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1、 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 Table_Info1Table_Info1 计算机计算机 Table_Date 发布时间:发布时间:2022-12-22 2 Table_Invest 优于大势优于大势 上次评级:优于大势 Table_PicQuote 历史收益率曲线 Table_Trend涨跌幅(%)1M 3M 12M 绝对收益-9%5%-27%相对收益-11%7%-5%Table_Market 行业数据 成分股数量(只)268 总市值(亿)27094 流通市值(亿)14441 市盈率(倍)37 市净率(倍)3 成分股总营收(亿)10255 成分股总净利润(亿)4
2、41 成分股资产负债率(%)44 Table_Report 相关报告 数字经济发展如火如荼,数据要素带动价值增值-20221117 政策推进市场空间数倍增长,技术壁垒竞争格局贡献利润-20221110 数字经济星辰大海,数据要素星火燎原-20221109 Table_Author 证券分析师:吴源恒证券分析师:吴源恒 执业证书编号:S0550522100004 15767875282 Table_Title 证券研究报告/行业深度报告 产业链全解析,拥抱国产化大浪潮产业链全解析,拥抱国产化大浪潮-基础设施国产化行业深度报告基础设施国产化行业深度报告 报报告摘要:告摘要:Table_Summar
3、y 基础设施国产化基础设施国产化作为“举国体制”代表,势不可挡。作为“举国体制”代表,势不可挡。大国博弈加剧,中美科技脱钩愈演愈烈,“20 大”报告中提到“完善科技创新体系,坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位,健全新型举国体制,强化国家战略科技力量。”我们认为,基础设施国产化为举国体制的典型代表,有望尽享时代红利。第二轮党政第二轮党政基础设施国产化基础设施国产化招标已经开启,有望进入常态化招标阶段。招标已经开启,有望进入常态化招标阶段。2020-2022 年 H1 上一轮党政基础设施国产化招标已经收尾,预计完成600 万套 PC 替换。2022 年下半年新一轮基础设施国产化招标开启,电子
4、公文县乡将在未来 5 年完成替换,同时电子政务替换也将开启。招标范围有望较以前扩大数倍,第二轮党政基础设施国产化招标空间为 1382万套 PC、69 万套服务器。行业行业基础设施国产化基础设施国产化金融、电信先行,总体渗透率较低、成长空间巨大。金融、电信先行,总体渗透率较低、成长空间巨大。预计八大行业 PC 替换空间为 2862 万台,服务器替换规模总计 332 万套。目前,行业基础设施国产化中仅有金融、电信行业开始大规模招标,其他行业渗透率较低。2022 年金融基础设施国产化国产化率有望达到30%,2023 年有望达到 50%,银行已基本完成办公系统的替换,进入一般业务系统替换阶段。同时运营
5、商 2022 年国产 CPU 比例已显著提升至30-40%。我们认为,现在仍处于行业基础设施国产化发展初期,厂商有望打开中长期广阔成长空间。基础设施国产化基础设施国产化产业链全解析。产业链全解析。(1)CPU 方面,桌面端 CPU 飞腾信息市占率较高达到 70-80%,服务器端 CPU 海光、鲲鹏两分天下。(2)GPU方面,国内唯一上市标的景嘉微,聚焦桌面 GPU 国产化领域份额较高,明年有望突破消费市场。(3)操作系统方面,CentOS 停服加速操作系统国产化进程,2022 年诸多大行开始大规模采购国产操作系统,麒麟软件优势突出,且不断提升市占率。(4)数据库是软件中最难突破的一环,国产渗透
