April 12, 1996)

超大规模集成电路（VLSI）下一级，也就是晶体管，你将了解晶体管实际上是如何工作的。

《Semiconductor Device Fundamentals》真正完美地解说了固态设备（SSD）。该书指出了你要真正理解诸如波段图解的这些东西，需要知道什么。然后用这些基础原理和清晰的解释，给你建立一个良好的思想模型，理解不同类型的交汇点和设备的工作原理。

《Pentium Pro and Pentium II System Architecture》

作者：Shanley

出版社：Addison-Wesley Professional; 2 edition (January 10, 1998)

与本文提到的其他书不同，《Pentium Pro and Pentium II System Architecture》是关于实践而非理论。它有点像Windows内部，因为它涉及一个真实的工作系统的细节。主题包括硬件总线协议、I/O实际上是如何工作的（如APIC，Advanced Programmable Interrupt Controller，即高级可编程终端控制器）等等。

实际介绍的问题，就是从8080的CPU以来，复杂性一直呈指数级的增长。当你学得越深，你就越容易理解系统重要的可移动部分，而知识越不相关。因为总线和I/O协议不得不操作多处理器，这本书似乎妥协了，这些系统包含了现代系统中的许多元素，只不过是以更简单的形式。

未尽事宜

在这些我喜欢的读物中，我会说，这些图书中，软件读物最多占据25%、硬件读物占据5%。一般说来，未在清单中罗列出来的读物更为专业。清单还缺少很多领域的主题，如PL，关于如何学习编程语言的实用书籍、网络等等。

未涉及某些领域的原因有多种，比如我没有列出任何PL相关书籍，因为我不阅读PL方面的书籍。我没有提到网络是因为我虽然读过一些书，但我这方面的了解程度不足以提供有用书籍的建议。

绝大部分硬件相关的书籍都没有包含在内，因为它们涉及到你不会关心的内容，除非你是专家（比如容错电路设计（《Skew-Tolerant Circuit Design (The Morgan Kaufmann Series in Computer Architecture and Design》，Harris著）或超快光学《Ultrafast Optics》，Weiner著））同样也适用于数学和计算机科学理论。

我遗落了相当数量的一些我认为是名著的读物，因为在我日常编程生活中基本没有机会用到，比如极值组合论（Extremal Combinatorics）。我也没有罗列那些我没有读完的书籍，除非我停下来，因为这些书籍极为晦涩难读。因为我没有读完像SICP和The Little Schemer的书籍，这意味着我无法列出经典的清单。那些书籍很好，只是我没有完成阅读的原因。

清单中还不包括历史和文化相关的书籍，像《Inside Intel》或《Masters of Doom》。我可能会在未来某个时候，在清单中添加一个类别，就是我一直尝试的实验，像Julia Evans（意识流，文字更少或者没有草稿）那样撰写。

我必须回去重读十多年前曾经阅读过的书，然后写出有意义的评论，但这不符合我这个实验。关于这一点，因为这份清单是根据我记忆写的，几年前我就几乎没再读过那些所有的书，而且可能有所遗忘很多书，我打算日后将补充。

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兆易创新深度研究报告：中国存储“芯”希望

（报告出品方/作者：国金证券，郑弼禹）

一、兆易创新核心优势：产品领先、战略更具前瞻、模式更灵活

当前兆易创新在全球 NOR Flash 领域的市场占有率达 18.8%，位列第三，其前两大竞争对手分别是位列第一的华邦电子和位列第二的旺宏电子。下面我们从产品布局、管理层的市场敏锐度和经营模式等三个角度探究兆易创新相对其他两家的优势。

1.1 核心优势一：在中低端市场的序列式闪存方面处于绝对市场领导地位

序列式闪存逐渐成为市场主流。 闪存根据接口的传输方式可分为平行式闪存（Parallel NOR Flash）和并列式闪存（Serial NOR Flash）。平行式闪存采用并行接口，其各位数据同时进行传送，传输速度快适合短距离通信，多为高密度产品，效能佳，但封装制造成本高，价格贵。序列式闪存采用串行接口，其数据是一位位地顺序传送，特别适用于远距离通信，但传送速度较慢，多为低密度产品，效能较差，但封装占据空间小，制造成本低，价格低。近年来，由于市场趋势转变，出于对封装制造成本的考虑，以及序列式闪存的效能逐渐提升，序列式闪存越来越受到青睐，特别是中低阶的功能性手机开始采用序列式闪存，带动行业需求逐步增加。

兆易创新在序列式闪存领域处于行业领导者地位。 在 NOR Flash 领域，我们将三家的产品进行对比，发现旺宏的产品横向布局最广且在平行式闪存具有绝对的优势。但在序列式闪存方面，兆易创新的技术更胜一筹，特别是在宽压这一新型 NOR Flash 产品领域，兆易创新处于市场第一。而序列式闪存正逐渐成为市场主流，特别是在中低端的容量市场，现在需求极为旺盛。

以苹果的 AirPods 为例，此前苹果第一代 AirPods 所搭载的 NOR Flash 由华邦电担任主要供应商，到了改款的 AirPods Pro 产品则改由兆易创新成为 AirPods 主流机种的独家供应商。我们认为这主要因为以下两点：

1）旺宏和华邦电的产品类型以高容量 NOR 为主，产品定位工控、汽车等高端市场，而兆易创新的产品以中低容量为主，更适用于耳机需要的 NOR 要求。

2）兆易创新采用 Fabless 模式，扩产相对更容易，能够应对苹果这样的大客户的订单，相比之下华邦电和旺宏传统的 IDM 模式在应对市场快速变化方面效率较低。经过 30 年的发展，晶圆代工厂在专业化和产品线的细化及丰富程度方面都已经非常成熟，且在应对市场和应用变化方面更加灵活。虽然华邦电和旺宏也在尝试晶圆代工产业，但相比之下采用专业化晶圆代工的兆易创新更占优势。

兆易创新研发投入积极。 从研发体量上看，兆易创新研发投入规模较旺宏和华邦电小，但研发增速更快。2016-2020 年，兆易创新研发支出由 1.02 亿元增加到 5.41 亿元，GAGR 为 51.76%；旺宏由 8.29 亿元（人民币）提升至 9.59 亿元，GAGR 为 3.70%；华邦电由 12.31 亿元提升至 24.48 亿元， GAGR 为 18.75%。从研发支出占比上看，华邦电研发支出占比最高（17.31%），其次是兆易创新（12.03%），且呈不断提升趋势，而旺宏最低（10.34%），且逐年下降。不断提升的研发费用增速表明公司对技术先进性的要求和争取技术话语权的决心。

