开云电竞(官方网站)-中国大陆专属门户网站

2024-2026年度中国信创硬件产业发展建议报告docx-开云电竞

17605692585

行业新闻

2024-2026年度中国信创硬件产业发展建议报告docx

发布时间:2025-04-13点击次数:

  

2024-2026年度中国信创硬件产业发展建议报告docx(图1)

  三、积极参与行业标准建设,掌握行业线年美国制裁中国高科技企业事件统计 1

  图表13:华为鲲鹏CPU产品路线:飞腾CPU产品路线:海光CPU产品路线:兆芯CPU产品路线:龙芯CPU产品路线:申威CPU产品路线:六大国产CPU企业最新产品参数对比 33

  图表24:2020-2022年中国服务器出货量及中国x86服务器出货量统计 40

  以信息技术为特征的第四次工业革命是新兴大国竞争时代的关键因素,美国政府视高科技竞争是一场“新军备竞赛”,由于中国被美国视为“战略竞争对手”以及中国在高科技领域里引人注目的发展,阻止中国高科技领域研发快速发展带来综合国力的增强成为美国政府的当务之急。

  从美国近年来对中国高科技企业一系列制裁事件可以看出,美国对中国的科技“脱钩”在逐步升级,一方面制裁范围持续扩大,从断技术、断资金扩大到断人才、断物料;另一方面制裁领域持续扩大,从芯片到内存、闪存以及其他周边部件快速蔓延。在此背景下,增强核心科技实力,实现科技自立自强是保障发展安全和提升国家竞争力的必由之路。

  美国商务部将华为及70家关联企业列入所谓的“实体清单”。如果没有美国政府的批准,华为将无法向美国企业购买元器件。受此影响,多家国外供

  美国商务部工业与安全局(BIS)宣布将芯片制造商海光、成都海光集成电路、成都海光微电子科技、超级计算机开发者中科曙光,以及无锡江南计算

  BIS进一步升级对华为及其在“实体清单”上的非美国分支机构使用美国技术和软件在国内外生产的产品的限制。此外,还将华为在全球21个国家/

  美国国防部将9家中国企业列入“与中国军方相关”的黑名单中,其中包括手机制造商小米及飞机制造商中国商飞,并以涉嫌危害“国家安全”为由,

  美国商务部工业与安全局(BIS)宣布将33个总部在中国的实体列入“未经核实清单(UnverifiedList,UVL)”,列入这一清单的公司必须接受更严

  美国公布了一系列出口管制新规:限制中国获得先进制程下的高算力、人工智能芯片,包括禁止英伟达、AMD等美国公司向中国销售此类芯片;限制应用材料、泛林、科磊等美国设备厂商向任何中国公司出售半导体设备;将31家中国公司、研究机构及其他团体列入所谓“未经核实的名单”(UVL清单);在人员方面,明确禁止美国人为中国半导体的发展提供任何帮助,

  它们继续购买来自美国公司的特定技术与零部件。这其中就包含了22家中国人工智能芯片行业主要企业,以及多家所谓“疑似支持中国军事现代化的

  美国商务部公布新的先进计算芯片、半导体制造设备出口管制规则,限制中国购买和制造高端芯片的能力。1)参数限制:《先进计算芯片规则(AC/SIFR)》的生效日期为2023年11月16日,新规取消对“通信速度”限制,而将重点放在限制“性能密度”参数上;2)出口管制:扩大对芯片设备出口管制范畴,许可要求新增21个国家;3)实体清单:将两家中国GPU企

  美国财政部和国务院在涉俄制裁项目下宣布对约400个俄罗斯或第三国的个人和实体实施SDN制裁。其中,将四十多个中国内地和香港的实体和个人加入SDN名单,制裁依据均为14024号行政令,均添加次级制裁标识。开云电竞网制裁名单包括北京天美创科技有限公司、广州芯享家信息技术有限公司、深

  美国财政部公布了针对中国的半导体和微电子、量子信息技术以及人工智能领域的投资限制新规则,旨在禁止美国个人和公司在中国投资开发一系列先

  美国商务部工业与安全局(BIS)公布了对中国半导体出口管制措施新规则,将140家中国半导体相关公司列入“实体清单”,分别是136家中国实体和

  2022年2月,俄乌战争爆发,西方国家相继宣布了制裁俄罗斯的消息,全球科技巨头也卷入纷争,不仅汽车(宝马、通用、沃尔沃等)、手机(苹果)、PC(惠普、戴尔、联想)等整机产品生产商宣布对俄罗斯进行断供,芯片(英特尔、AMD、台积电、高通等)、软件、企业云服务商(Oracle、SAP等)等企业也对俄罗斯实施了断供。芯片是电子信息设备服务的基础零部件,软件更是现代信息服务的重要组成部分,芯片、软件等产品的断供将对一国的经济发展产生巨大的负面影响。

  长期以来,我国对海外芯片、软件等产品的依赖度较高,以“Microsoft、Oracle、Intel、Qualcomm、Cisco、IBM、Apple”为首的国外厂商在操作系统、数据库、芯片、智能终端等领域占据了国内市场的较大份额,对我国各个行业渗透率较高。此外,近年来信息泄露事件层出不穷,为保证正常的经济发展和国家信息安全,信创建设势在必行。

  自“863”计划开始,中国就开启了科技自立自强的道路,将计算机、光电子器件、芯片等产品列为重点进行自主技术突破的主题;2006年,《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》发布,开启了我国信息技术领域自主可控的步伐。

  近些年来,外部环境更加错综复杂,2018年以来美国对中国频繁实施的科技制裁,俄乌战争爆发后西方国家对俄罗斯实施的一系列制裁和封锁,都进一步凸显了国家科技自立自强的重要性。“十四五规划”首次强调科技自立自强在国家发展中的战略支撑作用,2022年习总书记多次强调科技攻关实现高水平自立自强的发展主线。

