目前国际市场中的主流 CPU 主要包括 X86 和 ARM 两类,国内市场份额主要被 X86 阵营的 <em>Intel</em> 和 AMD 占据。2002 年,中科院 计算机所宣布研究出第一枚具有自主知识产权的高性能通用 CPU“龙芯 1 号”,标 志着中
2021-05-21 11:33:37
(報告出品方/作者:國元證券,耿軍軍)
1 政策技術雙輪驅動,信創產業揚帆起航
1.1 政策推進科技創新,行業信創加速落地
信創產業即資訊科技應用創新產業,旨在用我國自主研發的基礎軟硬體產品實現對 國外引進產品的替代。目前中國的 IT 產業在底層架構、標準、產品等領域嚴重依賴 國外廠商,關鍵技術存在被封鎖的風險,且國家網路安全易受到威脅。隨著外部環 境日趨複雜,美國商務部不斷擴充「實體清單」,自有 IT 底層架構與標準的建設迫 在眉睫。目前,我國信創產業已形成了以國家和科研機構為引導,諸多企業共同實 踐並積極突破的新局面。
從政策層面來看,國家持續加大對科技創新的支援力度,信創產業上升至國家戰略: 2020 年,黨的十九屆五中全會明確了要「加快發展現代產業體系,推動經濟體系優 化升級」。《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和 2035 年遠景 目標綱要》指出:展望 2035 年,我國科技實力將大幅躍升,關鍵核心技術實現重 大突破,進入創新型國家前列。在國家政策的培育下,信創行業的景氣度持續上行, 產業鏈的相關需求有望持續釋放。
根據海比研究院《2021 年中國信創生態》的資料,中國信創生態市場實際規模 2020 年為 1617 億元,預計未來五年將保持高速增長,年複合增長率為 37.4%,2025 年 將達到 8000 億元規模。從 2020 年各細分領域市場規模來看,基礎設施最高達 718 億元,其次是底層硬體類為 607 億元,企業應用類為 192 億元,平臺、安全和基礎 軟體方面的市場規模仍然較小。
隨著黨政領域的成功示範,信創產業加速向金融、電信、能源、電力、醫療、教育、 交通、公共事業等八大重點行業推進,國產資訊基礎設施有望迎來新一輪採購熱潮。 早在 2018 年 5 月,《2018-2019 年中央國家機關資訊類產品(硬體)和空調產品協 議供貨採購項目徵求意見公告》中,已在原有伺服器類別的基礎上增設了「國產芯 片伺服器」這一類別,支援走自主創新的國產化發展道路。進入 2020 年後,三大 運營商大規模採購信創伺服器。我們認為:運營商集採標誌著信創伺服器的效能和 穩定性已經得到市場認可,信創產業鏈有望持續受益。
2020 年 5 月,中國電信釋出 2020 年伺服器集中採購項目貨物招標集中資格預 審公告,此次集採共分為 8 個標包,共計 56314 臺,其中,H 系列的國產服務 器包括基於鯤鵬 920 系列的伺服器,或基於中科曙光旗下海光系列的伺服器, 預估採購數量達 11185 臺,佔總數的 19.9%。
2020 年 6 月,中國移動 2020 年 PC 伺服器集採項目中標候選人公示,華為、 中興、中移系統整合、烽火、中科可控等公司入圍。根據 C114 通訊網及獵雲 網的資料,本次招標總規模 138272 臺,華為中標 41312 臺,中標份額近 30%。 基於鯤鵬處理器的伺服器中標達 19563 臺,其中,中移系統整合(H3C)中標 13475 臺,華為 TaiShan 伺服器中標 6088 臺,在鯤鵬所參與的標段中佔比超 過 67%。本次鯤鵬伺服器全面覆蓋計算型、均衡型和儲存型等伺服器類型,將 廣泛用於中國移動 IT 雲及移動雲的建設,為中國移動「5G+」計劃落地提供多 樣性算力支撐。
2020 年 9 月,中國聯通正式公佈 2020-2021 年通用伺服器集中採購項目招標 結果,華為、紫光華山、中興、浪潮、烽火超微、黃河科技、湘江鯤鵬、神州 數碼、長江計算、中鐵信弘遠、中科可控等 11 家企業入圍。其中,華為中標金額為 13.03 億元、紫光華山中標金額為 12.28 億元、浪潮中標金額為 12.27 億元、中興中標金額為 3.26 億元、其他中標金額為 5.64 億元。
1.2 生態建設為破局鋪路,信創產業鏈初步形成
信創產業鏈主要分為基礎設施(晶片、PC/伺服器、儲存等)、基礎軟體(作業系統、 資料庫、中介軟體等)、外設、應用軟體(ERP、辦公軟體、政務軟體等)、網路安全 (邊界安全、終端安全等),核心環節包括晶片、PC/伺服器、儲存、中介軟體等。其 中,我國應用軟體國產化程度相對較高,而晶片技術的成熟度尚與發達國家存在一 定差距。
基於國產平臺的終端全棧架構包括硬體層、固件、作業系統、驅動層和應用層,各 種裝置、軟體及其部署模式構成了一個龐大的「生態系統」。其中,晶片作為整機的 心臟,為終端、伺服器、網路、儲存和安全等各類裝置提供核心算力支撐。
晶片:晶片是所有硬體裝置的核心。目前國際市場中的主流 CPU 主要包括 X86 和 ARM 兩類,國內市場份額主要被 X86 陣營的 Intel 和 AMD 佔據。2002 年,中科院 計算機所宣佈研究出第一枚具有自主智慧財產權的高效能通用 CPU「龍芯 1 號」,標 志著中國掌握了中央處理器的關鍵製造設計技術。此後,多款國產晶片相繼問世, 目前市場的主要參與者包括飛騰、鯤鵬、海光、龍芯、申威、兆芯等。近年來,本 土廠商技術的進步帶來了新一代晶片效能的大幅提升,國產晶片有望在未來實現集 中放量。
伺服器:伺服器是計算產業的基礎產品,為全球計算產業提供強大的算力支援,是 推動企業數字化轉型以及雲端計算、人工智慧、物聯網、邊緣計算等新興技術發展的 重要載體。目前,X86 伺服器佔據了全球伺服器市場中 90%以上的份額。根據 IDC 的資料,2020 年上半年,中國市場 X86 伺服器出貨量迎來拐點,較上年同期增長 7.50%。我們認為,未來在 5G 商用化的背景下,資料傳輸效率與資料量將同步上 升,因此所需要的資料處理能力、儲存空間也將越來越大,伺服器出貨量有望持續 增長。
儲存:儲存裝置的發展離不開 5G、雲、AIoT、汽車電子、遊戲等多維需求的驅動。 在數字化轉型的推動下,企業需要儲存的資料總量大幅增加,給儲存裝置供應商提 供了發展機遇。IDC 預測,2018-2023 年,全球儲存裝機容量將以 18.4%的年複合 增長率增長,2023 年的儲存裝機容量將達到 11.7ZB。從全球儲存介質來看,預計 增長最快的儲存介質是固態硬碟,2018-2023 年 CAGR 將達到 44.0%。
作業系統:作業系統是協調、管理和控制各類硬體資源和軟體資源的控制程式。全 球 PC 端作業系統市場由微軟旗下的 Windows 系列和蘋果旗下的 macOS 主導。百 度統計流量研究院的資料顯示,截至 2020 年 12 月,Windows 系統在我國桌面操 作系統市場佔據 89.79%的市場份額,macOS 系統佔比為 6.22%,國產替代空間十 分廣闊。目前我國自主研發的 PC 端作業系統操作以麒麟軟體的銀河麒麟、中標麒 麟和統信軟體的 UOS 為主。從移動端市場來看,國內市場主要參與者包括谷歌旗 下的安卓和蘋果旗下的 iOS,中國聯通、阿里、華為、聯想、百度等廠商也在著力 推進移動終端作業系統的研發。
中介軟體:中介軟體是獨立的系統級軟體,連線作業系統層和應用程式層,主要為網路 分散式計算環境提供通訊服務、交換服務、語義互動操作服務等系統之間的協同集 成服務,解決系統之間的互連互通問題。根據智研諮詢的統計資料,2019 年中國中 間件市場總體規模達到 72.4 億元,同比增長 11.38%。隨著新一代資訊科技的發展 以及傳統行業在數字經濟下的升級轉型,預計國內中介軟體市場規模將保持穩定增長, 國產中介軟體產品有望逐漸取代 IBM 和 Oracle 等外資廠商的市場份額。