领先的产品优势和高速增长的研发投入使得兆易创新收入呈快速增长态势。 从收入体量上看，目前收入体量最大为华邦电，2020 年收入 141.37 亿元（人民币），其次是旺宏为 92.72 亿元，兆易创新收入 44.97 亿元。但从增速来看，2016-2020 年兆易创新复合增速最高为 31.83%，其次是旺宏为 15.76%，华邦电为 11.93%；2020 年受疫情影响半导体行业景气度下行，兆易创新逆势实现同比 40.4%的收入增长，旺宏和华邦电增速分别为 13.81%和 24.51%，增速远低于兆易创新。

1.2 核心优势二：管理层的市场敏感性更强，在产业链涨价周期中更具优势

毛利率和净利率均高于竞争对手，彰显兆易创新管理层对市场敏感性强。 比较三家的盈利能力：从毛利率上看，兆易创新毛利率更高，提升幅度最大，2016-2020 年，兆易创新毛利率由 26.72%提升至 37.38%，提升了约 11 个百分点；旺宏毛利率由 24.19%提升至 33.22%，提升约 9 个百分点；华邦电由 28.55%回落至 28.08%。从净利率上看，兆易创新净利率最高，且呈稳步提升的趋势，2016-2020 年，兆易创新净利率由 11.75%提升至 19.57%，提升了约 8 个百分点；旺宏净利率由-1.01%提升至 9.52%，提升了 10 个百分点（但波动性较大）；华邦电由 6.88%提升至 8.01%，仅提升了 1.1 个百分点。因此，可以看出兆易创新在盈利能力上呈稳步提升的态势，较其竞争对手表现更优秀。

我们认为这主要基于三点：

第一，高毛利的 Flash 业务营收占比高，总收入易受 Flash 产品价格周期影响。 从收入结构上看，Flash 产品的收入占兆易创新总收入的 73%，而旺宏和华邦电分别为 53%和 40%。高毛利的 Flash 产品使得公司整体综合毛利率较高，且总收入易受 Flash 产品价格周期的影响。

第二，Fabless 运营模式使得公司管理层能及时调整库存容量。 公司 Fabless 的运营模式更为灵活，特别是在当前全球半导体缺货严重，涨价周期到来的情况下，半导体厂商的存货和库存将决定成为其能否获得较好业绩弹性的生命线，也间接影响市场格局的变化。

兆易创新库存敏感性优于旺宏，仅次于华邦电。 2020 年由于疫情以及中美技术竞争导致全球半导体产业链运行受到阻碍，使得涨价周期提前至 21 年到来。从各个厂商的收入与库存增速可以看出各厂商对涨价周期的预判情况：华邦电表现最好，其次是兆易创新，最后是旺宏。数据上看的表现，2020 年华邦电收入增速 24.51%，库存增速为 36.98%，高出超 12 个百分点，公司的前瞻性布局使得 21Q1 营收增速提升到 122.18%；20 年兆易创新收入增速 40.4%，库存增速为 17.49%，落后约 23 个百分点，但增速仍为可观，使得 21Q1 营收增速高达 99.13%，表明公司预判到涨价周期并做出积极准备；20 年旺宏收入增速为 13.81%，库存增速仅为 1.13%，远低于华邦电和兆易创新，较低的库存使得公司在 21Q1 收入增速仅为 0.3%。

从库存周转天数上看，兆易创新最为优秀。 2016-2020 年期间，兆易创新的库存周转天数由 136 天下降至 88 天，而旺宏则由 104 天增加到 177 天，华邦电由 71 天也增加到 117 天，当前兆易创新的存货周转天数最短，表明市场对公司的产品需求量大，供不应求。从库存结构上看，自 2019 年开始兆易创新的库存商品占比开始下降，原材料占比提升，且 2020 年原材料占比显著高于库存商品占比，这也进一步表明了市场对公司产品的旺盛需求以及公司对行业涨价周期到来的前瞻性预判。

第三，兆易创新产品竞争力强、产业链话语权大。 对比三家的应收账款周转天数可以发现兆易创新应收账款周转天数最少，且不断下降：2016- 2020 年，兆易创新应收账款周转天数由 25.3 天下降至 14.6 天，且处于不断下降的趋势；旺宏由 54.2 天下降至 46 天；华邦电则由 27 天提升至 49.4 天。逐渐降低的应收账款周转天数，表明公司回款状况不断优化，本质上是产品竞争力提升、产业链话语权不断增强的反映。

综上，我们认为虽然目前在 NOR Flash 市场前三的排位中，兆易创新市场份额居于最后，但在对行业景气的把握和预判上兆易创新已经走在三大巨头的前列，而且不断降低的存货周转天数和应收账款周转天数，表明公司产品竞争力不断增强，产业链话语权逐渐加大。凭借较强的库存敏感性和产品竞争力，公司有望在未来的市场竞争中取得较好的业绩弹性，从而进一步提升市占率。

1.3 核心优势三：Fabless 模式更为灵活，在行业激烈竞争下优势明显

Fabless 与 IDM 各有优势

IDM 模式集芯片设计、芯片制造、芯片封装和测试等多个产业链环节于一身，是早期多数集成电路企业采用的模式，如三星、德州仪器等。 其优势在于设计、制造等环节协同优化，有助于充分发掘技术潜力，能有条件率先实验并推行新的半导体技术（如 FinFet）；缺点则是公司规模庞大，管理成本较高，运营费用较高，资本回报率偏低，市场灵活性差。

Fabless 模式只负责芯片的电路设计与销售；将生产、测试、封装等环节外包。 优势在于资产较轻，初始投资规模小，创业难度相对较小；企业运行费用较低，转型相对灵活；缺点是与 IDM 相比无法与工艺协同优化，因此难以完成指标严苛的设计，且需要承担各种市场风险。

在市场需求旺盛、行业竞争激烈情况下，Fabless 更具灵活性。 目前，在国际存储器龙头纷纷退出 NOR Flash 和 SLC NAND 中低端市场的背景下，从全球市场格局来看，在现有的市场缺口竞争中，兆易创新凭借 Fabless轻资产经营模式，市场占有率快速提升。而华邦电和旺宏均受制于 IDM 模式，一旦技术进步超过目前的生产工艺水平，新建生产线成本巨大，将导致竞争力下降，扩产量较小。因此，兆易创新的市场空间依然很大，可通过利用国内完整的半导体产业链，集中精力在芯片的设计和开发上，满足市场需求，降低总成本，在激烈的市场竞争中快速调整和发展。