  信创即信息技术应用创新,包含IT基础设施、基础软件、应用软件、信息安全,是各行各业实现数字化转型的关键抓手,关系着一个国家的网络安全与信息安全。但中国的信创产业在诸多环节都存在严重的“卡脖子”情况,因此一直以来信创都是我国实施科技自立自强政策的重点关注领域。要想真正的实现科技自立自强,必然要先实现信创的自主可控。

  当前,全球经济面临着新一代信息技术革命蓬勃发展、全球产业转移等重大机遇。在此机遇下,数字经济成为培育发展新动能、促进新旧动能转换的必要战略,发展价值较高。2022年,我国数字经济规模达50.2万亿元,总量稳居世界第二,同

  一方面,数字经济已经成为中国经济的核心组成部分,是中国经济的重要抓手之一,而信创产业是数字经济建设必不可少的基础产业,为了实现中国数字经济的良性、健康发展,中国必须要推动信创行业发展。另一方面,数字经济下数据量呈现爆发式增长,2017-2022年,中国数据产量增速在20%以上,占全球的比重也由8.8%提升至10.5%。从数据的产生到数据的传输、再到计算、处理、数据价值提炼,都离不开信创产品,因此,数字经济的发展有望带动PC、服务器、CPU等信创产品需求增长。

  “信创”(全称“信息技术应用创新”)是国家基于国产芯片和操作系统的PC、服务器、网络设备、存储设备、数据库、中间件等基础设施的技术创新,其中信创硬件包括PC、服务器、网络设备、存储设备、芯片等。

  信创产业是在2008年微软的黑屏事件、2010年伊朗震网(Stuxnet)病毒事件、2013年美国“棱镜门”事件、2018-2019年中兴和华为芯片断供事件等一系列信息安全事件的推动下发展起来的,是为了解决我国信息产业发展中存在的“卡脖子”问题,提升信息产业全链路自主创新能力而必须要支持发展的行业。其最终目的是打造本质安全、过程安全以及产业安全的全生命周期系统安全的信息技术生态产业链,解决多数IT关键基础设施对外依赖度高、信息和网络安全性不高的问题,从而

  第一阶段:预研阶段(1986-2006年),在这一阶段,服务器、芯片等产品出现自主创新的实践成果,自主创新思维意识和发展方向形成,出现了一些本土领先企业,如浪潮、中芯等。

  第二阶段:雏形起步阶段(2007-2016年),在这一阶段,外部事件如“棱镜门”的出现使中国发展信创产业的必要性和迫切性进一步提升,加速了信创产业发展;国产信创硬件产品可用性能提升,并在一些领域开始得到实践,如金融、党政;信创产业发展上升到国家顶层战略层面,信创工委会成立,信创产业发展政策环境更加利好。

  第三阶段:规模化试点阶段(2017-2019年),这一阶段,国产信创硬件产品性能提升,x86、ARM、LoongArch、Alpha等多种技术路线同步发展,产业生态日益丰富;党政信创领域第二批试点工程完成;信创工程纳入国家战略,“2+8”发展体系初步形成。

  第四阶段:全面推广阶段(2020年-):这一阶段,中国的信创硬件产品体系已经初步构建完成,供给侧企业活跃,技术创新不断,产品性能进一步改善,得到下游用户认可;“鹏腾”合并,国产CPU技术路线有收缩发展趋势;党政领域信创项目全面铺开,金融、电信、电力、交通等重要行业开始信创产品和项目的应用落地,同时,信创硬件产品开始向教育、医疗等领域渗透;信创产业进入“深水期”,发

  展机遇与挑战并存。一方面,数字经济、计算中心建设等政策拉动信创产品需求增长;另一方面,信创产业生态薄弱,部分技术路线受国外掣肘严重,发展资源分散等问题凸显。2023年是新一轮党政信创和行业信创全面开启的年份,从供给侧到需求侧,从产品到商业模式都需要经历新的调整,相关的招投标和项目落地大都经历了不同程度的延迟。进入2024年,党政及行业信创重新提速,同时随着关键领域的信创替代达标节点的临近,相关招标和项目进度大幅增加。

  信创产业的生态体系主要由基础硬件、基础软件、应用软件和信息安全四部分构成。其中信创硬件产品包括芯片层(CPU、GPU、存储芯片等),整机层(PC、服务器),网络设备、固件设备、外设设备等其他配套设备产品。芯片和整机是核心关键硬件产品,也是信创产业生态中最为重要的环节之一,是实现全产业链自主可控的基础。

  信创硬件产业链上下游关系紧密,上下游厂商往往存在较为密切的股权/业务关系,从而衍生出来几大主要派系:1、中科院系——拥有龙芯CPU和海光CPU两大CPU技术路线。其中,龙芯CPU形成以同方、联想、浪潮、宝德等为整机厂的LoongArch(在MIPS基础上自研)信创硬件产品体系,海光CPU形成以新华三、联想、浪潮、同方、中科可控等为主要整机厂的C86(完全兼容x86)信创硬件产品体系;2、中国电子——以飞腾CPU为核心,以中国长城为主要整机厂的ARM信创硬件产品体系;3、华为系——以鲲鹏CPU为核心,以华为硬件生态合作伙伴

  (四川长虹、神州鲲泰、超聚变、黄河科技、宝德等)为主要整机厂的ARM信创硬件产品体系。其他技术体系还有背靠中国电科的申威的Alpha信创服务器体系,其专注用特殊市场,商用产品开发不足;背靠上海市国资委+台湾威盛电子的上海兆芯x86信创服务器体系,是早期的x86内核层级授权,市场开拓不足。

  从上游技术架构上来看,x86架构具有性能高、速度快、兼容性好的特点,目前占据了服务器、移动PC及桌面90%以上的市场份额;从技术源上来看,几大架构技术体系均是在引进、借鉴国外指令集的基础上做的相应创新研发,均自主安全,但因引进路线、授权方式差异,部分技术路线存在风险隐患。