資料庫:資料庫是按照資料結構來組織、儲存和管理資料的倉庫型資料管理系統, 與作業系統、中介軟體同為三大基礎軟體之一,目前主要分為傳統的關係型資料庫與 新興的非關係型資料庫兩類。從競爭格局來看,過去國內資料庫市場被海外的 Oracle、IBM 等企業壟斷,近年來受益於信創政策的加速推進,本土資料庫企業的 市場份額得以顯著提升。隨著雲資料庫等新興資料庫的發展和國內廠商核心技術的 持續迭代,未來資料庫的國產替代程序有望提速。
應用軟體:應用軟體是打通整個信創生態建設的最後一步。隨著本土廠商多年的技 術積累、業務創新和市場開拓,國產應用軟體逐漸崛起。在辦公軟體領域,國內市 場中僅有數家本土廠商參與競爭,形成了微軟、金山辦公同臺競爭,其他廠商跟進發展的競爭態勢;在 ERP 領域,高階市場主要被 SAP、Oracle 等海外企業佔據, 用友網路、金蝶國際等本土廠商在低端領域佔據較大市場份額。
網路安全:我國一直對網路安全產業高度重視,出臺了一系列政策和措施支援網路 安全產業發展。根據中國網路空間安全協會發布的《2020 年中國網路安全產業統計 報告》,2019 年中國網路安全市場規模約為 523.09 億元,同比增長 25.37%,到 2023 年底將突破千億元。從市場格局來看,歐美廠商起步較早,在技術上引領行業發展; 國內資訊保安市場呈現高度分散的特點,市佔率較高的絕對龍頭尚未出現。
與傳統資訊科技產業不同,信創產業更加強調生態體系的打造,核心邏輯在於形成 以 CPU 和作業系統為核心的國產化生態體系,系統性地保證整個國產化資訊科技 體系可生產、可用、可控和安全。目前,國家和企業正在開展基於 CPU 和操作系 統的適配工作,核心技術生態已初步形成。
根據公開資料,目前我國信創產業的主要市場參與者包括四大集團:中國電子資訊 產業集團(CEC)、中國電子科技集團(CETC)、中科院和華為。其中,CEC 與 CETC 均為中央直接管理的國有獨資企業:CEC 擁有從晶片、作業系統、中介軟體、資料庫、 安全整機到應用系統的國內最完整的自主先進產業鏈,重要子公司包括中國長城和 中國軟體等;CETC 是我國軍工電子主力軍、網信事業國家隊、國家戰略科技力量, 在軍工電子和網信領域佔據技術主導地位,通過子公司太極股份間接持有人大金倉 和金蝶天燕。
2011 年,CEC 把網路資訊保安作為主要業務,開啟了計算機硬軟體體系國產化的 漫長道路,研發了具有完全自主智慧財產權的飛騰「Phytium 處理器」和麒麟「Kylin 作業系統」,建立了具有安全性、可靠性的中國計算機軟硬體基礎體系—PK 體系。 2019 年 12 月,CEC 在海南自貿港首次面向公眾和產業界正式釋出《PK 體系標準 (2019 年版)》及《PKS 安全體系》,邁出了從核心技術到產業發展的關鍵一步。
1.3 資訊產業蓬勃發展,國產替換持續進行
新應用、新技術、新計算架構、百億級聯接、爆炸式資料增長將重塑 ICT 產業新格 局,催生新的計算產業鏈條,新的廠家和新的生態體系有望不斷湧現。根據《鯤鵬 計算產業發展白皮書》的預測,到 2023 年,全球計算產業投資空間將達到 1.14 萬 億美元。
中國作為全球第二大經濟體,近年來雲端計算、人工智慧、物聯網、邊緣計算和 5G 方面的技術創新都已經接近甚至領先全球,預測 2023 年中國計算產業投資空間將 達到 1043 億美元,接近全球的 10%,是全球計算產業發展的主要推動力和增長引 擎。
根據中國工程院倪光南院士 2018 年 8 月蒞臨騰訊發表的專題演講《從中美貿易摩 擦看科技自主創新的機遇與挑戰》,全國黨政機關使用的電腦共有約 2000 萬臺,未 來有望全部替換為國產 CPU 和作業系統。
根據採招網的公開資訊和我們的產業調研,我們估算 PC 作業系統與伺服器操作系 統的採購價格分別在 500 元、7000 元左右。以此價格推算,國內黨政市場空間廣 闊。
2 基礎硬體:核心技術逐步突破,國產化程序邁入快車道
2.1 CPU:計算機的運算與控制中心
CPU 是智慧手機與計算機等產品的運算與控制中心,其收入情況與終端產品出貨量 密切相關。2016 年以來,我國智慧手機需求下降,出貨量呈現逐年下滑的趨勢。隨 著 5G 商用化的普及,2020 年 12 月單月,智慧手機出貨量實現同比正增長,未來 有望逐漸恢復。根據 Wind 資料,我國電子計算機整機的產量始終保持穩定,2020 年 12 月的單月產量為 0.48 億臺,同比增長 42.49%。在 2020 年新冠肺炎疫情的影 響下,智慧手機和計算機的產能仍然表現出較強的韌性,保障了 CPU 市場的穩健 成長。
根據 Mercury Research 的統計資料,在 2019 年全球的桌面端 CPU 市場中,Intel 佔據了 81.7%的市場份額,AMD 佔據了 18.3%的市場份額,VIA 佔據了約 0.1%的 市場份額;在伺服器市場中,Intel 佔據了 95.5%的市場份額,AMD 佔據了 4.5%的 市場份額。分地區來看,兩家公司 2020 年在中國市場的收入合計達到 1551.16 億 元,佔全球市場銷售收入的 27.13%,2012-2020 年間在中國市場收入之和的 CAGR 達到 10.11%,反映出中國市場巨大的潛力。
指令集是 CPU 中用來計算和控制計算機系統的一套指令的集合,一般可分為複雜 指令集(CISC)和簡單指令集(RISC),是 CPU 設計環節的關鍵。由於自主研發指令 集架構的技術門檻較高,因此多數國內廠商選擇購買國外的技術授權,授權方式主 要分為兩種:指令集架構授權和 IP 核心授權。其中,獲得指令集架構授權的廠商可 以對指令集架構進行大幅度改造,對企業研發能力要求更高;而 IP 授權企業沒有權 限對核心進行改造。
CISC 的指令系統比較豐富,有專用指令來完成特定的功能。在 CISC 微處理 器中,程式的各條指令是按順序序列執行的,每條指令中的各個操作也是按順 序序列執行的,因此控制簡單,但計算機各部分的利用率不高,執行速度較慢。 CISC 以 Intel、AMD 的 X86 CPU 為代表。
RISC 結構優先選取使用頻率最高的簡單指令,對不常用的功能通過組合指令 來完成,以 ARM,IBM Power 為代表。ARM 相比 CISC 擁有體積小、低功耗 和價效比高的特點,在移動晶片領域占主導地位。目前主流的手機晶片廠商幾 乎都採用了 ARM 架構,例如高通、德州儀器、三星及蘋果等。我國採用 ARM 架構的晶片廠商主要包括飛騰和華為。
從 2018 年美國製裁中興事件,到 2020 年的華為晶片斷供風波,我國在晶片領域的 短板日益顯露。億歐智庫的資料顯示,國產 CPU 在伺服器和 PC 端市場中佔有率不到 0.5%,而在通訊裝置領域的佔有率相對較為樂觀。目前我國 CPU 市場以 X86 為主,Intel 和 AMD 兩家公司處於壟斷地位,擁有高度自主研發的國產 CPU 是我國 IT 技術發展的必經之路。
2.1.1 飛騰:高自主化國產晶片,助力產業生態建設
飛騰資訊科技有限公司是國內領先的自主核心晶片提供商,由中國電子資訊產業集 團、天津市濱海新區政府和天津先進技術研究院於 2014 年聯合支援成立。目前飛 騰公司的總部設在天津。飛騰公司致力於飛騰系列國產高效能、低功耗通用計算微 處理器的設計研發和產業化推廣,同時聯合眾多國產軟硬體生態廠商,提供基於國 際主流技術標準、中國自主先進的全國產資訊系統整體解決方案,支撐國家資訊安 全和重要工業安全。