二、DRAM 和 Flash 是存储技术争夺的主战场，兆易创新深度布局

2.1 DRAM 与 Flash 是市场主流的半导体存储器

半导体存储器从易失性角度分为随机存储器 RAM 和只读存储器 ROM 两种。 随机存储器 RAM 在断电后无法保存数据，主要用于存储短时间使用的程序。ROM 也被称为主存和只读内存，它只能读出事先所存数据，而不能像随机存储器那样能快速、方便的改写，但具有随时读写、速度快的特性，通常作为操作系统或其他正在运行中的程序的临时数据存储媒介。

目前市场主流的半导体存储器以 DRAM（动态随机存储）、NAND Flash 和 NOR Flash。

DRAM 集成度高、价格便宜、功耗低、存取速度慢。 DRAM 被称为动态随机存储，它通过不断地刷新电路来进行数据的保存，从存储能力来说，DRAM 所能提供的存储容量更大，访问时间较长，但由于不断刷新电路也导致其功耗较高，速度较慢，且每个芯片有 1 个晶体管和一个电容。

Flash 可分为 NOR Flash 和 NAND Flash 两大类：NAND 容量大、单位容量成本低，NOR 读取速度快、可靠性高、擦除速度快。 NOR Flash 以编码应用为主，其功能多与运算相关，主要应用场景为各移动端/车机端的系统中，而 NAND Flash 主要功能是存储资料，多应用于嵌入式系统采用的 DOC 及闪盘。相对于 NAND Flash，NOR Flash 的优势在于其读取速度较快。

预计 2023 年全球存储芯片市场规模将达 2196 亿美元，DRAM 和 NAND Flash 合计占据超 95%的市场份额。 受下游需求旺盛，全球存储芯片市场快速发展，IC Insights 预测到 2023 年全球存储器市场规模将达 2196 亿美元，同比增长 21.73%，2020-2025 年 GAGR 将达到 10.6％。从产品结构上看， DRAM 销售额在 2020 年约占整个存储市场的 53%，闪存的比重约为 45%，其中 NAND Flash 为 44%，NOR Flash 闪存为 1%，其他存储芯片（EEPROM、EPROM、ROM、SRAM）将会缓慢成长，但大幅抢占市场的可能性较小。

中国存储芯片市场规模超 3000 亿元，DRAM 和 Flash 合计占比达 98%。 Yoe 数据显示，2014-2019 年，中国存储芯片市场规模由 1274 亿元增长至 2697 亿元，年均复合增长率达到 16.18%，前瞻研究院估计，2020 年中国存储芯片市场规模突破将近 3000 亿元。从产品结构上看，智研咨询数据显示 2020 年中国存储市场中 DRAM 占比为 53%，NAND 占比为 42%， NOR 占比为 3%， DRAM 与 Flash 合计占比达 98%。

2.2 NAND 市场规模超 552 亿美元，兆易有望成为全球领先的 SLC 供应商

NAND Flash 依据闪存颗粒存储密度可分为 SLC、MLC、TLC 和 QLC 等四大类。 最初问世的 SLC NAND 设计架构，每个 Cell 单元存储 1bit 信息，只有 0、1 两种电压变化，结构简单，电压控制快速，其特点即寿命长，性能强，擦写寿命可达 10 万次。之后依次问世的 MLC、TLC 和 QLC 每个 Cell 存储的信息依次递增，电压变化随存储信息增加呈指数级增长，但相应的 P/E 寿命随之减少。由于每 Cell 单元存储数据越多，单位面积容量就越高，但同时导致不同电压状态越多，越难控制，所以导致颗粒稳定性越差，寿命低，各有利弊。相对于 SLC 来说，MLC 的容量大了 100%，寿命缩短为 SLC 的 1/10，相对于 MLC 来说，TLC 的容量大了 50%，寿命缩短为 MLC 的 1/20。

目前在闪存市场中，SLC 为企业级服务器专用闪存颗粒，MLC 和 TLC 已为主流存储颗粒，QLC 则是未来发展趋势。 这四类闪存颗粒中，SLC 的性能最优，价格最高，一般用作对可靠性、稳定性和耐用性有极高要求的工业控制、航天军工、通信设备等企业级客户；MLC 性能够用，稳定性比较好，价格适中，为工业级和车规级 SSD 应用主流；TLC 是目前消费级 SSD 的主流，价格便宜，但可以通过高性能主控、主控算法来弥补、提高 TLC 闪存的性能；QLC 目标是更大容量和更低成本，代表未来发展趋势。

3D NAND 解决了 2D 结构下“闪存缩放限制”的问题。 存储单元尺寸小、高性能和低功耗一直是存储器业者持续追求的目标。越小的尺寸让每片晶圆可生产更多的 die，高性能能满足高速运算的需求，低耗电则能改善行动装置电池充电频率及数据中心系统散热的问题。从历史上来看，存储器的密度是通过缩小单元格尺寸和间距来增加的。如果单元格的尺寸和间距减小一半，那么同一区域结构可以容纳四倍的单元格。但受制于工艺的限制，闪存单元格的参数只能缩小到一定的尺寸规模，使用传统的光刻密集模式的持续扩展也变得极为昂贵，而芯片工艺的每一次提升带来的不仅是元件尺寸的缩小，同时也带来性能的增强和功耗的降低，即存在闪存的缩放限制。无论是 SLC NAND 还是其他三种 NAND 均存在“闪存的缩放限制”，为了打破“闪存的缩放限制”枷锁，提供高容量、低成本的 NAND Flash，行业内研发了多种解决方案，其中最主要的为 3D NAND，即将存储单元立体化，在二维平面基础上，在垂直方向也进行颗粒的排列。