6、率极低、成长空间巨大。(5)随着基础设施国产化推进,金山办公机构授权有望持续高速增长,产品力增强提升 ARPU 可期。风险提示:风险提示:基础设施国产化政策不及预期、地方财政紧张、行业竞争加剧、产品迭代风险、大国博弈加剧。Table_CompanyFinance 重点公司主要财务数据重点公司主要财务数据 重点公司重点公司 现价现价 EPS PE 评级评级 2022E 2023E 2024E 2022E 2023E 2024E 金山办公 240.96 2.63 3.54 4.51 92 68 53 买入 -40%-30%-20%-10%0%10%2021/122022/32022/62022/9
7、计算机沪深300 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 2/86 计算机计算机/行业深度行业深度 目目 录录 1.事件催化、重磅政策出台在即,基础设施国产化替代空间巨大事件催化、重磅政策出台在即,基础设施国产化替代空间巨大.7 1.1.高层政策强力催化,党政基础设施国产化有望进入常态化招标阶段.7 1.2.行业基础设施国产化金融、电信先行,总体渗透率低、规模大打开成长空间.9 2.基础设施国产化产业全解析,自主可控势不可挡基础设施国产化产业全解析,自主可控势不可挡.13 2.1.PC&服务器整机:中国品牌份额较高,成本、供应链优势构筑壁垒.13 2.2.CPU:计算机之根本
8、,国产崛起踏浪前行.15 2.3.GPU:国产化进程加速,新兴团队不断涌现.29 2.4.DPU:成为数据中心第三大算力支柱可期,左江产品量产在即.34 2.5.操作系统:CentOS 停服加速国产进程,生态建设造就龙头.36 2.6.数据库:行业基础设施国产化最后的堡垒,群雄逐鹿谁主沉浮.40 2.7.中间件:三大基础软件之一,迎基础设施国产化黄金时期.51 2.8.BIOS:国产芯片高速发展,固件迎发展良机.55 2.9.办公软件:金山独秀峰,G 端为基打开广阔成长空间.62 2.10.OA:看好“产品-平台-生态”模式,基础设施国产化带来订单高速增长.65 2.11.打印机:信息安全关键
9、外设,关注纳思达打印机业务放量.73 2.12.密码改造有望外延至八大重点行业,空间拓展数倍至 400 亿元.79 3.风险提示风险提示.84 图表目录图表目录 图图 1:2020-2021 年党政基础设施国产化招标节奏年党政基础设施国产化招标节奏.9 图图 2:金融基础设施国产化:金融基础设施国产化 2022 年目标年目标.10 图图 3:金融基础设施国产化行业重点任务:金融基础设施国产化行业重点任务.10 图图 4:2017-2020 年中国年中国 IT 支出结构支出结构.13 图图 5:2020 年全球企业年全球企业 IT 支出结构支出结构.13 图图 6:2016-2021 年全球年全
10、球 PC 出货量、增速(亿台)出货量、增速(亿台).13 图图 7:2018-2021 年中国个人电脑市场出货量(不含平板电脑)、增速(亿台)年中国个人电脑市场出货量(不含平板电脑)、增速(亿台).13 图图 8:2020 年中国年中国 PC 行业市场竞争格局行业市场竞争格局.14 图图 9:2021 年中国年中国 PC 行业市场竞争格局行业市场竞争格局.14 图图 10:2017-2021 年中国服务器出货量、增速(万台)年中国服务器出货量、增速(万台).14 图图 11:2022-2025 年中国服务器市场规模、增速(亿元)年中国服务器市场规模、增速(亿元).14 图图 12:2021 年
11、中国服务器厂商竞争格局年中国服务器厂商竞争格局.15 图图 13:2015-2021 年浪潮在中国服务器市场的市占率年浪潮在中国服务器市场的市占率.15 图图 14:CPU 工作流程工作流程.15 图图 15:华为海思:华为海思 ARM V8 架构永久授权架构永久授权.17 图图 16:2014-2025 年中国年中国 x86 服务器出货量(万台)服务器出货量(万台).19 图图 17:2014-2025 年中国年中国 x86 服务器芯片出货量(万)服务器芯片出货量(万).19 图图 18:2021 年中国服务器下游市场拆分年中国服务器下游市场拆分.20 图图 19:2021 年政府、电信、金