經過多年的技術積累,飛騰的 CPU 產品具有譜系全、效能高、生態完善、自主化 程度高等特點。目前飛騰已釋出的 CPU 產品主要包括高效能伺服器 CPU(騰雲 S 系列)、高效能桌面 CPU(騰銳 D 系列)和高階嵌入式 CPU(騰瓏 E 系列)三大 系列,為從端到雲的各型裝置提供核心算力支撐。
2020 年 7 月,飛騰正式釋出了新一代高可擴展多路伺服器晶片騰雲 S2500。騰雲 S2500 繼承了上代產品 FT-2000+的卓越效能,在多路擴展能力方面取得了重大突 破,兼具高可擴展、高效能、高安全、高可靠、高能效五大核心能力,將為行業新 基建提供更高算力、更高密度、更多配置、更低成本的解決方案。根據飛騰在釋出 會上披露的資料,一個機櫃數量的 FT-2000+伺服器所提供的算力,僅用 1/3 數量的 S2500 四路 2U 伺服器或 1/2 數量的 S2500 雙路 2U 伺服器就可以實現,系統建設 成本進一步壓縮。
公司總經理竇強在釋出會上表示:這款多路伺服器晶片是飛騰補齊高階晶片的最後 一塊版圖的伺服器 CPU 產品。騰雲 S2500 將大幅提升政務雲和大資料基礎設施底 座的算力,還使飛騰平臺逐步具備了對算力要求更高的電信、金融等新基建核心行 業核心業務的支撐能力。
在 2020 年 12 月舉辦的飛騰生態夥伴大會上,飛騰釋出了新產品騰銳 D2000。相 比上一代產品,騰銳 D2000 效能大幅躍升,SPECint 分值為 97.45,接近原來的 2 倍。
此外,多家企業在生態大會上釋出了基於飛騰 CPU 的全新伺服器和嵌入式產品。 長城、浪潮、同方、曙光、中興通訊等 15 家國內廠商釋出了基於騰雲 S2500 的多 路伺服器產品群,銳捷、長城金融、中電智慧、漢為、恆為、藍炬等 10 家國內廠 商釋出了基於飛騰 CPU 的嵌入式產品群。這些產品將用於國內政務和企業辦公、 雲端計算、資料中心、金融等多個領域,產品效能、能耗以及自主程度在同類型產品 中具備明顯優勢,能夠有效支撐國家核心資訊系統轉型升級。
截至 2020 年底,飛騰的軟硬體合作伙伴數量已經超過了 1600 家。2020 年全年, 飛騰完成了 423 個合作伙伴 924 個項目的開案設計與支援;與 851 家廠商的 2557 款軟體完成適配優化與認證;攜手生態夥伴釋出了 90 餘個行業聯合解決方案,覆 蓋電信、金融、能源、交通、醫療、數字城市、工業製造等行業領域。
根據中國長城釋出的《2021 年 5 月 13 日投資者關係活動記錄表》,2020 年飛騰市 場、營收、研發、生態和隊伍建設均取得突破性進展,累計發貨數量超過 150 萬片; 實現營業收入 12.72 億元,淨利潤 3.41 億元。
2.1.2 鯤鵬:華為自主研發設計,創造計算效能紀錄
鯤鵬處理器是華為在 2019 年 1 月向業界釋出的高效能資料中心處理器,目的在於 滿足資料中心的多樣性計算和綠色計算需求,具有高效能,高頻寬,高整合度,高 效能四大特點。鯤鵬處理器基於 ARMv8 架構永久授權,處理器核、微架構和晶片 均由華為自主研發設計,鯤鵬計算產業相容全球 ARM 生態,二者共享生態資源, 互相促進、共同發展。為滿足新算力需求,華為圍繞鯤鵬處理器打造了「算、存、 傳、管、智」五個子系統的晶片族。
目前鯤鵬的 920 和 916 系列產品已實現量產,930 系列尚仍在研發和規劃中。華為 最新發布的鯤鵬 920 是行業內首顆相容 ARM 架構的 64 核數據中心處理器,由華為 自主研發設計,採用多發射、亂序執行、優化分支預測等多種手段提升單核的效能。 根據華為在第六屆世界網際網路大會上公佈的資料,該處理器在創造計算效能紀錄的 同時,功耗比效能標杆處理器更低,能效比超過主流處理器 30%。在大規模資料中 心業務實踐中,每萬臺基於鯤鵬處理器的伺服器可以每年省電 1 千萬度,碳排放每 年減少 10000 噸。
鯤鵬計算產業是基於鯤鵬處理器構建的全棧 IT 基礎設施、行業應用及服務,包括 PC、伺服器、儲存、作業系統、中介軟體、虛擬化、資料庫、雲服務、行業應用以及 諮詢管理服務等。目前,全球鯤鵬計算廠商已經構築了相對完整的基礎軟體生態, 在政務等重點行業的生態也已經初步成型。業界主流的 Linux 作業系統、虛擬化軟 件、資料庫、中介軟體等基礎軟體均全面支援鯤鵬處理器,其在政府、金融、電信和 網際網路等行業的主要場景已經規模商用。
在鯤鵬生態建設上,華為與海內外生態廠家合作,重點投入了作業系統、編譯器、工具鏈、演算法優化庫等開發和維護,同時針對資料中心大資料、分散式儲存、雲原 生應用等場景,開發基於鯤鵬處理器的解決方案產品和參考設計。
2.1.3 龍芯:專注單核效能提升,系列產品廣泛落地
龍芯是中國科學院計算所自主研發的通用 CPU,採用自主 LoongISA 指令系統,兼 容 MIPS 指令,2002 年 8 月誕生的「龍芯一號」是我國首枚擁有自主智慧財產權的通 用高效能微處理晶片。2010 年,中國科學院和北京市政府共同牽頭出資,龍芯中科 技術有限公司正式成立,開始市場化運作,旨在將龍芯處理器的研發成果產業化。 龍芯中科在網路安全、辦公與資訊化、工控及物聯網等領域與合作伙伴展開了廣泛 的市場合作,產品在政府、能源、金融、交通、教育等行業領域取得了廣泛應用。
2019 年 12 月,龍芯中科釋出了龍芯新一代通用 CPU 產品 3A4000/3B4000,該產 品在工藝不變的條件下,通過龍芯中科多年積累的微結構的設計優化,比龍芯 3A3000 效能提升一倍以上。中國電子技術標準化研究院(CESI)中國賽西實驗室使 用國際標準 CPU 效能測試工具 SPEC CPU2006 進行實際測試,資料表明,龍芯 3A4000 的定點和浮點單核分值均超過 20 分,而龍芯 3A3000 約為 10 分。通過操 作系統配合實現優化功耗管理,龍芯 3A4000 膝上型電腦工作時間比龍芯 3A3000 延長一倍以上。
根據龍芯2020年11月在中國芯應用創新高峰論壇暨IAIC頒獎典禮上披露的資料, 在安全類應用領域,龍芯高質量等級晶片銷售量超過 10 萬顆;民用資訊化上,黨 政、教育等出貨量超過 100 萬顆;在網路安全、能源、交通、光電領域,基於龍芯 的 IP 授權,出貨量超過 1000 萬顆。龍芯官方表示,截至 2020 年底,龍芯有 1000 多家合作伙伴,超過 2 萬名的開發人員,並提供晶片級開放、主機板級共享、核心級 支援和開放性商業模式,打造真正開放的全產業鏈生態體系。
2.1.4 申威:技術創新引領發展,築成我國先進超算
成都申威科技有限責任公司成立於 2016 年,目前已形成申威高效能運算處理器、 伺服器/桌面處理器、嵌入式處理器三個系列的國產處理器產品線,以及申威國產 I/O 套片產品線。申威系列國產晶片已多次成功應用於國家重大科技工程項目中,並在 黨政機關、關鍵領域、商業市場上開展了產業化推廣,正在為國家資訊保安戰略和 資訊產業升級發展做出積極的貢獻。
運行速度超過十億億次的超級計算機,系統全面採用國家科技重大專項核高基專項 支援的「申威 26010」眾核處理器。該處理器採用了片上融合的異構眾核體繫結構, 單晶片計算能力相當於 3 臺 2000 年全球排名第一的超級計算機,足以比肩當前超 級計算機領域最先進的處理器,打破了國外的技術封鎖。
2.1.5 海光:獲 X86 技術授權,擬進軍科創板上市