大容量、高堆叠层数的 3D NAND 将是行业未来发展趋势。 平面 NAND 由有存储单元的水平串组成，而在 3D NAND 中，存储单元串被拉伸，折叠并以 U 形结构垂直竖立，单元以垂直方式堆叠来缩放密度。3D NAND 存储单元类似一个微小的圆柱状结构，微小单元由中间的垂直通道组成，中间是结构内部的电荷层，通过施加电压，电子被带入绝缘电荷存储膜中和从中取出，信号就被读取。以三星为例，由浮动栅结构（Floating Gate）迁移至电荷撷取闪存（2D CTF），将 2D CTF 存储单元 3D 化变成 3D CTF 存储单元，最后通过工艺技术提升逐渐往上增加存储单元的层数。未来大容量、高堆叠层数的 3D NAND 将是行业未来发展趋势。

NAND 保持强劲增长，全球市场规模达 552 亿美元。 IC Insights 数据显示， 2020 年，受益于下游数据中心服务器制造商的强劲需求使得 NAND 平均售价急剧上涨，带动全球 NAND 市场规模同比大幅增长 25%，达到 551.54 亿美元，位居整体半导体行业销售增速榜首。

NAND 行业集中度高，CR3 市场份额达 67%，CR6 市场份额接近 100%。 从市场结构上看，NAND 行业市场高度集中，TrendForce 数据显示， 2017-2020 年 NAND 行业 CR6 占比维持在 99%左右。前三大厂商分别为三星、铠侠和西部数据，2020Q4 市场份额分别为 32.9%、19. 5%和 14.4%，三家合计占比 66.8%。

兆易创新主要布局 SLC NAND Flash，不断推出新产品。 目前 SLC NAND 市场主流工艺结点在 19nm-38nm，公司于 2017 年开始布局 NAND 产品，2017Q2 成功研发出 38nm 工艺节点的 SLC NAND，并于 2017Q3 开始量产。2020 年 10 月，公司推出纯国产化和自主化的 24nm 工艺节点 4Gb SPI NAND Flash 产品—GD5F4GM5 系列，且已实现量产，标志着国内 SLC NAND Flash 产品正式迈入 24nm 先进制程工艺时代，在 NAND 市场需求端放量的情况下，公司将成功打开业务新空间。

SLC NAND 具有不可替代性，是进入 MLC NAND、TLC NAND 以及 3D NAND 的必经之路，国内厂商凭借本土化优势，有望实现突破。

国际大厂投入重心转向 3D NAND。 由于“闪存缩放限制”，国际大厂纷纷转向 3D NAND 的技术研发以期增大闪存容量。以三星为例，由浮动栅结构 (Floating Gate) 迁移至电荷撷取闪存（ 2D CTF），将 2D CTF 存储单元 3D 化变成 3D CTF 存储单元，最后通过工艺技术提升逐渐往上增加存储单元的层数。

SLC NAND 具有不可替代性，与 3D NAND 各有优势。 SLC NAND 与 3D NAND 不同的底层结构设计决定了其产品性能的差异， 3D NAND 是闪存在立体空间上解决容量的方案，采用类似于建楼的方式层层堆叠，但堆叠的层数越多，其稳定性挑战越大。而 SLC NAND 具有：

1）高可擦除性， SLC NAND 在 38nm 工艺上可做到 10 万次擦除，3D NAND 由于其堆积的立体式结构难以做的高可靠性的擦除；

2）高可靠性， SLC NAND 产品的底层设计决定了其比其他 NAND 的可靠性高、使用寿命长，是新一代汽车、工业及物联网等应用的理想选择，可为那些工作在恶劣环境、温差大，又需要长期稳定可靠运行的应用提供理想的解决方案，同时还可提供 10 年的典型数据保留；

3）适用于高带宽， 并口的 SLC NAND 产品则适用于需要更高带宽的应用；

4）容量小， 容量方面，目前 SLC NAND 容量最高为 256Gb，3D NAND 起步容量为 512Gb。整体而言，SLC NAND 具有高可靠性，而 3D NAND 具有高容量的优势。

SLC 的全球市场规模超 12 亿美元，5G CPE 和汽车电子为 SLC 带来新的市场增量。 SLC 主要针对基站、PON、路由器等通讯设备，监控安防领域，虽然 SLC 在 NAND 市场份额不大（2%左右），但也因其性能差异决定了它的市场定位具有不可替代性。SLC 除了广泛采用于嵌入式市场外，随着 5G 基站的建设热潮，SLC 在 5G CPE 的产品中也得到广泛应用。此外，随着自动驾驶的汽车智能化的快速发展，复杂的汽车应用将更需要高容量的闪存，使得汽车电子成为中小容量 SLC 重要驱动力量。Prudour 数据显示，2018 年全球低容量 SLC 市场规模为 11.57 亿美元，预计到 2028 年市场规模将达 12.44 亿美元。

SLC 是进入 MLC、TLC 及 3D 的必经之路，国内厂商具备本土化优势。 对于三星、美光等国外大厂，SLC 的细分市场较小，但是对国内厂商， SLC 的全球市场有吸引力。相对于海外竞争对手来说，一方面，国内厂商更加贴近本土市场，能够快速响应客户需求，予以充分的服务支持，可以稳步占据供应链的关键位置；另一方面，国内厂商与本土电子产品制造企业在企业文化、市场理念等方面相互认同，业务合作通畅、高效，形成了密切且相互依存的产业生态链。目前，国内厂商在 SLC 的布局上，均是 Fabless 模式，产品制程已从 38nm 进入 24nm，且已开始 1xnm 产品的先期研发。除了在产能上需要 Foundry 的支持外，国内厂商也开始进入高可靠性的 SLC 领域，包括车规市场、工业领域等。

目前，兆易创新正在量产的产品容量从 1Gb 至 8Gb 覆盖主流容量范围，电压涵盖 1.8V 和 3.3V，并提供传统并行接口和新型 SPI 接口两种产品类型。2021 年，24nm 将成为公司 SLC NAND 主要工艺节点之一。我们认为随着 5G 通讯及安防监控领域的持续增长以及汽车电子等新兴领域的兴起和发展，中小容量存储市场在未来将具备较大成长空间。随着公司设计技术的创新和工艺节点的提升，公司有望成为全球技术领先的 SLC 供应商。