12、融服务器国产化率年政府、电信、金融服务器国产化率.20 ZVcZpWqWfWpXmP6M8Q7NsQrRmOtRlOrQtRiNtRmPaQqQuNwMqNrNMYpMsN 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 3/86 计算机计算机/行业深度行业深度 图图 20:海光信息股权结构海光信息股权结构.20 图图 21:海光信息海光信息 2018-2021 年各系列产品营收占比年各系列产品营收占比.21 图图 22:海光信息海光信息 7285 对标产品对标产品.22 图图 23:华为鲲鹏芯片产品体系演进华为鲲鹏芯片产品体系演进.23 图图 24:中国电子:中国电子 CEC 控股
13、版图控股版图.24 图图 25:2019-2022 年年 H1 飞腾信息营收、增速(亿元)飞腾信息营收、增速(亿元).24 图图 26:2019-2022 年年 H1 飞腾信息净利润、增速(亿元)飞腾信息净利润、增速(亿元).24 图图 27:腾云腾云 S5000 具体参数性能具体参数性能.25 图图 28:腾云腾云 S5000 相较于上一代产品性能大幅提升相较于上一代产品性能大幅提升.25 图图 29:2018-2022 年年 Q1 龙芯营收、同比增速(亿元)龙芯营收、同比增速(亿元).28 图图 30:2018-2022 年年 Q1 龙芯归母净利润、同比增速(亿元)龙芯归母净利润、同比增速
14、(亿元).28 图图 31:Intel 首块首块面向桌面游戏的独立显卡面向桌面游戏的独立显卡-Arc A380.30 图图 32:Intel Clarkdale 处理器首度集成处理器首度集成 CPU/GPU.30 图图 33:2021 年年 Q2-2022 年年 Q1 PC GPU 市场竞争格局市场竞争格局.30 图图 34:2021 年年 Q2-2022 年年 Q1 PC 独显市场竞争格局独显市场竞争格局.30 图图 35:优品基础设施国产化多屏一体机优品基础设施国产化多屏一体机.32 图图 36:2025 年中国年中国 GPGPU 芯片板卡市场下游应用拆分芯片板卡市场下游应用拆分.33 图
15、图 37:有无有无 DPU 的网络数据处理结构的网络数据处理结构.34 图图 38:2021-2026 年中国年中国 DPU 行业市场规模(亿元)行业市场规模(亿元).35 图图 39:2017-2022 年年 Q3 左江科技营收、增速(亿元)左江科技营收、增速(亿元).35 图图 40:2017-2022 年年 Q3 左江科技净利润、增速(亿元)左江科技净利润、增速(亿元).35 图图 41:主流的主流的 DPU 技术路线对比技术路线对比.36 图图 42:操作系统的介绍操作系统的介绍.36 图图 43:CentOS 停服对我国商业发行版操作系统的影响停服对我国商业发行版操作系统的影响.37
16、 图图 44:中国构建自主根社区中国构建自主根社区.37 图图 45:国内国内 PC 操作系统市场份额(操作系统市场份额(2022 年年 1 月)月).38 图图 46:麒麟软件、统信软件营收、增速(亿元)麒麟软件、统信软件营收、增速(亿元).39 图图 47:麒麟软件、统信软件净利润、增速(亿元)麒麟软件、统信软件净利润、增速(亿元).39 图图 48:麒麟软件行业客户麒麟软件行业客户.39 图图 49:麒麟软件部委客户麒麟软件部委客户.39 图图 50:麒麟软件生态图麒麟软件生态图.40 图图 51:中国数据库市场营收仍主要来自关系型数据库:中国数据库市场营收仍主要来自关系型数据库.41