  从下游应用领域来看,党政是最早开始进行信创硬件产品推广应用的领域,渗透率高;其次是金融、电信行业;其他行业的应用比例相对较低。

  经过前期的试点推进,2020年,信创硬件产品正式进入推广元年,从党政的试点领域逐渐向金融、电信、电力等关系国计民生的重要行业加速渗透,中石化、中交集团、中国稀土、中储粮、中国移动、中国联通等央国企在信创硬件推广应用上起到了重要作用,推动信创硬件产品持续落地,信创硬件产品采购步入常态化阶段。2022年,中国信创硬件市场规模为2146.0亿元。

  2023年,中国信创产业进入新一轮的发展周期。一方面,在建设领域上进一步扩展,由党政、关基向更多的民用领域拓展,信创硬件市场空间将会加速释放,预计2026年将达到7889.5亿元。

  的OA及外围设备等硬件产品的采购,而是在采购的过程中更加注重产品的性能,尤其是国产CPU的性能先进性、生态兼容性、场景通用性、迁移综合成本、产业链丰富健全程度。国产CPU生态链的发展情况将对信创产业的推进信心、实施质量和落地效果产生重大影响。

  党政领域于2013年率先开始信创应用,在推进节奏上,部委省市级别的电子公文交换系统国产化升级之后,县乡级别电子公文交换系统以及电子政务系统的国产化紧密衔接,启动招投标工作。2022年底,党政领域国产信创产品采购率为70%左右;金融及电信领域于2019年开始信创应用,进展也较快,已由合规需求逐步转向

  自发需求,国产采购比例不断提升。其中,2022年,金融领域国产产品采购率为60%

  左右;电信领域中国移动的采购量最大,2020-2022年三年国产服务器采购量整体达15万台以上,2022年电信领域国产信创产品采购率整体为40%;其他领域信创产品推进时间晚,目前国产产品采购率还较低。

  CPU内核的基础是指令集和微架构,指令集确定了CPU的工作方式及与之相适配的硬件架构(微架构)。按照指令集的复杂程度可以分为复杂指令集(CISC)和精简指令集(RISC)两大类。

  复杂指令集(CISC):一条指令完成一个复杂的基本功能。单条指令功能强,指令类型丰富完善,编译后指令数量较少,通用场景下性能具有优势,以x86架构为代表,主要用于桌面PC及服务器领域,配套软硬件丰富完善。

  精简指令集(RISC):一条指令完成一个基本动作,多条指令组合完成一个复杂的基本功能。指令集架构在不断完善,译码效率高,偏向低功耗领域优化,以ARM、MIPS、ALPHA、RISC-V等架构为代表,主要用于手机、平板等移动终端及专用设备。

  指令集是软件运行的基石,随着计算机技术的发展,指令集不断地更新迭代,但指令集的迭代更多侧重于对原有的指令集进行增量性的扩充升级,而非将原有的指令集完全替换。目前,新CPU普遍支持更全面、更多的指令集子类。

  目前,CPU指令集架构主要有x86架构、ARM架构、MIPS架构、Alpha架构等,其中x86架构与ARM架构是最为主流的指令集架构。

  从市场份额来看,x86架构以性能高、兼容性强、软硬件生态丰富的特点占领PC及服务器市场;ARM架构以低功耗、高集成的特点占领移动端市场。在全球服务器市场中,x86架构占据9成以上的份额;在中国服务器市场,x86架构服务器市场份额更高,达96%以上。

  从授权模式上来看,x86指令集为AMD和Intel的交叉授权协议约定,AMD和

  Intel及相关正式获取授权的企业不会因为指令集造成知识产权问题,即无论哪一方

  发布了新的指令集,其他方都可以基于该新的指令集来进行CPU设计,而不会造成侵权。但该新的指令集的实现方式(即处理器设计)是保密的,也可以有不同的实现方式,需要通过自身的微架构、系统架构和版图设计来实现。因此,从长远看,取得x86交叉授权企业之间不存在知识产权受限及纠纷问题,也不需要版本授权。

  ARM公司的特点是只设计芯片,而不生产,其主要是通过出售IP(知识产品)来维持经营,所以ARM对外授权的指令集都仅仅是某一个具体的版本(ARMv1-ARMv9都是ARM指令集迭代的具体版本)。并且,ARM在向其他公司授权指令集架构和IP时,不允许其它公司修改和扩展其指令集。更进一步,ARM为了客户能够持续的购买新的版本,会迅速让新的版本成为主流。同时,新技术发展会带来新旧版本差异较大,甚至互不兼容。例如,ARMv9版本新增功能有两个改动,一个是安全,引入了用于机密计算的Realms模块;另一个是AI,将SVE升级到SVE2,能够显著改善CPU的机器学习和向量计算能力。授权企业如果不购买新的ARM版本,在旧版本上实现新版本相关功能就会造成侵权。长远看,购买ARMIP的企业会长期被ARM牵着鼻子走,受限较大。

  1、采用32位定长指令集,使用低字节寄存器占用低内存地址线、一部分指令需多个机器周期完成;

  x86架构兼容性强,配套软件及开发工具相对成熟,且x86架构功能强大,高效使用主存储器,因此在处理复杂指令和商业计算的运用方

  与Windows绑定形成“Wintel”主导联盟,在PC和服务器市场上建立起了庞

  等为代表的IT厂商在芯片、操作系统、数据库、中间件等领域占据了较大市场份额,

  高度渗透了政府、金融、民航、铁路、医疗等各行业环节。自2008年以来,由海外产品引发的信息安全事件频出,IT技术的自主可控势在必行。从根本上说,信创整体解决方案就是通过打造以CPU和操作系统为重点的国产化生态体系,系统性保证整个国产化信息技术体系可生产、可用、可控和安全。