2.3 NOR 市场空间 25 亿美元，兆易创新市占率稳步提升

NOR Flash 和 NAND Flash 性能和定位不同，二者可互补而不可替代

NOR 具有不可替代性。 虽然与主流的 NAND Flash 相比，NOR Flash 容量密度小、写入和擦除速度慢、成本高价格贵，但由于有独立的数据总线和地址总线使得其具有随机存取和对字节行编程操作的能力，支持代码执行（Xip），极其适合嵌入式的应用。而且 NOR Flash 还具备高可靠性、随机读取速度快、寿命更长等优势，使得其在擦除和编程操作较少而直接执行代码的场合，尤其是纯代码存储的应用中广泛使用，是手机、PC、DVD、TV、USB Key、机顶盒、物联网设备等代码闪存应用领域的首选。同时，NOR Flash 没有坏块和易于存储执行代码的性能优势，在车用和工业等高可靠性应用场景中也具有不可替代性。因此，虽然在智能手机时代 NAND 对 NOR 造成大量的替代，但是 NOR 市场仍具有不可替代的生存基础。

实际行业应用中 NOR 与 NAND 或 DRAM 互补使用。 在实际的行业应用中，客户多选择 NOR 与 NAND 或 DRAM 互补使用，一般性原则为：在大容量的多媒体应用中选用 NAND 型闪存，而在数据/程序存贮应用中选用 NOR 型闪存。根据这一原则，设计人员将两种闪存芯片结合起来使用，用 NOR 芯片存储程序，用 NAND 芯片存储数据，使两种闪存的优势互补，如手机、PocketPC、PDA 及电子词典等设备。以手机为例，采用支持 XIP 技术的 NOR 闪存能够直接运行 OS，速度很快，既简化设计，又降低成本，因此一般小巧优雅的手机都采用 NOR＋ RAM 的设计；追求大存储容量的手机则更多地选择 NAND 闪存；而同时追求功能和速度的手机则会采用 NOR＋NAND＋RAM 的设计，这种取长补短的设计能够发挥 NOR 和 NAND 各自的优势。

NOR Flash 十年低迷期已过，市场规模开始稳步回升。 虽然 NOR Flash 应用领域广泛，但除功能手机外类似于电脑 BIOS 的应用领域使用的存储空间较小，一般在 1MB–32MB 左右，其单芯片价值较低。2006-2015 年间，功能手机数量不断减少导致 NOR Flash 市场需求不断减少，叠加 2015 年之前的电子产品数量不足以弥补其 ASP 低的缺点，从而导致 NORFlash 整体市场规模逐步减少，行业景气度进入 10 年低迷期，至 2016 年达到市场最低点为 18.6 亿美元。2017 年开始，随着 5G、TWS 蓝牙耳机、 AMOLED 和自动驾驶汽车等新兴市场的快速发展，NOR Flash 凭借接口简单、轻薄、低功耗、系统总体成本更低、读取速度快等特点成为新兴需求和应用的首选。2017 年 NOR Flash 整体市场规模稳步回升，CINNO Research 预计 2020 年市场规模达 25 亿美元。

新兴市场需求推动 NOR Flash 长期持续增长，市场增量空间超 5 亿美元。 长期来看，我们认为汽车电子、5G 通讯设备、消费电子（AR/VR、可穿戴设备、手机屏幕、TWS 等）、IOT 和工业领域将是推动 NOR Flash 规模逐渐增大的新兴市场增量。通过对新兴市场规模测算，我们预计到 2022 年 NOR Flash 市场规模将达 5.25 亿美元。

美系厂商相继退出，兆易创新份额不断提升。 NOR Flash 市场历经 10 年低迷期，面对不断缩小的市场规模，2017 年，Cypress 和美光相继退出中低容量消费领域的 NOR Flash，开始转向工控和车载等高端市场。2019 年消费电子需求爆发，专注消费市场的旺宏、华邦电和兆易创新等扩大产能、增加销售额，同时也大力向高端市场拓展，使得整体市场份额不断提升。 CINNO Research 数据显示，2019Q3，兆易创新市占率为 18.25%，超越Cypress 首次进入全球前三。TrendForce 数据显示，2020Q1 兆易创新市场份额提升至 18.8%，维持全球第三的排名。

NOR Flash 产品线丰富，工艺制程将由 65nm向 55nm推进。 兆易创新提供从 512Kb 至 2Gb 的系列 NOR Flash 产品，涵盖 NOR Flash 市场的绝大部分容量类型，电压涵盖 1.8V、2.5V、3.3V 以及宽电压产品。2020 年，公司推出国内首款容量高达 2Gb、高性能的 GD25/GD55 B/T/X 系列产品，为 SPI NOR Flash 行业的最高水准，提供 256Mb 到 2Gb 的容量选择，支持高速 4 通道以及兼容 JEDEC xSPI和 Xccela 规格的高速 8 通道，分别采用 3.3V 和 1.8V 供电，具有多达 18 个主要型号的组合，并支持多种封装形式。该系列产品主要面向需要大容量存储、高可靠性与超高速数据吞吐量的工业、车载、AI以及 5G 等相关应用领域。目前公司 NOR Flash 产品工艺处于行业内主流技术水平，工艺节点主要为 65nm，同时全面推出 55nm 工艺节点产品，整体 Flash 产品累计出货量已近 160 亿颗。

2.4 自研 DRAM 产品放量在即，市场增量空间超 184 亿元

DRAM 是当前市场主流的半导体存储器，全球市场规模达 652 亿美元。 IC Insights 数据显示，2020 年全球 DRAM 市场规模为 652 亿美元，预计 2021 年将达 869 亿美元，占存储芯片市场 56%的份额。

从供给端看，DRAM 行业高度集中，呈寡头垄断格局。 IC Insights 数据显示，2018-2020 年期间，在 DRAM 市场中，三星、海力士和美光垄断了全球约 95%的市场份额。

全球 DRAM 产能持续偏紧，预计 21 年 DRAM 资本开支增加 33%。 自 2020 年底开始，DRAM 市场出现供货紧张以来，叠加全球多地区疫情反复以及晶圆厂火灾影响，预期 2021 年下半年 DRAM 供应仍将吃紧，市场需求热度将有望延续到 2022 年。TrendForce 预计 21 年全球各厂商在 DRAM 领域资本开支将达 252.51 亿美元，同比增加 33%。

三星、海力士、美光等龙头厂商加紧扩产。

三星： 预计 2021 年开始，三星西安二期二阶段、平泽 P2、P3 厂区都将陆续投入量产，将使得 2021 上半年三星 DRAM 月产能增加 10%，根据中国闪存市场数据，三星 DRAM 每月产能约 500K，增产 50K 之后，三星 DRAM 月产能将达 550K。