17、图图 52:按照数据模型、业务负载特征、部署方式、适配硬件架构,数据库可分为多种类型:按照数据模型、业务负载特征、部署方式、适配硬件架构,数据库可分为多种类型.42 图图 53:2022-2026 年中国关系型数据库市场规模(百万美元)年中国关系型数据库市场规模(百万美元).43 图图 54:2021 年下半年中国关系型数据库竞争格局年下半年中国关系型数据库竞争格局-本地部署模式本地部署模式.44 图图 55:2021 年下半年中国关系型数据库竞争格局年下半年中国关系型数据库竞争格局-公有云模式公有云模式.44 图图 56:2017-2021 年达梦数据营业收入、增速(亿元)年达梦数据营业收入
18、、增速(亿元).44 图图 57:2017-2021 年达梦数据净利润、增速(亿元)年达梦数据净利润、增速(亿元).44 图图 58:2019-2021 年达梦数据软件产品使用授权业务营收、增速(亿元)年达梦数据软件产品使用授权业务营收、增速(亿元).45 图图 59:2019-2021 年达梦数据软件产品使用授权业务行业拆分年达梦数据软件产品使用授权业务行业拆分.45 图图 60:人大金仓中央政府客户名录:人大金仓中央政府客户名录.46 图图 61:人大金仓军工客户名录:人大金仓军工客户名录.46 图图 62:2017-2022 年年 H1 海量数据营收(亿元)海量数据营收(亿元).47 图
19、图 63:2017-2022 年年 H1 海量数据净利润(亿元)海量数据净利润(亿元).47 图图 64:openGauss 定位定位.48 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 4/86 计算机计算机/行业深度行业深度 图图 65:海量数据:海量数据 Vastbase 性能性能.48 图图 66:海量数据在:海量数据在 openGauss 社区贡献度排名第二社区贡献度排名第二.48 图图 67:2018-2022 年年 H1 星环科技营收、增速(亿元)星环科技营收、增速(亿元).49 图图 68:2018-2022 年年 H1 星环科技归母净利润、增速(亿元)星环科技归母
20、净利润、增速(亿元).49 图图 69:2021 年年 H1 中国大数据平台软件竞争格局中国大数据平台软件竞争格局.50 图图 70:2020 年年 IDC MarketScape:中国大数据管理平台市场规模:中国大数据管理平台市场规模.50 图图 71:分布式分析型数据库(:分布式分析型数据库(ArgoDB)五大优势)五大优势.50 图图 72:分布式交易型数据库(:分布式交易型数据库(KunDB)八大优势)八大优势.50 图图 73:中间件定位及功能:中间件定位及功能.51 图图 74:中间件应用场景结构图中间件应用场景结构图.51 图图 75:2021 年年中国中间件总体市场份额中国中间
21、件总体市场份额.52 图图 76:2010-2021 年中间件国产厂商份额逐步提升年中间件国产厂商份额逐步提升.52 图图 77:2021 年国年国产基础中间件产品市场份额产基础中间件产品市场份额.52 图图 78:2021 年国内中间件下游各行业占比年国内中间件下游各行业占比.53 图图 79:2021 年年国内中间件各行业市场规模(亿元)国内中间件各行业市场规模(亿元).53 图图 80:2018-2026 年年我国中间件市场规模、增速(亿元)我国中间件市场规模、增速(亿元).53 图图 81:各厂商各厂商 20212021 年营收构成年营收构成.54 图图 82:2021 年年各厂商下游
22、行业占比各厂商下游行业占比.54 图图 83:2016-2021 年东方通基础安全业务收入、增速(亿元)年东方通基础安全业务收入、增速(亿元).54 图图 84:2016-2021 年宝兰德基础设施软件业务收入、增速(亿元)年宝兰德基础设施软件业务收入、增速(亿元).55 图图 85:BIOS 固件地位重要固件地位重要.56 图图 86:2016-2021 年全球服务器出货量(万台)年全球服务器出货量(万台).57 图图 87:2016-2021 年全球年全球 PC 出货量(亿台)出货量(亿台).57 图图 88:卓易信息业务板块:卓易信息业务板块.59 图图 89:卓易信息营业收入、增速(亿