  目前CPU下游市场应用最广泛的两种架构分别为x86架构和ARM架构,并因此构建了两大生态体系:Wintel生态和AA生态。软件生态是CPU指令集的核心价值所在,获得兼容此指令集的软件的运行权,即获得了此指令集的软件生态。软件生态的构建在短期内难以实现,而中国又面临着信息技术安全可控的急迫性,在这种形势下,国内CPU厂商普遍选择采用引进技术体系,而不是从零开始自研指令集。通过引进国外指令集,进行消化吸收创新,既能保持融入国际主流不脱钩,又能实现自主可控。

  x86架构:海光和兆芯采用x86架构,分别获得了x86交叉专利授权和指令集期限授权,可自行设计CPU内核和SOC。其中,海光通过交叉专利授权获得完整的x86指令集代码,并可自行扩充指令集。其目前已实现自行迭代发展,并通过核心指令集扩充,建立了国产的C86指令体系,实现先进安全的CPU微架构设计和系统设计。

  ARM架构:华为(鲲鹏)和天津飞腾采用ARM指令集架构,获得是ARMv8架构的版本授权,可基于ARMv8进行自主性设计,但不能使用ARM后续架构版本。由于ARMv9未被授权,导致其无法扩展很多专用型指令集和特定算法,也无法支持新指令集某些基本应用的使用,进而会因不兼容影响V8的使用。不仅如此,依托新的指令做执行单元,也会对原有指令集的性能形成降维打击。此外,因

  为ARM不允许其他公司修改和扩展指令集的特殊规则,所以华为、飞腾也无法主动基于ARMv8扩展自己的指令集,在v8的基础上实现v9的功能也会造成侵权。

  其他架构:以龙芯和申威为代表,分别获得MIPS和Alpha架构授权,并在此基础上进行自主研发,由于原架构开发者已停止更新,因此二者也不存在授权风险。目前两家厂商已形成自有的指令集架构,安全可控程度高,但当前生态适配相对困难。

  申威主要聚焦特种市场,产品侧重特需、高性能服务器领域,全栈可控技术与生态均有独家壁垒,但是其生态应用较为匮乏,在商业市场有待突破;

  龙芯于2012年进入信创硬件市场,研发起步最早,持续进行产品迭代,生态逐步构建,目前主要集中在党政市场,其产品集中于桌面PC,在服务器市场的商业应用能力还有待提升;

  华为的鲲鹏920在发布之初凭借国际先进制程工艺与性能,快速取得党政、电信等领域的订单,但是鲲鹏CPU取得的指令集架构授权仅可在ARMv8基础上进行产品更新迭代,可持续发展能力弱,且ARM架构的优势在于移动端领域,在服

  兆芯虽然采用的是x86架构体系,理论上应该具有较强的市场竞争力,但由于威盛指令集较早停止更新,导致架构较为落后,使兆芯产品性能受到一定影响;

  海光虽然进入市场较晚,但掌握了完整的x86指令集源码,并在此基础上持续迭代,发展起国产C86体系,完成了先进安全的微架构和系统设计,在信创市场具有明显的竞争优势,覆盖的应用市场广阔,尤其是在电信、金融等市场呈现放量增长态势。

  综合各企业的技术来源、产品表现等因素分析,现阶段,以x86架构为技术基础的海光发展优势更加明显,兆芯则处于性能爬坡阶段,同时都得益于x86生态优势,市场认可度更高;鲲鹏、飞腾具有一定的发展空间,但面临的技术发展风险和生态兼容问题比较突出;基于自研指令集架构的龙芯、申威虽然面临的生态应用匮乏的短板比较明显,但其全栈自研,自主可控程度高,在特定的市场拥有较强的竞争力。

  六大国产CPU指令集类型有四类:鲲鹏(华为)和飞腾采用的ARM指令集、海光和兆芯所采用的x86指令集、龙芯所用的LoongArch指令集以及申威所用的SW_64指令集。指令集的价值体现在软件生态,而不是指令集本身,购买指令集的本质是购买兼容此指令集的软件运行权,也就是软件生态。

  从这个角度来看,采用x86指令集和ARM指令集的企业更具优势。其中x86指令集起步早,在PC和服务器市场上都建立起了庞大的生态体系,ARM架构则在移动终端领域建立起了比较完整的生态体系。

  六大国产CPU企业在指令集授权的基础上都进行了自研,实现了自主可控,并进入国家信创目录,六家企业的CPU均自主可控。从自主迭代能力上来看,龙芯和申威均拥有较为独立的技术体系和生态,自主研发了LoongArch指令集和SW_64指令集,自主迭代不再受限;兆芯和海光虽然基于不同的x86专利和指令集授权模式,但均可以自主开发,持续迭代、创新自己的产品,自主迭代也同样不受限;飞腾和鲲鹏基于授权可以对指令集架构进行改造研发,但受制于ARMv9授权问题,产品迭代受限。

  鲲鹏计算产业是基于Kunpeng处理器构建的全栈IT基础设施、行业应用及服务,

  包括PC、服务器、存储、操作系统、中间件、虚拟化、数据库、云服务、行业应用以及咨询管理服务等。鲲鹏计算产业路线是华为提出的六大数字技术生态之一,除鲲鹏外,还包括昇腾、HMS、鸿蒙、华为云、MDC(智能驾驶计算平台)。其中,鲲鹏是华为面向政企市场,与地方政府和合作伙伴共同打造鲲鹏产业生态、构建具有国际竞争力的通用计算技术路线。

  鲲鹏处理器基于ARMv8指令集永久授权,自主研发设计处理器内核,兼容全球ARM生态,并围绕鲲鹏处理器打造了“算、存、传、管、智”五个子系统的芯片族,实现全场景处理器布局。

  华为从2004年开始基于ARM技术自研芯片,在通用计算处理器领域,2014年发布鲲鹏912处理器,2016年发布鲲鹏916处理器,2019年1月发布鲲鹏920处理器。鲲鹏920处理器是业界第一颗采用7nm工艺的数据中心级的ARM架构处理器。2019年以来,由于华为开始持续遭遇打压,后续产品主要是在鲲鹏920的基础上进行更新迭代,最新产品型号有7260、7261k、7265F等,但鲲鹏系列CPU只能在基于ARMv8架构基础上进行迭代。