海力士： 2021 年 4 月，韩国政府批准 SK 海力士新厂区的兴建计划，整个项目总投资额将达到 1060 亿美元，面积约为 4.15 万平方米，计划新厂区在 21Q4 破土动工，于 2025 年完成所有工程项目，并开始进行批量生产。整个厂区将由四个晶圆厂组成，每个月的晶圆产量约为80 万片。这些晶圆厂将负责生产常规的 DRAM 芯片，以及采用下一代 DRAM 技术的芯片。

美光： 2020 下半年美光 A3 新厂完成清洁室的建设，预计 2021 上半年完成整体建设，下半年将开始投入量产 1αnm(1-alpha)制程 DRAM。此外，2021 年 5 月，美光表示继 A3 工厂投产后，也有意建造另一座 A5 工厂，持续扩大 DRAM 产能。

从需求端看，DRAM 行业是下游需求驱动型行业，利基型市场规模占比为 8%。 DRAM 按下游需求可分为标准型（PC 端）DRAM、服务器 DRAM、移动端 DRAM、图形 DRAM 和利基型 DRAM 等。其中，利基型 DRAM 主要应用在液晶电视、数字机顶盒、播放机、智能手机、智能手表等消费型电子与网络通讯等相关产品上，多数是从主流规格退役的 DRAM 产品，包括 512Mb DDR 和 1Gb DDR2 等。与标准型 DRAM 相比，利基型 DRAM 市场范围小，多采用较为成熟的制程。TrendForce 数据显示，2020 年，移动端占 DRAM 需求应用的 39.6%、服务器占 33.9%、PC 占 13.1%、利基型占 7.9%、图形技术占 5.5%。

多重因素推动利基型 DRAM 需求持续旺盛。 我们认为，推动当前利基型 DRAM 市场需求旺盛的因素主要在于以下三点：

第一，“宅经济”拓宽传统利基型 DRAM 产品范围。 2021 上半年“宅经济”需求强劲，带动数字电视、机顶盒及网通产品需求回升，特别是智能电网、智能 LED 照明、三网融合、移动支付、机顶盒 IP STB 等将进一步拓展利基型 DRAM 的应用范围。

第二，IOT、5G、AI 等技术的发展也将拉动利基型 DRAM 的需求。 物联网的最终产品具有高混合小批量（HMLV）制造的特征，如智能音箱、智能家居、可穿戴设备等，由于具有计算能力和数据存储的要求，这些产品需要定制的中/低密度 DRAM 来支持上述功能，因此利基型 DRAM 将非常合适。随着国家大力扶持智能家居产业发展，作为智能家居的入口级产品，智能音响的渗透率仍有较大提升空间。可穿戴市场前景可观，IDC 预计 21 年全球可穿戴设备市场规模将达 5.78 亿美元，

2026 年市场规模将增加至 19.68 亿美元。从出货量来看，2019 年全球可穿戴设备出货量已达到 3.4 亿部，预计 2024 年将达 5.3 亿部。

5G 基站和 AI 提升利基型 DRAM 市场需求。 小型 5G 基站可配备 4Gb DDR3 或 DDR4，而 AI 加速器可以配备 4Gb 或 8Gb LPDDR4，除此之外， 5G CPE 可使用 2Gb 或 4Gb LPDDR4 / 4X。5G 和 AI 的蓬勃发展将提升利基 DRAM 的市场需求，5G 基础的建设还将同时带动 WI-FI 路由器及调制解调器等网通产品需求的增加。

第三，汽车电子领域的新市场也将给利基型 DRAM 带来利好。 DDR2 是汽车电子或工控等嵌入式系统市场的主流，电动车、智能导航、无人驾驶、车体感测等领域的发展将带动利基型 DRAM 的发展。

因此，我们认为受益于上 5G、AI、云运算、车用电子、物联网等新兴应用的快速发展，利基型 DRAM 市场需求有望保持持续增长态势。

从价格上看，市场供需错位导致 DRAM 价格不断上涨。 目前 DRAM 下游需求旺盛，而各厂商产能扩张缓慢，导致市场供不应求，从而带动整体 DRAM 现货价格自 2020 年底快速上涨，到 2021 年 3 月上旬价格翻了一倍以上，虽然从现货价格看，近一个月以来 4G 产品价格开始回落，但 2G 产品价格依旧坚挺。

预计 2023 年利基型 DRAM 市场规模达 184.56 亿美元。 当前利基型 DRAM 下游需求端旺盛，供给端由于三星、SK 海力士等存储大厂冲刺 CMOS 影像传感器 CIS 产能，陆续将 DRAM 工艺转换至 CIS 产能，带动利基型 DRAM 价格上涨。TrendForce 数据显示，21Q1 利基型 DRAM 价格上涨 10%-20%，且 21 年报价将逐季提升 5%-10%。我们预计 21 年全年利基型 DRAM 价格有望上涨超 70%，但随着长鑫存储等其他厂商产能的填补，预计 22、23 年价格将有所回落。整体预计到 2023 年利基型 DRAM 市场规模可达 184.56 亿美元。

为打破国外厂商的垄断地位和技术封锁，中国 DRAM 厂商加速追赶。 目前中国主要的 DRAM 制造厂商为福建晋华、合肥长鑫、紫光南京，其中紫光南京的量产环节仍主要在中国台湾力晶进行，故目前中国大陆自产的 DRAM 为福建晋华与合肥长鑫两大系列。合肥长鑫第一阶段做基于 19nm 平台的 8GB LPDDR4，应用方向为智能手机，预计 21 年将完成 17nm 研发，目前产能为 4 万片/月，21Q4 产能提升至 8.5 万片/月；福建晋华由于受到美国实体清单制裁，关键技术受到限制，致使 DRAM 研发停滞。虽然长江存储也在研发 DRAM 技术，但是量产可能需要较长的时间，因此长鑫存储成为中国 DRAM 产业短期内唯一的希望。

兆易创新积极布局利基型 DRAM 即将放量进入收获期。

2020 年 6 月，公司顺利完成非公开发行，募资 43.24 亿元，用于 DRAM 芯片自主研发及产业化项目。主要研发 1Xnm 级（19nm、 17nm）工艺制程下的 DRAM 技术，设计和开发 DDR3、LPDDR3、 DDR4、LPDDR4 系列 DRAM 芯片。

预计将于 2021 年上半年推出第一颗自研的 DRAM 产品，主要面向 IPC、TV 等消费类利基市场。 目前行业内利基型 DRAM 主流工艺节点为 3Xnm-20nm，公司即将推出的 DRAM 工艺节点是 19nm，17nm 的也在研发推进中，公司产品具有较强的市场竞争力。