23、元):卓易信息营业收入、增速(亿元).59 图图 90:卓易信息净利润、增速(亿元):卓易信息净利润、增速(亿元).59 图图 91:公司产品适配国内主流芯片品牌及计算设备厂商:公司产品适配国内主流芯片品牌及计算设备厂商.60 图图 92:金山办公产品矩阵:金山办公产品矩阵.63 图图 93:WPSOffice 市场占比情况市场占比情况.63 图图 94:金山办公机构业务收入、增速(亿元):金山办公机构业务收入、增速(亿元).65 图图 95:金山办公机构授权业务收入、增速(亿元):金山办公机构授权业务收入、增速(亿元).65 图图 96:协同管理软件行业发展趋势协同管理软件行业发展趋势.66
24、 图图 97:2018-2022 年我国年我国 OA 市场规模、增速(亿元)市场规模、增速(亿元).66 图图 98:2020 年协同办公软件用户结构占比年协同办公软件用户结构占比.66 图图 99:不同厂商不同厂商 OA 特点特点.67 图图 100:泛微基础设施国产化办公平台百种应用场景泛微基础设施国产化办公平台百种应用场景.68 图图 101:泛微基础设施国产化办公平台政企案例泛微基础设施国产化办公平台政企案例.68 图图 102:2017-2022 年年 H1 致远互联营收(亿元)、增速致远互联营收(亿元)、增速.69 图图 103:2017-2022 年年 H1 致远归母净利润、增速
25、(亿元)致远归母净利润、增速(亿元).69 图图 104:致远互联产品家族构建完整图谱致远互联产品家族构建完整图谱.69 图图 105:致远互联基础设施国产化协同办公管理平台致远互联基础设施国产化协同办公管理平台 G6-N 产品架构产品架构.71 图图 106:彩讯股份产品架构图彩讯股份产品架构图.72 图图 107:彩讯股份彩讯股份 2017-2022 年年 H1 营收、增速(亿元)营收、增速(亿元).72 图图 108:彩讯彩讯 2017-2022 年年 H1 净利润、增速(亿元)净利润、增速(亿元).72 图图 109:彩讯股份入选中央国家机关彩讯股份入选中央国家机关 2021 年邮件系
26、统软件协议供货采购项目年邮件系统软件协议供货采购项目.73 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 5/86 计算机计算机/行业深度行业深度 图图 110:2016-2020 年中国激光打印机销量(万台)年中国激光打印机销量(万台).74 图图 111:2020 年全球激光打印机市场格局(按销量)年全球激光打印机市场格局(按销量).74 图图 112:2020 年中国激光打印机市场格局(按销量)年中国激光打印机市场格局(按销量).74 图图 113:2020 年中国激光打印机下游应用结构年中国激光打印机下游应用结构.75 图图 114:全球激光打印机销售平均单价(元):全球激
27、光打印机销售平均单价(元).75 图图 115:纳思达发展历程:纳思达发展历程.75 图图 116:纳思达营业总收入(亿元):纳思达营业总收入(亿元).76 图图 117:纳思达净利润(亿元):纳思达净利润(亿元).76 图图 118:2021 年年 1-6 月奔图收入区域结构月奔图收入区域结构.77 图图 119:2021 年年 1-6 月利盟收入区域结构月利盟收入区域结构.77 图图 120:艾派克营业收入、增速(亿元):艾派克营业收入、增速(亿元).78 图图 121:艾派克净利润、增速(亿元):艾派克净利润、增速(亿元).78 图图 122:2022 年年 1-9 月政府集采打印机成交