海光資訊科技股份有限公司成立於 2014 年,為中科曙光下屬子公司。根據天眼查 的資訊,中科曙光目前持有海光 32.10%的股份。2016 年,AMD 與海光達成合作 協議,授權其利用 AMD 的 X86 技術和 SoC IP 用於晶片開發,海光成為我國唯一 拿到 AMD 研發的「Zen」架構的廠商。
2019 年,美國商務部將海光加入了實體清單,AMD 難以繼續向合資企業授予任何 其他 IP 許可,但海光仍然可以使用已獲得許可的原始 IP,並且可以繼續對其進行 改進。根據中信證券官網,海光與中信證券於 2021 年 1 月簽署 IPO 輔導協議,擬 在科創板上市。
在基本架構方面,海光處理器在核心佈局上和原版「Zen」完全相同,包括快取容量、 TLB 容量、端口布局等部分;在加密機制方面,「Zen」架構的霄龍處理器原本採用了 AMD SEV 虛擬化加密技術,涉及 RSA、ECDSA、ECDH、SHA、AES 等加密算 法,海光將其改為了我國自主研發的 SM2、SM3 和 SM4,可控性大大增強。獲得 AMD 的 IP 授權從側面反映出海光的實力,同時,國產處理器的成功研發也標誌著 我國信創產業取得突破性進展。
2.1.6 兆芯:手握三大核心技術,產品效能不斷提升
上海兆芯積體電路有限公司於 2013 年成立,通過中國臺灣威盛電子(VIA)獲得了 X86 架構的授權。兆芯同時掌握中央處理器、圖形處理器、晶片組三大核心技術, 具備相關 IP 自主設計研發的能力,自成立以來已成功研發並量產多款通用處理器產 品,並形成「開先」、「開勝」兩大系列,產品效能不斷提升。2019 年 6 月,兆芯 釋出開先 KX-6000/開勝 KH-30000 系列處理器,是首款主頻達到 3.0GHz 的國產通 用處理器。根據兆芯官網披露的資料,截至 2020 年底,兆芯已累計申請專利 1600 餘件,獲權 1200 餘件。
2020 年 10 月,VIA 召開重大資訊說明會,宣佈通過持股 100%的子公司 VIABASE 和 VIATECH 出售部分晶片產品相關技術、資料等智慧財產權(不含專利權)予 VIA 間接持股 14.75%的上海兆芯,交易金額為 1.39 億美元。此外,VIABASE 將出售 部分處理器相關技術、資料等智慧財產權(不含專利權)給予上海兆芯,交易金額為 1.18 億美元。我們認為,兆芯本次收購 VIA 的部分 X86 處理器、晶片組技術、資 料等 IP 產權,有助於提升兆芯的技術積累和產品自主化程度,加速產品的商業化落 地進展。
2.2 GPU:與 CPU 分工協作的顯示核心
GPU 的全稱為圖形處理器,又稱顯示核心、視覺處理器、顯示晶片,是一種專門在 個人電腦、工作站、遊戲機和平板電腦、智慧手機等移動裝置上做影象和圖形相關運算工作的微處理器。與 CPU 相比,GPU 擁有更多的計算單元,因此在解決計算 密集型的程式與易於並行的程式方面具有優勢。GPU可分為整合GPU與獨立GPU:
整合 GPU 是集成於主機板或 CPU 上的影象處理單位,佔用實體記憶體,因此會對 系統性能和速度造成一定影響。整合 GPU 通常價格較低、相容性較好,但無 法實現更換。
獨立 GPU 指通過獨立顯示卡插在主機板上的影象處理單位,不佔用實體記憶體。一 般而言,獨立 GPU 的效能比整合 GPU 更高,能耗和價格也相應較高。
GPU 行業進入壁壘較高,市場格局相對集中,主要參與者包括 Intel、AMD 和英偉 達。從整合 GPU 市場來看,根據 Jon Peddie Research 的統計資料,2020 年第四 季度全球 GPU 出貨量同比增長了 12.4%,預計 2020-2025 年期間,GPU 裝機量的 CAGR 將達到 3.7%。第四季度,AMD 的整體市場份額較上一季度下降了 2.2 個百 分點,英偉達下降了 4.37 個百分點,Intel 憑藉穩定的供應鏈穩居市場龍頭,市場 份額提升了 6.6 個百分點。
從獨立 GPU 市場來看,2020 年第四季度,英偉達較上一季度提高了 2 個百分點的 市場佔有率,目前佔據了 82%的獨立顯示卡市場,AMD 的市場份額為 18%。與去年 同期的市佔率相比,英偉達實現了較大幅度的增長。
2.2.1 景嘉微:國內 GPU 龍頭廠商,有望打破寡頭壟斷
長沙景嘉微電子股份有限公司成立於 2006 年,主要從事高可靠電子產品的研發、 生產和銷售,產品主要涉及圖形顯控領域、小型專用化雷達領域、晶片領域等。在 圖形處理晶片領域,景嘉微經過多年的技術鑽研,成功研發了多款具有自主知識產 權的圖形處理晶片。2014 年 4 月,景嘉微成功研發出國內首款國產高可靠、低功 耗 GPU 晶片 JM5400。JM5400 具有完全自主智慧財產權,可廣泛應用於有高可靠性 要求的圖形生成及顯示等領域,在多個國家重點項目中得到了成功的應用,打破了 國外產品長期壟斷我國 GPU 市場的局面。
景嘉微以 JM5400 研發成功為起點,不斷研發更為先進且適用更為廣泛的一系列高 效能低功耗圖形處理晶片,第二代圖形處理芯 JM7200 於 2018 年 8 月成功流片, 在產品效能和工藝設計上較第一代圖形處理晶片 JM5400 有較大的提升。目前, JM7200 已完成與龍芯、飛騰、麒麟軟體、統信軟體等國內主要的 CPU 和作業系統 廠商的適配工作,與中國長城、超越電子等十餘家國內主要計算機整機廠商建立合 作關係並進行產品測試。2019 年,景嘉微在 JM7200 基礎上,推出了商用版本 JM7201,滿足桌面系統高效能顯示需求,並全面支援國產 CPU 和國產作業系統, 推動國產計算機的生態構建進一步完善。
景嘉微的 JM5400 晶片主要應用於軍用領域。景嘉微在圖形顯控領域具備自主技術 優勢,在我國軍用飛機航電顯控系統由使用 DSP 與 FPGA 圖形加速器向使用 GPU 圖形處理器升級之際,即率先推出了應用獨立 GPU、高度整合化的 FPGA 和支援 OpenGL 標準的圖形顯控模組。JM5400 成功研發後,景嘉微藉助其打造了具有「中 國芯」的系列開發平臺和系列產品線。
近年來,景嘉微積極拓展民用市場,JM7200 晶片已在民用市場批量落地,JM7201 晶片作為 JM7200 晶片的低能耗商用版本,未來在民用市場的落地速度有望加快。 2019 年 11 月,景嘉微全資子公司長沙景美積體電路設計有限公司與湖南長城科技 資訊有限公司簽署了《戰略合作協議》,擬向湖南長城提供基於 JM7200 的國產圖 形顯示卡十萬套,實際採購數量以湖南長城整機參與湖南省政府採購項目中標的數量 為準。2020 年 3 月,景美與北京神州數碼有限公司簽署了《採購合作框架協議》, 協議規定神州數碼可以「中國大陸地區經銷商」的名義在包括網路銷售渠道在內的 中國大陸地區銷售公司的 GPU 等產品。我們認為,此次合作有利於景嘉微藉助神 州數碼的渠道實現業務拓展,實現雙方的協同發展。
2021 年 1 月,景嘉微釋出《日常經營重大合同公告》,預示著產品在民用市場加速 放量。公告顯示,景嘉微及子公司景美連續十二個月內與某公司簽訂多份日常經營 性合同,合同金額累計達 45838.06 萬元,合同累計金額超過景嘉微 2019 年度經審 計主營業務收入的 50%。2018-2020 年,景嘉微及景美與某公司發生同一類型採購 金額分別為 197.29 萬元、7614.59 萬元、20032.23 萬元,分別佔當年採購總額的 0.83%、26.18%、32.73%。
2018 年,景嘉微成功通過定增募集資金 10.88 億元,募集資金將用於研發下一代圖 形處理晶片。根據 2020 年年報,下一代圖形處理晶片目前正按計劃開展研發工作, 目前已初步完成後端設計工作。我們認為,下一代晶片的成功研發將鞏固景嘉微在 行業內的技術領先優勢,不斷擴大其產品在多領域的應用,提升景嘉微的核心競爭 力和持續盈利能力。