持续推进合肥长鑫 12 英寸晶圆存储器研发项目合作。 公司通过签署《框架采购协议》等系列协议，推进与长鑫存储在 DRAM 产品销售、代工及联合开发工程端的紧密业务合作。2020 年，公司已在 IPTV、手机、TV、信创等领域，获得了 DRAM 客户的订单和信任，为后续长期合作打下了坚实基础。2020 年 11 月，经与长鑫集成、合肥产投、睿力集成、大基金二期等相关方协商一致，公司出资 3 亿元，参与睿力集成的增资，持有睿力集成约 0.85%股权。

三、MCU 有望翻倍增长，思立微短期承压不改长期成长趋势

3.1 32 位 MCU 产品为市场主流，市场空间达 107 亿美元

汽车电子、IOT、工业互联网等新兴技术快速发展，推动全球 MCU 规模快速扩大至 2020 年达到 207 亿美元。 受益于物联网快速发展带来的联网节点数量增长、汽车电子的渗透率提升以及工业 4.0 对自动化设备的需求增长等各产业升级因素影响，MCU 在越来越多的新兴领域得到应用，助推智能汽车、人工智能、消费电子、通信等行业加快发展。

中国 MCU芯片市场规模近 290亿元。 据 IHS 数据统计，近五年中国 MCU 市场年复合增长率为 7.2%，是同期全球 MCU 市场的 4 倍，2019 年中国 MCU市场规模达到 256 亿元。由于中国物联网和新能源汽车行业的增长速度领先全球，在此带动下，下游应用产品对 MCU 产品需求保持旺盛，中国 MCU 市场增长速度继续领先全球。经初步测算，2020 年中国 MCU 市场规模超过 268 亿元，并且与上年相比增长 5%。随着智能汽车、智能手机等产品的普及应用，MCU 芯片的需求将不断扩大，市场规模也将保持增长。预计 21 年中国 MCU芯片市场规模将近 290 亿元。

市场环境高度集中，海外龙头主导。 从 MCU 行业竞争格局观察，全球主要供应商仍以国外厂家为主，行业集中度相对较高，国内 MCU 芯片厂商仅在中低端市场具备较强竞争力。

激烈竞争的市场环境推动生产工艺改进，32 位 MCU 芯片市场份额持续提升。 MCU 按用途可分为通用型和专用型，按位数可分为 1、4、8、16、 32、64 位。随着物联网终端需求推进，未来汽车驾驶信息系统、先进巡航控制、油门控制系统、自动泊车等对 32 位 MCU 芯片的需求量将大幅度提升。同时，随着开发环境不断提升，8 位与 32 位 MCU 价差正逐步缩小。此外，由于 32 位 MCU芯片工作频率大多在 100-350MHz 之间，低功耗成为 32 位 MCU芯片核心竞争力。

汽车电子、工控/医疗、计算机和消费电子为 MCU 四大应用领域。 从 MCU 终端应用市场分布来看，根据 IC Insights 数据，2019 年全球 MCU 下游应用主要分布在汽车电子、工控/医疗、计算机和消费电子四大领域，分别占比 33%、25%、23%和 11%。其中，汽车电子是最大的下游应用市场，我们认为车载和工控领域将是 MCU 行业未来在全球市场中开拓的主要目标市场。同时，随着汽车电子、工控/医疗等领域对 MCU 计算能力的要求不断提高，先进制程工艺带动 32 位 MCU 成本下降，MCU 产品规格持续向 16/32 位迭代。

预计 2021 年全球 32 位 MCU 市场规模将达 106.7 亿美元。 IC Insights 数据显示，2016 年全球 4/8 位 MCU市场规模为 33.6 亿美元，16 位 MCU为 40.7 亿美元，32 位 MCU 为 101.1 亿美元。预计到 21 年，4/8 位 MCU 为 22.6 亿美元，16 位 MCU为 32.8 亿美元，32 位 MCU为 106.7 亿美元。

3.2 ARM 和 RISC-V 两种架构 MCU 齐头并进，真正意义国产替代

ARM 架构与 RISC-V 架构的区别

ARM 架构是一种采用独特的 ARM 指令集系统、并且根据不同适用范围开发的处理器体系结构。 不同于 x86 架构的复杂指令集（CISC）架构，ARM 指令集是一种精简指令集（RISC）架构。相对于 CISC 架构处理器，采用精简指令集设计的 ARM 架构设计目标是能在尽量高的时钟频率下通过很少周期执行的指令集，从而大幅减少功耗。经过 30 多年的发展，目前 ARM 架构有针对不同类型计算设计的体系结构，如 Cortex-A、Cortex-R、 Cortex-M 处理器等。其广泛应用于嵌入式系统设计，特点为低成本、高效能及低耗电等，覆盖消费性电子产品、可携带装置、电脑附件设备、军用设施等。

RISC-V 架构是基于 RISC 原理建立的免费开放指令集架构（ISA）。 其中，V 是罗马字母，代表第五代 RISC。RISC-V 是在指令集不断发展和成熟的基础上建立的全新指令。RISC-V 指令集完全开源、设计简单、易于移植 Linux系统，采用模块化设计，拥有完整工具链。

相比于 ARM 架构 RISC-V 更加简洁而且完全开放、免费开源，自主可控程度更高。 ARM 是一种封闭的指令集架构，众多只用 ARM 架构的厂商，只能根据自身需求，调整产品频率和功耗，不得改变原有设计。经过几十年的发展演变，ARM 架构变得极为复杂和冗繁，目前 ARM 架构文档长达数千页，指令数目复杂，版本众多，彼此之间既不兼容，也不支持模块化，并且存在着高昂的专利和架构授权问题。而 RISC-V，在设计之初的定位即是一种完全开源的架构，规避了计算机体系几十年发展的弯路，架构文档只有二百多页，基本指令数目仅 40 多条，同时一套指令集支持所有架构，模块化使得用户可根据需求自由定制，配置不同的指令子集。因此，RISC-V 架构的自主可控程度更高。