28、量(台)月政府集采打印机成交量(台).79 图图 123:公钥基础设施:公钥基础设施 PKI 示意图示意图.80 图图 124:服务器密码机的典型应用模式:服务器密码机的典型应用模式.80 图图 125:央行要求的银行网银系统国产密码算法应用改造需求:央行要求的银行网银系统国产密码算法应用改造需求.82 图图 126:天威诚信基于:天威诚信基于 vTrus SSL 证书的一站式国密改造方案证书的一站式国密改造方案.82 表表 1:2022 年海外科技制裁事件梳理年海外科技制裁事件梳理.7 表表 2:近期国家不断强调自主可控的重要性:近期国家不断强调自主可控的重要性.8 表表 3:党政基础设施国
29、产化:党政基础设施国产化 PC、服务器空间测算、服务器空间测算.9 表表 4:金融基础设施国产化国产化率指标:金融基础设施国产化国产化率指标.10 表表 5:2020-2022 年运营商服务器集采年运营商服务器集采.11 表表 6:八大关键行业:八大关键行业 PC、服务器替代规模、服务器替代规模.12 表表 7:x86、ARM、MIPS 和和 Alpha 架构的特点比较架构的特点比较.16 表表 8:服务器服务器 CPU 性能比较性能比较.18 表表 9:海光信息海光信息 5000、7000 系列产品单价系列产品单价.18 表表 10:我国:我国 X86 服务器出货量及国产化率服务器出货量及国
30、产化率.19 表表 11:海光信息海光信息 CPU 各代产品量产时间、性能对标、营收占比各代产品量产时间、性能对标、营收占比.21 表表 12:鲲鹏鲲鹏 920 各性能参数各性能参数.22 表表 13:飞腾飞腾 S2500 各性能参数各性能参数.25 表表 14:申威处理器分类及应用领域申威处理器分类及应用领域.26 表表 15:申威申威 26010 对标产品对标产品.26 表表 16:飞腾信息飞腾信息 D2000 性能参数性能参数.27 表表 17:龙芯桌面:龙芯桌面 CPU 芯片性能迭代情况芯片性能迭代情况.28 表表 18:2019-2021 年海光信息年海光信息 3000 系列营收、单
31、价系列营收、单价.29 表表 19:开元系列处理器参数开元系列处理器参数.29 表表 20:景嘉微图形显控、芯片业务收入、增速、毛利率(百万元)景嘉微图形显控、芯片业务收入、增速、毛利率(百万元).31 表表 21:景嘉微:景嘉微 9 系列产品对标系列产品对标.31 表表 22:海光深算海光深算一号与海外竞品参数对比一号与海外竞品参数对比.33 表表 23:典型:典型 NoSQL 数据库分类数据库分类.41 表表 24:集中式数据库和分布式数据库区别:集中式数据库和分布式数据库区别.42 表表 25:2020-2022 年年 H1 海量数据各业务收入、增速(亿元)海量数据各业务收入、增速(亿元
32、).47 表表 26:2019-2021 年星环科技分布式关系型数据库软件业务营收、增速(万元)年星环科技分布式关系型数据库软件业务营收、增速(万元).51 表表 27:BIOS 功能功能.55 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 6/86 计算机计算机/行业深度行业深度 表表 28:BIOS 应用(以卓易信息为例)应用(以卓易信息为例).56 表表 29:国际:国际 BIOS 公司比较公司比较.58 表表 30:英特尔为公司第四大股东(截至:英特尔为公司第四大股东(截至 2022 年年 7 月)月).60 表表 31:卓易信息固件业务、云服务业务收入拆分(亿元):卓易信
33、息固件业务、云服务业务收入拆分(亿元).61 表表 32:国内其他:国内其他 BIOS 厂商厂商.61 表表 33:基础办公软件比较:基础办公软件比较.62 表表 34:2007-2012 年金山年金山 WPS 主要事件主要事件.64 表表 35:2016-2018 年金山办公标准版本收入、单价年金山办公标准版本收入、单价.64 表表 36:泛微网络各产品功能、特性及面向客户泛微网络各产品功能、特性及面向客户.67 表表 37:致远互联产品概况致远互联产品概况.70 表表 38:致远互联基础设施国产化业务收入致远互联基础设施国产化业务收入.71 表表 39:纳思达品牌布局:纳思达品牌布局.77