2.3 儲存:新興儲存技術迎來發展機遇
儲存器按照形態可分類為光學儲存(DVD/CD 等)、磁性儲存(傳統硬碟、軟盤等)、 半導體儲存,其中,半導體儲存是儲存領域應用最廣、市場規模最大的儲存器件。 半導體儲存按資訊的可儲存性又可分為掉電非易失儲存和掉電易失儲存,目前市場 上主流的儲存器包括掉電非易失儲存 NOR Flash、NAND Flash 和掉電易失儲存 DRAM。
全球市場規模最大的半導體儲存器包括 DRAM 和 NAND Flash。根據 TrendForce 的統計資料,全球半導體儲存市場規模在 2018 年時達到近五年來的峰值,其中 DRAM 的市場規模接近 1000 億美元,2019 年後市場規模有所下滑。我們認為,未 來隨著伺服器需求上升、5G 商用化落地進展加速,儲存器行業的需求將穩步恢復。
在大資料環境下,資料規模和複雜度的增加往往非常迅速,對系統的擴展效能要求 較高,雲端儲存、分散式儲存等技術逐漸興起。
雲端儲存:雲端儲存指通過叢集應用、網格技術或分散式檔案系統等功能,將網路 中大量各種不同類型的儲存裝置通過應用軟體集合起來協同工作,共同對外提 供資料儲存和業務訪問功能。雲端儲存可以保證資料的安全性,並節約儲存空間,常見的雲同步儲存服務包括谷歌的 GDrive、蘋果的 iCloud 等。
分散式儲存:傳統的網路儲存系統採用集中的儲存伺服器存放所有資料,儲存 伺服器成為系統性能的瓶頸,不能滿足大規模儲存應用的需要。分散式網路存 儲系統採用可擴展的系統結構,利用多臺儲存伺服器分擔儲存負荷,利用位置 伺服器定位儲存資訊,不但提高了系統的可靠性、可用性和存取效率,同時易 於擴展。
2.3.1 易華錄:依託藍光儲存優勢,構建資料湖合作生態
北京易華錄資訊科技股份有限公司成立於 2001 年,是國務院國資委直接監管的中 央企業中國華錄集團旗下控股的上市公司。基於國家大資料發展戰略和資訊保安保 障要求,易華錄緊緊把握政府管理創新需求,發揮央企優勢,將金融資本和產業資 本相結合,實施以資料湖為核心的「1+3」發展戰略。
易華錄在國內擁有華錄藍光儲存產品的唯一銷售渠道、技術方案、以及藍光光碟耗 材的供應鏈。易華錄目前已釋出了第四代華錄藍光儲存產品,2020 年中報資料顯示, 其單張光碟容量已達 500GB,單機櫃容量最高可達 3.2PB,支援 RAID 0/5/6 資料 備份技術,安全可靠性達最高冗值 19N,儲存年限可達 100 年。根據易華錄微信公 眾號披露的資料,在能耗方面,易華錄單個機櫃待機功耗 7W,工作功耗 170W, 能耗僅為磁碟儲存 1/20,大大降低資料中心機房 PUE 值,連續入選工信部《綠色 資料中心先進適用技術目錄》。在結構方面,易華錄藍光儲存光碟庫採取硬體模組化 設計,介面豐富全面,按需搭配、即插即用、靈活擴展。
易華錄以湖儲存業務底座藍光儲存產品為主,同生態合作伙伴華為、H3C、聯想、 浪潮、鼎甲等共同挖掘儲存市場需求,打造聯合產品和解決方案。其中,易華錄與 華為在儲存產業、智慧交通、資料湖以及品牌宣傳營銷領域均開展深度合作。
2019 年,華為釋出了資料保護解決方案,將易華錄的藍光產品融入鯤鵬產業鏈體系 和資料生命週期管理 TCO 解決方案中;2020 年 4 月,華為 OceanStor 分散式儲存 中引入易華錄的藍光產品,形成完整的熱、溫、冷的資料分級機制,為資料保護、 備份、歸檔場景日益增長的海量資料提供最佳儲存方案。
易華錄通過構建資料湖合作生態,不斷建立健全資料湖生態聯盟。截至 2020 年底, 加入資料湖生態圈的公司累計 400 餘家,合作企業劃分為資料基礎設施類、雲平臺 類、人工智慧類、資料應用類 4 大類;涉及公檢法、教育、醫療、政企行業等 39 個行業。
2.3.2 同有科技:緊跟信創政策節奏,佈局儲存全產業鏈
北京同有飛驥科技股份有限公司主要成立於 1998 年,主要從事資料儲存、快閃記憶體存 儲、容災等技術的研究、開發和應用。同有科技聚焦「快閃記憶體、雲端計算、自主可控」 三大產業方向,通過內生外延的發展路徑,已基本形成從芯到系統的儲存全產業鏈 佈局。
同有科技緊跟信創市場政策節奏進行項目佈局,下游行業使用者包括政府、特殊行業、 金融、能源、交通、製造業、醫療和教育等重點行業。同有科技自主研發的多款產 品已入圍特殊行業關鍵軟硬體信創產品名錄,通過信創領域產品測試、國家電網和 南方電網入圍測試,目前在黨政行業 IT 國產化試點項目中市場佔有率保持前列。根 據同有科技 2020 年年報,同有科技全力構建以儲存為核心的生態圈,圍繞 ACS 5000 系列產品與多家國產廠商開展相容測試,截至 2020 年底,公司儲存系統已與 80 餘家國產廠商的 IT 產品完成相容互認,產品的功能、效能和相容性得到有效論證。
2018 年,同有科技推出了基於飛騰 CPU、麒麟 OS 的信創儲存系統 ACS 5000A。 ACS 5000 系列產品是同有科技推出的業界首款商用信創儲存產品,關鍵部件全部 國產化,儲存 IO 堆棧和管理軟體均為自主研發,能夠為政府、軍工等各行業提供 效能卓越、安全可靠的儲存服務。2020 年 6 月,同有科技與中國電子系統技術有 限公司簽訂了生態合作伙伴協議,將聯合為使用者提供安全、可信賴的 IT 基礎服務。 我們認為,雙方的合作有利於同有科技藉助中國電子資訊產業集團有限公司 PKS 技術體系優勢以及產業生態圈資源匯入能力,綜合實力有望進一步提升。
3 基礎軟體:三位一體協同發力,生態建設成果顯著
3.1 作業系統:基礎軟體的核心環節
根據《2019 網信自主創新調研報告》給出的定義,作業系統是整個計算機的核心繫 統軟體,主要負責管理計算機硬體與軟體資源,並提供必須的人機互動機制。隨著 資訊科技的發展,作業系統的概念已延伸到資訊裝置的各個計算節點,以及協同工 作的雲端、邊緣端、智慧終端等各類裝置中。目前,作業系統總體分為開源和閉源 兩大類型。
閉源作業系統即原始碼不公開的作業系統產品,如 Windows 系列和 Unix 系列。 閉源產品對其核心技術和智慧財產權加以保護,建立了技術性壁壘,因此通常能 獲得更多商業利益。
開源作業系統即公開原始碼的作業系統,典型代表是基於 Linux 的桌面和服務 器作業系統,以及移動端的 Android 作業系統等。開源作業系統給參與者提供 了產品拓展的機會,有助於豐富產品生態圈。
在作業系統領域,以微軟的 Windows 為代表的閉源作業系統產品在國內外市場中 佔據了壟斷地位。根據百度統計流量研究院的資料,2018 年 12 月,微軟旗下的操 作系統在中國的市場份額高達 94.94%,macOS、iPad OS、Linux 等其他作業系統 的市場份額較小。此後,Widows 系列產品的市場佔有率呈現下降趨勢,2020 年 12 月的市場份額下降至 89.79%,仍處於市場主導地位,但其他桌面作業系統正逐 漸擴大市場份額。其中,macOS 的市場佔有率由 2018 年 12 月的 1.91%增長至 2020 年 12 月的 4.11%,Linux 的市場佔有率由 2018 年 12 月的 0.68%增長至 2020 年 12 月的 1.16%,微軟作業系統的壟斷局勢有望出現改觀。
Linux 是一套免費使用和自由傳播的類 Unix 作業系統,由於其效能穩定和開源等特 性,國產作業系統多為以 Linux 為基礎二次開發的作業系統。目前國產作業系統市 場的主要參與者包括麒麟軟體、統信軟體、普華軟體、中興新支點、中科方德及華為等。