ARM 架构在传统领域有优势，RISC-V 架构有望在 IOT 等新兴市场得到广泛应用。 目前 ARM 占据了以移动设备为代表的处理器 IP 市场超 90%的市场份额。而在拥有众多细分市场的物联网等新兴市场，可以针对不同应用灵活修改指令集和芯片架构设计的 RISC-V 则更有优势，相比之下使用 ARM 往往只能做一个标准化设计，很难实现差异化。此外，物联网市场对于成本较敏感，RISC-V 免费授权的特点对于芯片厂商更有吸引力。因此，我们认为在传统领域，如移动手机等消费电子领域，ARM 架构拥有霸主地位；而在物联网等新兴领域，RISC-V 有望凭借指令集开源等特性击败 ARM，或者占据可观的市场份额。

兆易创新是国内领先的 32 位 MCU 芯片厂商，累计出货数量已超过 5 亿颗，客户数量超过 2 万家。

基于 ARM Cortex M 内核的 GD32系列，靠性价比取胜。 由于在通用行业领域中，ARM 架构可以满足物联网应用的需求，同时还具备完善的产业链合作伙伴，可以满足上下游具备统一架构实现无缝兼容的需求。因此，目前在 MCU 市场中，德州仪器、意法半导体、NXP 等主流 IC 厂商产品线均为 ARM 架构，基于 ARM 架构的 MCU产品也占据主流地位。

公司基于 ARM 架构的 MCU 是中国高性能通用微控制器领域的领军产品。 2013 年，兆易创新切入 MCU 领域；2017 年推出基于 ARM Cortex-M4 内核的 GD32 系列 MCU 产品，打破国外垄断。截至目前，公司已布局 28 个系列 360 余款产品，产品线覆盖高中低端，广泛应用于工业和消费类嵌入式市场，适用于工业自动化、人机界面、电机控制、光伏逆变器、安防监控、数字电源、电源管理、光模块、智能家居家电及物联网等领域，2021 年 5 月，公司 MCU 产品已在汽车后装市场有所应用，最新的 MCU 车规产品预计在 21 年 6-7 月份开始流片，计划 21 年底进入量产。

目前主流 MCU 工艺节点集中在 180nm-40nm，公司产品覆盖 180nm、 110nm、55nm 和 40nm。 公司 GD32E232 系列 MCU 锁定 10G/25G 中低端市场，已打通光模块行业头部客户渠道。GD32E501 系列 MCU 专注 100G/400G 中高端市场，主要应用在 5G 基站、高速数据中心和云服务器等场景下。此外，其余型号的 ARM 架构 MCU 广泛覆盖工业自动化、人机互动、安防、智能家居、物联网等领域。

前瞻布局 RISC-V 架构，成功研发全球首颗 RISC-V MCU。 2019 年，美国将部分中国高端科技企业加入实体清单后，为避免未来 ARM 架构技术受到管制时，受制于人的局面，公司开始前瞻布局基于开源免费的 RISC-V 架构的 MCU。2019 年 8 月，联合芯来科技成功推出全球首个基于 RISC-V 内核的 GD32V 系列 32 位通用 MCU 产品。2020 年继续推进 GD32V 的研发，提供从芯片到程序代码库、开发套件、设计方案等完整工具链支持并持续打造 RISC-V 开发生态，全面适用于工业控制、消费电子、新兴 IOT、边缘计算、人工智能及垂直行业的深嵌入式市场应用，摆脱受制于人的被动局面，率先抢占未来市场份额。

MCU 业务收入高速增长，毛利率持续提升。 从收入上看，2016-2020 年公司 MCU 芯片业务实现快速增长，GAGR 达到 39.92%，最新 20 年实现收入 7.55 亿元，同比增长 70.14%，充分表明 MCU 产品能力强，市场认可度高，在国产化背景下已占据国内市场优势。从毛利率看，2018-2020 年公司毛利率稳步提升，表明高研发投入在产品力方面逐步显效，公司盈利能力不断提升。

我们认为得益于国产替代和国外主要 MCU 厂商涨价趋势（Q1 涨幅超 10%），公司积极布局的 GD32 和首发的基于 RISC-V 内核的 32 位通用 MCU 产品也有望在 Q2-Q4 实现量价齐升。同时公司自研的车规级 MCU 预计今年 6、7 月份流片，年底实现量产，也将带来收入增量，预计全年 MCU 业务有望实现翻倍增长。

3.3 收购思立微，入局传感器芯片，提升长期成长空间

收购思立微进入传感器业务领域，业务协同、提升成长空间。

完善业务布局，提升成长空间。 思立微是国内市场领先的智能人机交互解决方案供应商，产品以触控芯片和指纹芯片等新一代智能移动终端传感器 SoC 芯片为主，广泛应用于智能移动互联网终端，技术能力和市场均具有较高壁垒。CCID 数据显示，2019 年全球指纹识别芯片市场规模约为 41.7 亿美元，中国的市场规模为 15.1 亿，预计 2020 年全球将达到 47.20 亿美元，中国市场规模将达到 17.20 亿美元。2019 年，公司收购思立微，不仅补足了在传感器、信号处理、算法和人机交互方面的研发能力，提升相关技术领域的产品化能力，而且还完成了“存储、控制、传感”完整的三大业务布局，进一步提升了公司未来成长空间。

公司和思立微还构成协同效应，在现有的供应链、客户资源和销售渠道上形成积极的互补关系。 兆易创新作为工业控制、汽车电子等领域的优质供应商，可以借助思立微在智能手机及平板领域的客户资源优势，打通物联网链条，提高公司产品渗透率。同时，通过人机交互技术支持现有芯片产品技术性能提升，促进市场占有率进一步增长，公司的品牌影响力将得到更广范围的提升。

思立微业绩对赌失败，不影响公司长期发展。 按照业绩对赌承诺，思立微需要在 2018 年度、2019 年度和 2020 年度经审计的扣非后归母净利润累计不低于 3.21 亿元。2018 年，思立微实现扣非后归母净利润 9597.19 万元，2019 年，思立微业绩承诺实现金额为 9123.02 万元，累计业绩承诺实现金额约 1.86 亿元。因此，思立微需要在 2020 年实现业绩承诺额约为 1.35 亿元。而思立微在 2020 年由于受到了新冠疫情的影响，全年仅完成了 4942.81 万元的扣非后归母净利润，未完成承诺的利润指标，对赌失败。但是在新冠疫苗普及后，中国疫情控制得当的背景下，中国手机市场复苏有望。因此，我们认为，本次对赌失败并不影响公司长期发展，疫情得到控制后，市场将逐渐恢复，公司业绩有望逐步改善。