  飞腾信息技术有限公司由中国电子信息产业集团、天津市滨海新区政府和天津先进技术研究院于2014年联合成立。公司致力于飞腾系列国产高性能、低功耗通用计算微处理器的设计研发和产业化推广,同时联合众多国产软硬件生态厂商,提供基于国际主流技术标准、中国自主先进的全国产信息系统整体解决方案,支撑国家信息安全和重要工业安全。

  基于自主的内核技术,2020年飞腾对三大产品谱系(高性能服务器CPU、高效能桌面CPU、高端嵌入式CPU)进行了全面的品牌升级,形成了飞腾腾云S系列、飞腾腾锐D系列、飞腾腾珑E系列,产品研发基于这三大产品线不断迭代升级。

  在未来的产品规划方面,腾云、开云电竞网腾锐、腾珑三个系列的产品线都有相应的布局。腾云S系列有两款核心产品,为腾云S5000C和腾云S6000;腾锐D系列有一款核心产品,为腾锐D3000;腾珑E系列有一款核心产品,为腾珑E3000。但同样的,飞腾CPU也只能在ARMv8架构基础上进行产品迭代,由于不能使用最新的ARM技术,产品性能将与领先企业拉开差距。

  海光信息成立于2014年,主要从事高端处理器、加速器等计算芯片产品和系统的研究开发。海光处理器兼容市场主流的x86指令集,具有成熟而丰富的应用生态环境。

  海光CPU主要面向复杂逻辑计算、多任务调度等通用处理器应用场景需求,采用兼容国际主流x86的C86处理器架构和技术路线,具有优异的系统架构、丰富的软硬件生态等优势。此外,海光CPU支持国密算法,扩充了安全算法指令,集成了安全算法专用加速电路,支持可信计算,大幅度提升了高端处理器的安全性,可以在数据处理过程中为用户提供更好的安全保障。

  海光拥有授权技术整套源代码,现已经完整取得并消化吸收了x86相关全套技术,开始独立进行CPU产品设计和迭代开发,并在微体系结构等方面不断自主创新,在计算能力、总线带宽、内存频率、安全性、可扩展性等方面均有显著提升。海光

  C86-3G处理器于2022年第三季度开始上市,于2023年实现规模化销售,目前海光

  海光CPU自主迭代主要有3个方面:1)更新微架构,包括计算能力的提升;2)增加安全应用方面能力,如对国密算法的支持;3)研究先进设计和封装技术,自主迭代核心与SoC结构,具备定制IP和开发封装基板的能力。海光C86系列处理器保持每代至少15%-30%的性能提升。

  兆芯是成立于2013年的国资控股公司,总部位于上海张江,在北京、西安、济南等地设有子公司,公司同时掌握中央处理器、图形处理器、芯片组三大核心技术,具备相关IP自主设计研发的能力。

  PC/嵌入式处理器和“开胜”服务器处理器两大产品系列。2022年四季度,兆芯推出全新一代服务器CPU——“开胜KH-40000系列处理器”。“开胜KH-40000系列处理器”拥有全新的自主内核微架构,具备高核心性能、高集成度、高效扩展互连、丰富IO等显著优势,能够进一步支撑云计算、大数据分析、高性能存储等典型服务器应用对多核心、多内存、多PCIe扩展等方面的需求。与此同时,兆芯还发布了面向PC和嵌入式计算平台的“开先KX-6000G系列处理器”。“开先KX-6000G系列处理器”拥有更加卓越的能效比,最高工作频率达到3.3GHz,图形性能更是上代产品的4倍,可进一步改善终端产品的使用体验。

  但由于兆芯的x86产品来自威盛,随着威盛与英特尔的x86授权协议到期,威盛原则上无法再使用英特尔新的x86专利及相关软件,这意味着兆芯使用的仍旧是旧版的x86专利,产品性能尽管在不断提升,但与领先企业相比仍有差距。

  龙芯是中国科学院计算所自主研发的通用CPU,采用自主LoongArch指令系统,兼容MIPS指令,所有IP模块皆为自主设计,拥有片内安全机制,可信性高。龙芯处理器以32位核、64位单核及多核CPU/SOC为主,主要面向高端嵌入式、个人电脑、服务器和高性能机等应用。

  龙芯产品体系分为三大系列:龙芯1号系列为低功耗、低成本的专用嵌入式SoC或MCU处理器,主要面向嵌入式专用应用领域,如物联终端、仪器设备、数据采集等,主要根据需求定制;龙芯2号系列为低功耗通用处理器,采用单芯片SoC设计,应用场景面向工业控制与终端等领域,如网络设备、行业终端、智能制造等;龙芯3号系列为高性能通用处理器,通常集成4个及以上64位高性能处理器核,与桥片配套使用,应用场景面向桌面和服务器等信息化领域。

  龙芯基于自研LoongArch龙架构产品创新迭代速度非常快,几乎每年都有新产品上市。2022年,龙芯有五款芯片流片成功,分别是面向信息化和工控领域的龙芯2K1000LA,面向物联网领域的龙芯1C102、龙芯1C103,面向工控领域的龙芯

  2K2000、龙芯2K1500;同年,龙芯3C5000处理器正式发布,龙芯3C5000系列是龙芯中科面向服务器领域倾力打造的高性能通用处理器。2023年4月,龙芯中科正式发布新款高性能服务器处理器——龙芯3D5000;同年11月,龙芯中科正式发布新一代四核处理器龙芯3A6000。此外,龙芯3D6000和3A7000等新产品正在研制中。其中,3D6000将集成32核心,支持2~8路服务器;3A7000将采用更为先进的工艺制程,并将主频提升到3.0GHz以上,单核性能将比上代提升20~30%。