2020 年 1 月 14 日,中央政府採購網釋出中央國家機關 2020-2021 年 Linux 操作系 統協議供貨採購項目成交公告。麒麟軟體、統信軟體等企業的作業系統和伺服器操 作系統產品,憑藉優異的產品品質和過硬的技術水平成功入圍。
3.1.1 麒麟軟體:雙劍合璧,強化「PK 體系」生態體系構建
2019 年 12 月 20 日,中國軟體釋出公告,為整合公司現有兩家作業系統子公司資 源,中國軟體與中標軟體、天津麒麟及其其他股東,於 2019 年 12 月 2 日共同簽署 了《投資意向協議書》,各股東方擬以各自在中標軟體和天津麒麟的出資,作價投資 設立新公司,原各股東成為新公司的股東,中標軟體和天津麒麟成為新公司的全資 子公司。
2020 年 2 月中旬,天津麒麟更名為麒麟軟體有限公司。2020 年 3 月,麒麟軟體正式完成整合,中國軟體仍為麒麟軟體的控股股東,中標軟體成為麒麟軟體的全資子 公司。根據中國軟體 2020 年年報披露的資料,中國軟體目前持有麒麟軟體 44.99% 的股權。
整合後的天津麒麟將持續優化資源配置,加速麒麟作業系統與國產 CPU、BIOS、 整機、外設等的適配工作,並不斷完善以作業系統為核心的產品生態體系。根據麒 麟軟體微信公眾號,截至 2020 年 12 月底,麒麟軟體服務中國各行業客戶已經超過 10000 家,生態合作軟硬體產品數量超過 30000 款,在全國 31 個省市自治區,黨 政機關辦事機構實現了全覆蓋部署應用。
2020 年 8 月,麒麟軟體正式推出了最新的桌面版 OS——銀河麒麟桌面作業系統 V10,該產品實現了同源支援飛騰、鯤鵬、海光、龍芯、申威、兆芯等國產平臺, 提供類似 Win 7 風格的使用者體驗,同時相容支援 2000 餘款安卓應用,極大地豐富 了 Linux 生態。中國工程院院士倪光南在銀河麒麟作業系統 V10 釋出會上表示,麒 麟作業系統安全等級已達到國內最高等級,相信國產自主創新軟體會逐步替代國外 壟斷。
3.1.2 統信軟體:UOS 重磅落地,聚焦上下游產品適配
2019 年 11 月 25 日,誠邁科技公告擬以全資子公司武漢誠邁 100%股權作價 2.04 億元,深度科技股東擬以其持有的 100%深度科技股權作價 2.55 億元,共同以股權 對統信軟體增資,並以股權出資替代各方前期對統信軟體註冊資本的現金出資。本 次交易完成後,誠邁科技持有統信軟體 44.44%的股權。
在 2020 年 12 月的統信 UOS 生態大會上,統信軟體宣佈完成 11 億元 A 輪融資。 本輪由亦莊國投領投,會暢通訊等 17 家頂級投資機構共同完成,統信軟體員工持 股平臺南京友聯信創企業管理諮詢合夥企業(有限合夥)則以 5100 萬元對統信軟 件進行增資。為優化統信軟體股權管理,前期統信軟體股東劉聞歡先生已將其直接 持有的統信軟體 10.93%股權轉讓給其全資持有的北京深度創科網路技術有限公司。 在鈦媒體 App 採訪中,統信軟體董事長王繼平表示,統信軟體本輪投後估值達到 59 億元,並希望未來幾年內能夠在科創板上市。
2020 年 1 月,統信軟體宣佈國產 OS—UOS 統一作業系統正式版釋出。統信 UOS 是由統信軟體開發的一款基於 Linux 核心的作業系統,支援飛騰、鯤鵬、海光、龍 芯、申威、兆芯等晶片平臺的筆記本、桌上型電腦、一體機、工作站以及伺服器。UOS 與深度科技的 Deppin 系統並行開發,功能和資源庫類似,兩者區別主要在於 UOS 面向於商業,Deepin 則定位於社群版本。根據統信軟體微信公眾號,2020 年 10 月以來,統信 UOS 應用商店的日均下載量突破 1 萬次。截至 2020 年 11 月,統信 UOS 應用商店中的應用數量已經超過了 1500 款,不僅包含了辦公學習、程式設計開發、 圖片處理等常見的流行應用軟體,更有其他眾多娛樂軟體可供選擇,滿足了使用者在 各場景下的使用需求。同時,UOS 在區塊鏈應用生態、鯤鵬生態等建設中也大力進行佈局。
統信軟體與清華同方、華為、浪潮等大型企業均有密切合作。2019 年 9 月,華為 正式推出榮耀 MagicBook Pro 銳龍 Linux 版筆記本,預裝 Deepin 桌面版,價格低 於普通版,使用者在使用過後普遍反饋可以滿足正常辦公與日常應用需求。
在適配性方面,統信軟體一直積極尋求更加廣泛的生態合作,努力發展和建設以國 產軟硬體產品為核心的創新生態,同時不斷加強產品與技術研發創新。根據統信軟 件微信公眾號,截至 2021 年 3 月,統信已經完成超過 32000 款軟硬體產品的適配, 其中鯤鵬平臺超過 3000 款,清華同方主流桌面、伺服器產品全部適配。
3.1.3 華為:專注 EulerOS 研發,程式碼開源加強橫向合作
華為 EulerOS 是基於開源技術的開放的企業級 Linux 作業系統軟體,具備高安全性、 高可擴展性、高效能等特點,能夠滿足客戶 IT 基礎設施和雲端計算服務等多業務場景 需求。作為面向企業級通用伺服器架構平臺的作業系統,華為 EulerOS 基於穩定系 統核心,完美支援鯤鵬處理器和容器虛擬化技術,著力在系統的高可靠、高安全以 及高保障方面儲備了富有競爭力的技術特性,為企業使用者提供了一個穩定安全的高 端計算平臺,並充分利用 Linux 的可伸縮、高效能和開放性的優勢,從容面對快速 的業務增長和未來的挑戰。
目前 EulerOS 的應用場景有 TaiShan 伺服器、PaaS 和企業儲存三類。其中,TaiShan 伺服器以鯤鵬處理器為基礎,在「算、存、傳、管」等關鍵領域實現了全國產化; EulerOS Pass 是基於開源 Kubernetes 和華為 iSula 容器引擎技術的企業級容器服 務,其在開源原生平臺的基礎上,具備增強的商用化特性,滿足客戶實際使用需求; 企業儲存方案高效、簡易、安全,能夠幫助企業客戶削減採購成本,提升工作效率, 保護資料安全。
對於國內廠商而言,通過程式碼開源加強橫向合作,通過基礎軟硬體適配、整機整合 適配等工作加強產業鏈上下游協作,是逐漸形成體系化的技術和產業生態的關鍵。
在 2019 年 9 月的 HUAWEI CONNECT 大會上,華為宣佈其伺服器作業系統 EulerOS 將會開源,命名為 openEuler,以促進鯤鵬生態的發展。openEuler 開源 社群以 Linux kernal、GNU 等為上游社群,定期同步上游社群創新成果,並針對鯤 鵬處理器進行深度優化,提供完整 OS 開發環境和上下游生態驗證環境,使開發者 和使用者高效開展需求適配、生態整合和測試認證。華為 openEuler 開源社群定期發 布穩定的 openEuler LTS(長期支援版本),提供對應的社群支援(文件、補丁、維 護等),使 OS 廠家能基於 openEuler LTS 進一步開發商業發行版,同時支援互聯 網使用者基於 openEuler LTS 自行定製 OS,從而建立起鯤鵬計算產業長期發展的基 礎。根據 openEuler 開源社群的資料,目前社群共有 7000 餘個軟體,社群使用者超 過 30000 人。
3.2 資料庫:承載資料管理重任
隨著全球各行業數字化程序的不斷推動,市場對於資料庫軟體的需求逐漸攀升。數 據庫主要分為關係型資料庫和非關係型資料庫兩種,雖然關係型資料庫在一些傳統 領域依然保持了強大的生命力,但隨著雲端計算和大資料技術的發展,越來越多的半 關係型和非關係型資料需要用資料庫進行儲存管理。
關係型資料庫是指採用了關係模型來組織資料的資料庫,其以行和列的形式存 儲資料,以便於使用者理解,關係型資料庫這一系列的行和列被稱為表,一組表 組成了資料庫。關係型資料庫強調 ACID 規則即原子性(Atomicity)、一致性 (Consistency)、隔離性(Isolation)、永續性(Durability),可以滿足對事務性要求 較高或者需要進行復雜資料查詢的資料操作,並且可以充分滿足資料庫操作的 高效能和操作穩定性的要求。
非關係型資料庫(NoSQL)泛指非關係型的資料,其共同特點是不保證關係資料 的 ACID 特性,因此非常容易擴展,並能在大資料量下保持較高的讀寫效能。 非關係型資料庫主要針對某些特定的應用需求出現,依據結構化方法以及應用 場合的不同,主要分為以下幾類:滿足極高讀寫效能需求的 Key-Value 資料庫、 滿足海量儲存需求和訪問的面向文件的資料庫、滿足高可擴展性和可用性的面 向分散式計算的資料庫等。
基於使用者對資料庫的高粘性和資訊的敏感性,資料庫的使用者相比其他數字化產品 具有更高的忠誠度。根據 DB-Engines 的資料,過去一年,全球資料庫流行度排名 變動較小,市場競爭格局趨於穩定,排名前三的資料庫分別為 Oracle、MySQL、 Microsoft SQL Server。
Oracle Database:是目前世界上最流行的關係資料庫管理系統之一,系統可移 植性好、使用方便、功能強,適用於各類大、中、小微機環境,是一種高效率 的、可靠性好的、適應高吞吐量的資料庫方案。
MySQL:由瑞典 MySQL AB 公司開發,屬於 Oracle 旗下產品。MySQL 軟體 採用了雙授權政策,分為社群版和商業版,由於其體積小、速度快、總體擁有 成本低、開放源碼等特點,一般中小型網站的開發都選擇 MySQL 作為網站數 據庫。
Microsoft SQL Server:最初由 Microsoft、Sybase 和 Ashton-Tate 三家公司共 同開發,於 1988 年推出了第一個 OS/2 版本,具有使用方便、可伸縮性好、與 相關軟體整合程度高等優點。
我國資料庫市場以關係型資料庫為主導。根據 IDC《2019 年下半年中國關係型資料 庫軟體市場跟蹤報告》,2019 年中國關係型資料庫軟體市場規模為 13.4 億美元,其 中,傳統部署模式市場規模為 7.9 億美元,公有云模式市場規模為 5.5 億美元,整 體市場同比增長 30.8%。IDC 預測,到 2024 年,中國關係型資料庫軟體市場規模 將達到 38.2 億美元,未來 5 年 CAGR 為 23.3%。目前國內關係型資料庫市場需求 正向著雲服務、分散式過度,隨著國際資料庫廠商的市場份額逐漸飽和,在企業新 系統建設中,阿里、華為等雲端計算巨頭積极參與市場競爭,本土資料庫品牌逐漸佔 據優勢。
從國內整體資料庫市場份額來看,Oracle、IBM、微軟、SAP 分別佔據中國 2019 年資料庫市場第一到第四的位置,共佔據 73.4%的市場份額,2019 年全年銷售額 合計達 97.91 億元;武漢達夢以 2.1%的市場份額位列第六,2019 年全年銷售額達 到 2.72 億元;其他市場參與者包括傳統資料庫廠商南大通用、優炫軟體、人大金倉 等。
根據賽迪顧問釋出的《2019-2020 年中國平臺軟體市場研究年度報告》,從發展能 力和市場排名兩個維度出發,在國產資料庫領域,武漢達夢在中國資料庫管理系統 市場持續領跑,綜合實力和創新能力突出,市場發展能力和市場排名均位列國產數 據庫榜首,穩居 2019 年中國資料庫管理系統國產資料庫市場排名第一。
2020 年 7 月,中移動資訊科技有限公司自主可控 OLTP 資料庫聯合創新項目公示 中標候選人,其中主備式資料庫標包招標 1000 套,金額為 4000 萬元,天津南大通 用資料技術股份有限公司、北京人大金倉資訊科技股份有限公司、阿里雲端計算有限 公司中標份額分別為 50%、30%、20%;分散式標包招標 500 套,金額為 2000 萬 元,北京萬里開源軟體有限公司、中興通訊股份有限公司中標份額分別為 60%、40%。 根據中國移動招標公告,招標產品核心程式碼必須為投標公司自主研發,具有資料庫方面的發明專利和智慧財產權。我們認為,此次大規模採購彰顯了中國移動推進資料 庫國產化替代的決心,也是行業信創加速落地的重要訊號。
3.2.1 人大金倉:市場拓展穩步推進,產品入選國家信創目錄
北京人大金倉資訊科技股份有限公司由中國人民大學一批最早在國內開展資料庫教 學、科研、開發的專家於 1999 年發起創立,先後承擔了國家「863」、「核高基」等 重大專項,研發出了具有國際先進水平的大型通用資料庫產品。根據官網披露的信 息,人大金倉構建了覆蓋資料管理全生命週期、全技術棧的產品、服務和解決方案 體系,產品廣泛應用於電子政務、國防軍工、電力、金融等超過 20 個重點行業, 完成裝機部署超過 50 萬套,遍佈全國近 3000 個縣市。根據天眼查披露的資訊,人 大金倉是太極股份的子公司,太極股份持股比例為 38.18%。
人大金倉的核心產品 KingBaseES 入選國家自主創新產品目錄,該產品是面向事務 處理類、兼顧分析類應用領域的新型資料庫產品,致力於解決高併發、高可靠資料 儲存計算問題。KingBaseES 是為企事業單位管理資訊系統、業務系統量身打造的 承載資料庫,全面支援國產作業系統和 CPU,並具有靈活的水平擴展能力。
廠商進行了深度適配,完成了數千個產品的相容認證工作。未來,人大金倉將繼續 與相關生態合作伙伴展開深度合作交流,共同攜手在信創領域進行創新與發展,為 使用者提供更加完整、優質、安全穩定的產品解決方案與服務體系。
3.2.2 武漢達夢:堅持自主創新之路,DM8 實現多維架構融合
武漢達夢資料庫股份有限公司成立於 2000 年,是中國電子資訊產業集團(CEC)旗下 的基礎軟體企業,專業從事資料庫管理系統的研發、銷售與服務,可為使用者提供大 資料平臺架構諮詢、資料技術方案規劃、產品部署與實施等服務。
根據武漢達夢官網,武漢達夢共擁有 10 款資料庫產品、6 個技術解決方案。2019 年 5 月,達夢 DM8 釋出,該產品融合了分散式、彈性計算與雲端計算的優勢,對靈 活性、易用性、可靠性、高安全性等方面進行了大規模改進。基於新技術發展的思 考和市場的需求,DM8 提出了面向未來的新架構,實現了關鍵業務解決方案、達夢 分散式事務處理架構、達夢分散式動態分析架構、達夢混合事務分析處理技術共通 共存,多樣化配置充分滿足不同場景需求。此外,DM8 在國產平臺的相容和支援方 面做了大量工作,使用者可以自由選擇龍芯、飛騰、申威、兆芯等多種不同的國產 CPU 架構的伺服器裝置,及與之配套的國產 Linux 作業系統發行版來部署 DM8。除此之 外,使用者仍可基於 X86、Power 等傳統硬體以及主流作業系統作為 DM8 的運行平 臺。
武漢達夢已經開發並上線了多款基於國產伺服器和國產晶片的產品,與我國自主研 發的產品相容性良好,且覆蓋面廣。根據達夢大資料微信公眾號,僅 2020 年,武 漢達夢已與飛騰、浪潮、用友等 500 餘家廠商,近千款產品完成了相容適配工作。 武漢達夢在線上已實現與 10 個行業近 100 多個應用系統的適配和優化;線上下組 建兩大機房,涵蓋各類主流晶片,打造線下聯合的適配中心。同時,武漢達夢與重 點行業 TOP 級的 ISV 進行深度的合作,實現從晶片、整機、作業系統、中介軟體、 資料庫和應用系統深度的適配優化,給資訊保安產業和國產 IT 系統的創新升級提供 了良好的示範作用。
3.3 中介軟體:承上啟下的系統級軟體