  成都申威科技有限责任公司成立于2016年,公司依托国家信息安全发展战略,主要从事对申威处理器的产业化推广。

  申威处理器以Alpha指令集为基础进行拓展,高度自主可控。Alpha指令集由美国DEC公司研制,主要用于64位的RISC微处理器。DEC公司后被美国惠普收购,无锡江南计算所购买了Alpha指令集的所有设计资料。江南计算所基于原来的Alpha指令集,开发出了更多的自主知识产权的指令集,并研制了申威指令系统,

  推出了申威处理器。申威处理器是在国家“核高基”重大专项支持下,由上海高性能集成电路中心研制的全国产处理器。首颗申威处理器代号“SW-1”于2006年研制成功,“SW-1”基于DEC公司Alpha架构,130nm制程,主频为900MHz。

  出于安全性能以及知识产权角度,申威在研发出第一代基于Alpha指令集的CPU后,将指令集替换为自研的自主可控申威64位指令集,完全区别于原有Alpha指令集。申威处理器专注于高性能计算,尤其是在服务器领域,浮点运算算力与同期外国处理器相当。申威SW26010是中国首个采用国产自研架构且性能强大的计算机芯片,被神威·太湖之光超级计算机系统采用。申威在超算领域的应用场景中性能强大,优势较为明显。

  从2006年开始开发服务器至今,申威经历了四次产品迭代。根据企业规划,“十四五”期间,申威在服务器处理器领域将开发申威8A、申威8B等系列产品,在嵌入式服务器领域将陆续形成太湖-1、太湖-2、太湖-3三个系列产品,分别应对低功耗应用需求、性能功耗均衡应用需求和高性能应用需求。2024年,申威在服务器市场中有所斩获,根据中国移动2024年PC服务器产品集采结果,申威获得了共计5600台的订单,申威服务器首次大规模进入通信运营商行业市场,也是迄今为止申威产品销售最大一笔订单。

  CPU主要的性能衡量指标包括:1)芯片工艺制程:一般来说芯片工艺制程越小,集成度越高,单位面积内容纳的晶体管数量就越多,功耗越小,CPU性能越强;2)主频:CPU的工作频率越高,运算速度越快;3)核心数:硬件上存在的核心单元越多,CPU所能处理的数据和任务越多,多核已经成为除了提升主频之外提升CPU性能的重要手段;4)最高内存频率:内存主频越高在一定程度上代表着内存所能达到的速度越快,内存主频决定着该内存最高能在什么样的频率正常工作;5)PCIe通道数:PCIe通道数越多,可扩展的设备越多。

  通过指标对比可以看出,2022年Q3上市的海光三号7390在主频、核心数、内存通道数、内存最高频率、PCIe通道数等指标上均居于行业领先地位,是目前国内性能最优的CPU产品。

  服务器:云计算、大数据分析、视频处理、数据库备份、高性能存储,以及超融合一体机

  在应用上,龙芯CPU主要用于服务器和桌面领域,更侧重桌面服务器领域产品的开发和推广,在关键信息基础设施领域应用还处于试点和应用验证的初步阶段;海光CPU目前主要应用在服务器、工作站、算力基础设施领域,具有较强的竞争优势;兆芯、华为(鲲鹏)、飞腾在服务器、桌面、嵌入式三大领域同步拓展;申威在新产品研制方面,以服务器CPU为主,兼顾终端/嵌入式CPU及外围配套产品,在超算服务器领域竞争优势明显。

  国产CPU面临着几大发展机遇:一是政策机遇,随着国际供应链断裂和信息安全风险加剧,国家对CPU国产化的支持力度越来越大,持续颁布助推政策,为国产CPU行业发展创造了良好的外部环境;二是市场机遇,我国是CPU消费大国,拥有广阔的CPU消费市场,庞大的计算机用户基数群体,云计算和企业数字化转型升级等都为我国CPU需求增长奠定了基础;三是国产化替代空间大,目前我国CPU市场还主要被Intel、AMD等国际企业所占据,一方面不利于我国塑造自主安全的信息化产业体系,另一方面其高昂的产品价格也增加了下游用户的成本,因此在国产CPU产品性能不断进步的情况下,主动采用国产CPU产品的下游用户数量在增加。2022年,中国国产CPU市场规模为104.94亿元。

  经过多年发展,国产CPU初步形成以华为、海光、龙芯、兆芯、飞腾、申威为代表的六大厂商齐头并进格局,在设计能力上已逐步接近全球领先水平,与此同时软件生态正逐步完善。巨大的下游市场配合积极的国家政策,叠加国际形势催生国产替代的紧迫性,国产CPU市场需求爆发,进入更为市场化发展的阶段。除考虑自主可控的强弱要求和股东背景外,性能、生态、持续发展能力等均是下游用户衡量的重要指标。

  从性能上来看,鲲鹏920是ARM架构及自研架构下性能最为领先的产品,但未来产品性能提升可能受到ARMv9架构限制;海光在多项性能上居于行业领先水平,在通用商业市场具备较强的竞争力;龙芯基于自主架构持续进行产品迭代,产品性能不断优化,所采用的工艺制程也属于较为领先的水平,在党政及特种市场表现良好;飞腾新发布的S5000C虽将PCIe5.0通道数提升至96条,但每核心二级缓

  存仅512KB、共享三级缓存仅有32MB,仅支持两路,与头部厂商差距仍在拉大;兆芯、申威两家产品相对性能较弱,核心数最大为32核,主频、Pcle通道等参数也较弱,影响处理器I/O性能。

  从生态角度看,海光、兆芯基于x86指令系统的天生优势,生态适配度最高,当前x86架构仍占据服务器市场90%以上份额,替换空间巨大。飞腾和鲲鹏分别主导构建了“PKS生态”与“鲲鹏计算产业生态”,并且取得了一定的成果,但是生态迁移成本仍然较高。为更好的推动和扩大飞腾和鲲鹏在行业场景应用范围,推动上层生态的统一,降低合作伙伴适配工作量,2023年7月,两家企业同时发布消息决定合并鲲鹏生态和PKS生态,共同打造同时支持鲲鹏和飞腾处理器的“鹏腾”生态。申威、龙芯由于自研指令集系统,虽然在自主可控方面有其必要性和紧迫性,但其生态需要从头构建,难度大,成熟度低,因此目前所应用的行业场景还有限。

  从持续发展能力上来看,龙芯从顶层架构到指令功能和ABI标准等,全部自主设计,已无需国外授权,自主程度高,最新一代的龙芯3A6000进一步完善和提升了软硬协同的二进制翻译水平,可以运行更多跨平台应用,并满足各类大型复杂桌面应用场景,但与主流生态相比,LoongArch的基础软件生态仍有待提升;海光基于x86的完整交叉专利授权,产品迭代能力强,主导的国产C86体系已经成型,仅5年的时间已经完成四次产品迭代,最新产品各项性能指标都处于领先地位;鲲鹏和飞腾凭借ARM架构,生态合作范围具有一定优势,鲲鹏920性能较为突出,但ARMv9授权一直受阻,持续发展能力相对较弱,难以跟上国际主流水平;申威拥有高度的自主可控能力,但受限于生态,目前主要聚焦特种市场;兆芯所获得的x86授权在2018年就已经终止,后续虽然不断有新产品问世,但产品性能上与领先企业

  综合以上各项因素及各品牌市场表现,目前海光、鲲鹏在信创PC市场订单充裕,市场占有率相对较高,位于第一竞争梯队;龙芯凭借自主可控优势以及持续提升的生态能力在党政领域形成较强的竞争力;飞腾在商用市场也逐渐发力,但可持续发展能力较弱,位于第二竞争梯队;兆芯、申威各自有竞争优势,但也存在发展短板,在信创硬件市场份额相对较小,位于第三竞争梯队。

  信创整机产业链上游为CPU、GPU、硬盘、内存、总线等核心零部件供应商一级操作系统、数据库、中间件、虚拟化等基础软件供应商。

  中游为各大服务器品牌厂商、整机厂商及白牌(OEM、ODM)厂商,将零部件进行组装,成为可直接使用的整机。大部分的服务器厂商也是整机产品生产商,并且有自己的信创整机品牌,如联想的开天系列产品、浪潮的英政系列产品等。

  伴随“数字经济”战略的持续落地与推进,中国服务器需求量呈现出增长的态势。2022年,中国服务器出货量为447.8万台。尽管,近年来,非x86服务器增速较快,但是其市场份额仍然较低,x86服务器在中国服务器市场上仍然占据主导地位,市场份额高达96%以上,这主要得益于x86服务器起步较早,相较于其他处理器在生态环境上具有明显的优势,使得下游用户使用成本低。

  图表24:2020-2022年中国服务器出货量及中国x86服务器出货量统计

  信创产业是数据安全、网络安全的基础,也是新基建的重要组成部分。在政策的推动下,2020-2022年,中国信创服务器出货量整体呈现出快速增长的趋势,其中

  党政、电信、金融等领域采购频次高,单次采购量大,是中国信创服务器落地化率最高的领域。其中,2020年,中国信创服务器出货量为24.23万台;2022年,中国信创服务器出货量为51.95万台。

  2020年开始,党政信创进入规模化推广阶段。当前,机关系统已完成省市级电子公文替换,即将下沉到区县。除党政领域外,金融行业已成立信创生态实验室,开展适配验证和生态建设,信创从国有大型银行向中小银行、非银行金融机构辐射;在电信行业,三大电信运营商纷纷加码国产IT基础设施集采,国产化替换步伐稳步推进。除此之外,石油、电力、交通、航天航空、医疗、教育行业也在逐步进行试点。2022年,在中国服务器出货量中信创服务器出货量占比提升至11.6%。

  中国信创服务器企业的发展路径有两种:一种是国内外技术兼容发展,但逐渐向国内技术迁移,以浪潮、联想、新华三、中兴等为代表,其在使用国外操作系统、CPU产品基础上逐渐开发出使用国产操作系统、国产CPU产品的新一代服务器产品,用于满足中国信创产业发展;二是完全国产化发展,以中科可控、神州鲲泰、黄河科技为代表,其服务器产品主要使用的是国产操作系统及国产CPU产品,自主化程度高。

  从竞争实力上来看,浪潮、新华三、联想、中兴产品矩阵丰富,进入了知名企业的供应商名录,市场份额高。

  服务器操作系统、银河麒麟高级服务器操作系统、统信服务器操作系统、凝思安全操作系统、欧拉开源操作系

  银河麒麟桌面操作系统(鲲鹏版)、统信服务器操作系统、万里红服务器操作系统、普华服务器操作系统、红旗服务器操作系统(鲲鹏版)等

  Ubuntu、Centos、中标麒麟、深度、银河麒麟、凝思、泰山国心、普华、湖南麒麟、UOS、

  英伟达全球战略合作伙伴,具备高性能、高扩展、高可靠性、低能耗的“三高一低”差异化竞争优势。

  根据市场份额、产品系列完善度、产品市场兼容度等维度可以将中国信创服务器企业划分为三个竞争梯队,其中浪潮、新华三、联想、中兴、中科可控凭借领先的市场份额、完善的产品系列、良好的市场兼容度等位列第一梯队;神州鲲泰、同方股份、中国长城、宝德等在细分市场具备竞争优势,但产品兼容度仍有待提高,

  位列第二梯队;华诚金锐、百信信息等其他企业市场份额较小,品牌影响力相对较弱,位列第三梯队。

  在服务器下游市场需求中,排名前三的为互联网、电信和金融,其中互联网基本为商业市场,电信、金融是典型的信创行业,央国企在其中占据绝对主导地位,2022年信创产品采购率已经达到40%以上,未来有望全部实现国产化;石油、交通、电力等关基行业也在推进服务器产品的国产化,但是其采购量小,国产化率也较低。2022年,中国信创服务器下游应用市场中,党政采购量最大,占比为48.3%;其次为电信领域,采购量占比为29.0%;金融领域采购量占比为18.8%,其他关基领域采购量占比合计为4.0%。