中介軟體作為三大核心基礎軟體之一,在我國信創產業的發展中起著關鍵作用,大量 的資料傳輸和通訊協議都要通過中介軟體來實現。近年來,使用者對於基於雲的分散式 應用服務、訊息佇列等中介軟體工具的需求不斷增長,中介軟體市場有望加速發展。隨 著國產中介軟體廠商技術的升級,本土廠商有望在下游客戶中打破 IBM 和 Oracle 等 外資廠商的壟斷,逐步實現中介軟體的國產化替代。
根據智研諮詢的資料,2015-2019 年,我國中介軟體市場規模的 CAGR 達到 9.42%, 2019 年的市場規模為 72.4 億元。根據《鯤鵬計算產業發展白皮書》的預測,到 2023 年,全球中介軟體市場空間有望達到 434 億美元,5 年複合增長率為 10.3%;國內中 間件市場空間有望達到 13.6 億美元。
當前,國產中介軟體廠商包括東方通、普元資訊、寶蘭德等。2020 年,東方通、普元 資訊、寶蘭德的營業收入分別為 6.40、3.61、1.82 億元,收入體量已經初具規模。 2017-2020 年,上述公司研發人員逐年增加,研發費用佔比也維持在高位。截至 2020 年,三家公司的研發人員數量分別為 824、182、201 人,研發費用佔營業收入分 別為 27.32%、15.73%、22.17%。
3.3.1 東方通:中介軟體領軍企業,中移戰投助力長期發展
東方通主要從事基礎軟體、資訊保安、網路安全、應急安全等產品和解決方案的研 發、銷售與服務。根據官網資訊,東方通的產品及解決方案廣泛應用於國內數千個 行業業務,服務電信、金融、政府、能源、交通等行業領域 5000 多家企業級使用者, 與 500 多家合作伙伴攜手打造合作共贏的產業生態。2021 年 1 月,東方通釋出《向 特定物件發行股票並在創業板上市預案(修訂稿)》,擬通過向特定物件發行股票方 式引入戰略投資者中移資本控股有限責任公司。中移資本擬認購東方通股份金額為不超過 5 億元,發行後持股比例約為 4.59%,成為東方通第二大股東。
訊息中介軟體 TongLINK/Q 從 1993 年誕生至今,憑著過硬的技術實力,不斷更 新迭代。根據東方通微信公眾號,截至 2019 年底,東方通 TongLINK/Q 在政 府、交通、金融、電信等行業的主機伺服器上的總裝機量已達到 10 萬顆 CPU。 據東方通統計,大約有上百萬應用程式直接或間接通過 TongLINK/Q 產品傳輸 關鍵業務資料。
交易中介軟體 TongEASY 誕生於 1994 年,專為對交易一致性、完整性要求高且 併發量大的業務場景而打造,高效支撐銀行、電信等行業客戶的關鍵業務應用, 創造了眾多行業的應用典範。2019 年,TongEASY 憑其優秀的技術實力和在 行業應用領域的優異表現榮獲國務院頒發的「國家科技進步二等獎」,是中國中 間件的一面旗幟。
2019 年 12 月,華為 TaiShan 伺服器與東方通訊息中介軟體 TongLINK/Q、交易中間 件 TongEASY 兩款應用支撐類中介軟體正式完成互認證測試。測試結果顯示,雙方產 品相容性良好、整體運行流暢且效能表現優異,可更好地滿足關鍵業務系統對高性 能、高可靠及安全穩定的要求。我們認為,雙方的合作有助於為客戶提供更穩定、 高效和可靠的適配模式和綜合解決方案,加快推動我國資訊科技應用的創新與發展。
3.3.2 普元資訊:中臺技術架構成熟,產品體系持續完善
普元資訊科技股份有限公司是國內軟體基礎平臺(中介軟體)專業提供商,主要為金 融、政務、能源、電信、製造業等行業客戶提供創新可靠的軟體基礎平臺產品及相 應技術服務。截至 2020 年底,普元資訊參與編寫信創領域的標準、規範、白皮書 共 14 項,基礎中介軟體、雲應用平臺和大資料中臺的全系列共計 27 款產品完成了 203 項信創產品適配和互認證工作,基本覆蓋整個資訊科技應用創新基礎軟硬體生態體系,為信創領域拓展提供了基礎保障。
目前普元資訊的基礎中介軟體軟體有應用伺服器、應用開發平臺、業務流程平臺、企 業服務匯流排、企業門戶平臺。普元基礎中介軟體系列軟體產品通過建立應用軟體開發 標準與規範,提供高效便捷的應用開發環境和工具,幫助客戶元件化、標準化、可 視化地實現應用的開發、業務流程的配置和應用系統間的整合,並可實現資料資訊 跨系統、平臺與應用的互聯互通,從而提高應用軟體研發效率,降低軟體維護成本。
3.3.3 寶蘭德:立足電信領域,先發優勢突出
北京寶蘭德軟體股份有限公司成立於 2008 年,是一家專注於基礎軟體研發及推廣 的高新技術軟體企業。成立以來,寶蘭德在中介軟體領域重點投入,積極推動中介軟體 的國產化,在國內多項核心技術遭遇國外「卡脖子」的背景下,藉助其在中介軟體領 域的深厚技術積累,推動自主中介軟體產品廣泛應用於中國移動、中國電信、中國聯 通等三大電信運營商,逐步替代了過去為這些公司提供服務的外資軟體巨頭。
寶蘭德產品線已經覆蓋到了基礎軟體領域的中介軟體、容器 PaaS 平臺、智慧運維和 大資料等多個方向,包括應用伺服器 BES Application Server、交易中介軟體 BES VBroker、訊息中介軟體 BES MQ、應用效能管理平臺 WebGate、智慧運維管理平臺 CloudLink OPS、容器雲 PaaS 平臺 CloudLink CMP、資料交換 DataLink DXP、 資料整合 DataLink DI 和資料視覺化 DataCool 等在內的多款軟體產品。寶蘭德高度 重視技術創新,在中介軟體上突破了效能、併發和穩定性的技術難關。
(本文僅供參考,不代表我們的任何投資建議。如需使用相關資訊,請參閱報告原文。)
精選報告來源:【未來智庫官網】。
相關文章
目前国际市场中的主流 CPU 主要包括 X86 和 ARM 两类,国内市场份额主要被 X86 阵营的 <em>Intel</em> 和 AMD 占据。2002 年,中科院 计算机所宣布研究出第一枚具有自主知识产权的高性能通用 CPU“龙芯 1 号”,标 志着中
2021-05-21 11:33:37
而且机身更加轻薄,手感更好。首发的<em>高通</em>骁龙780G处理器性能完全够用,2000万像素的前置摄像头和6400万像素的后置三摄也提供了良好的拍照体验。因此这款手机比较适合喜欢时尚外观、轻薄机身的年轻用户。
2021-05-21 11:33:28
今天在3000-3500元的预算当中,从专业的角度来综合测评一下几款手机的性能、续航、拍照、手感等功能,希望给大家一个参考。一、各机型详细介绍 1、小米10S 点评:小米10S 这款手机搭载的<em>高通</em>骁龙870处理器,不管是
2021-05-21 11:33:21
配置方面,海信TOUCH采用<em>高通</em>骁龙460处理器,4GB+128GB大存储组合,对一款便携阅读器来说,性能表现足够,并能本地存储大量文字内容。3000mAh大容量电池支持数十小时的阅读续航,18W快充能够快速补充电量。系统上内置6
2021-05-21 11:33:05
GBC律所近日又代理了一个新品牌<em>Chrome</em> Cherry便携式充气漂洗盆 ,其主要侵权的是外观专利方面,同时这个公司注册了其他商标专利,各位卖家也需要注意。 案件号:21-cv-2574、21-cv-2578 起诉时间:2021/5/13 原
2021-05-21 11:32:51
日常体验方面华为P40 Pro可谓是亮点多多,其搭载了麒麟990 5G版处理器,跑了几次分都在49万左右,性能算是华为手机中的领先水平,而在<em>安卓</em>10.0的EMUI 10.1系统协同优化下,华为P40 Pro流畅度一并是十分出色,这两
2021-05-21 11:32:45