  在进行服务器国产化替代的过程中,大部分下游用户明确要求CPU、操作系统、虚拟化软件、数据库等产品自主可控,拥有完全的自主知识产权,具备完善的适配生态圈。完善的适配生态圈意味着较低的迁移成本,这是党政以及金融、电信、教育等关基行业用户的共同诉求。

  除了低迁移成本外,党政、关基行业用户还非常注重稳定性以及安全性,在服务器CPU核心数上党政行业要求相对较低,≥4核即可满足需求,而关基行业对核心数的要求更高,单颗处理器核心数一般在8~64核,20核以上居多。

  在服务器能耗要求方面,电信行业对服务器的能耗要求更高,而党政及其他关基行业对能耗的要求不高,因此在电信领域华为“鲲鹏系”服务器较受运营商青睐,其主要原因是鲲鹏920使用的Armv8.2架构和7nm工艺制程,直接将CPU、南桥

  芯片、网卡芯片、SAS存储控制器集成到一颗芯片内部,使得能耗有效降低。另外,依赖于庞大的团队支持,“鲲鹏系”服务器在迁移上也有一定的优势。

  对比“鲲鹏系”服务器,“海光系”服务器因其使用的C86架构生态完善,现网业务迁移成本更低,同时海光CPU在性能方面与市场主流产品相当,且海光CPU还在安全性和可靠性方面进行了加强,能有效降低可能发生的安全风险,在党政、金融、电力等其他领域表现都比较突出。

  除了“鲲鹏系”服务器和“海光系”服务器之外,2021年以来,“飞腾系”服务器也开始崭露头角,在金融领域进行信创市场打磨,但是其生态完善度和迁移能力相较于鲲鹏CPU和海光CPU还有较大的差距,目前所占市场份额小。

  2020-2021年,受全球新冠肺炎疫情带来的居家办公潮流及网课潮流影响,中国PC出货量呈现出快速增长趋势。而随着新冠疫情的全球流行以及伴随而来的资本开支降低,叠加经销商前期累库,中国PC出货量在2022年后步入低潮。2022年,中国PC出货量为4850.8万台。

  近几年,中国信创产业逐步走向应用落地阶段,政策扶持力度持续加强,国产PC整机行业迎来发展良机。2022年,中国信创PC出货量出现小幅下滑,一是由于信创存量市场替代接近尾声,新市场未形成规模,有效需求出现大幅度下滑;二是大项目招标推迟,生产交付受阻,市场拓展受限。2022年,中国信创PC出货量为

  党的二十大报告强调信创产业自立自强,健全新型举国体制,强化国家战略科技力量,提升国家创新体系整体效能,成为全社会共识。2022年信创业务进入全面推广阶段第三年,重点行业升级加速推进,信创相关政策密集出台,为党政、金融信创推广全面助力,也为关键行业信创落地明确了发展路径。但是目前信创PC最大的应用领域仍然是党政,受各地党政信创业务处在验收关键时期、区县市场及行业信创需求尚未有效释放影响,2022年信创PC业务增长乏力,信创PC出货量占PC总体出货量的比重为13.5%。

  信创PC企业分三类,一类是以中科可控、华为、长城为代表的,拥有配套CPU供应能力的企业,产业链可控程度高;另一类是以联想、紫光、同方等为代表的PC整机生产企业,其CPU依靠其他企业供给,同时可适配多种CPU。

  性能指标是反映PC优劣最直观的指标之一,也是用户选择PC型号重要的参考依据。CPU作为PC的主要核心零部件,其性能可以反映其所配置的PC工作、处理效率。CPU的主频数越大,处理数据的能力就越强,运算大数据的能力就越强,响应程序的速度就越快,耗时就越短;CPU的线程数越大,并行处理多任务的能力就越强。从性能指标来看,中科可控“天阔”系列、长城“世恒”系列的性能最为优异。

  处理器,提供最高8核处理能力,最高主频3.0GHZ,可提供超线程和睿频功能可配置全长、全高、双宽专业图形卡,高效完成图形像设计、三维动画、图形展示、学校教室等应用处理多任务协同

  CPU核数4核或8核,主频最大可达2.8GHz,其中,M740J内存可达16G,硬盘

  CPU核数4核或8核,主频最大可达2.8GHz,搭载集显、128M独显、1G独显和2G独显。

  注:信创PC重点企业产品综合竞争实力评价指标分别为性能、安全性、稳定性、灵活性、使用成本、体验感六个维度。按照每个维度分别为5分计算,总分为30分。

  随着政企市场越来越大的国产化需求,不少企业以信创PC为新赛道,切入到PC市场。目前,中国信创PC企业已经增加至30家以上,规模大、品牌知名度高的企业有联想、中国长城、同方股份、联想、中科可控等。

  欧亚地区《区域动态》2025年1月期-罗马尼亚的选举危机:捍卫民主的蓝图.docx

  2025年三门峡职业技术学院单招职业技能测试题库附参考答案(完整版).docx

  QGDW 10183-2021 变电(换流)站土建工程施工质量验收规范.docx

  全国2005年7月00939自学考试商业伦理导论试卷(历年真题).doc

  原创力文档创建于2008年,本站为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接分享给其他用户(可下载、阅读),本站只是中间服务平台,本站所有文档下载所得的收益归上传人所有。原创力文档是网络服务平台方,若您的权利被侵害,请发链接和相关诉求至 电线) ,上传者

17605692585
E-mail

1715522968@qq.com

扫一扫,添加微信

Copyright © 2025 开云电竞(Kering Esports) 版权所有    备案号:皖ICP备15026432号