34、 表表 40:艾派克主控:艾派克主控 SoC 芯片芯片.78 表表 41:2017-2022 年密码利好政策年密码利好政策.81 表表 42:密码改造核心产品介绍:密码改造核心产品介绍.83 表表 43:国密改造市场空间测算:国密改造市场空间测算.83 表表 44:部分国产密码改造项目举例:部分国产密码改造项目举例.84 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 7/86 计算机计算机/行业深度行业深度 1.事件催化、重磅政策出台在即,基础设施国产化空间巨大事件催化、重磅政策出台在即,基础设施国产化空间巨大 1.1.高层政策强力催化,党政基础设施国产化有望进入常态化招标阶段 中
35、美科技脱钩愈演愈烈,美国不断升级科技领域对我国的制裁。中美科技脱钩愈演愈烈,美国不断升级科技领域对我国的制裁。大国博弈加剧,中美两国科技领域的脱钩预期不断加强。自 2018 年美国宣布对中兴通讯实施制裁以来,美方至今已对华为等上百家中国公司采取出口管制,同时制裁涉及领域有进一步扩大的趋势。8 月 26 日英伟达收到美国监管机构通知,要求其对中国禁售 A100 和 H100 两款高端 GPU 芯片;9 月 14 日美国国会参议院初审通过“Taiwan 政策法案”,10 月美国商务部进一步升级对半导体制造和先进计算领域的对华出口管制,将 31 家中国实体列入“未经验证清单”,并对 28 家实体清单
36、企业实行前所未有的严格限制。表表 1:2022 年海外科技制裁事件梳理年海外科技制裁事件梳理 时间时间 事件事件 2022 年 7 月 美国半导体设备制造商收到美商务部的通知,要求禁止向中国大陆供应用于14nm 或以下芯片制造的设备。2022 年 8 月 美国总统拜登签署2022 芯片与科技法案,为美国半导体产业的研发、制造和劳动力发展提供 527 美元的补贴 2022 年 8 月 美国商务部以国家安全和外交政策问题为由,将 7 家中国实体纳入出口管制的“实体清单”(Entity List),此次涉及实体均属航空航天行业 2022 年 8 月 美国商务部工业和安全局(BIS)宣布,将金刚石、氧
37、化镓(Ga2O3)两种超宽带隙基板半导体材料,设计 GAAFET 架构(全栅场效应晶体管)的先进芯片 EDA 软件工具,以及用于燃气涡轮发动机的压力增益燃烧技术,列入商业管制清单,对这些技术出口进行管控。2022 年 8 月 英伟达收到美国监管机构通知,要求其对中国禁售 A100 和 H100 两款高端 GPU 芯片 2022 年 10 月 美国商务部在半导体制造和先进计算等领域对华升级出口管制措施,又将31 家中国实体列入“未经验证清单”目前该清单上已有近 200 家中国实体 数据来源:百度,东北证券 十四五规划明确将“自主可控”列为制造强国战略的必要要求。十四五规划明确将“自主可控”列为制
38、造强国战略的必要要求。为了国家信息安全和科技自主,国家十四五规划纲要明确将“自主可控”列为国家制造强国战略的必要要求,加快补齐基础软件等瓶颈短板。2022 年 1 月,发改委发布十四五推进国家政务信息化规划,要求全面提升政务信息化基础设施、重大平台、业务系统和数据资源的安全保障能力。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 8/86 计算机计算机/行业深度行业深度 表表 2:近期国家不断强调自主可控的重要性:近期国家不断强调自主可控的重要性 时间时间 发布机构发布机构 政策名称政策名称 主要内容主要内容 2020/10/29 中国共产党第十九届中央委员会 十九届五中全会公报 在
39、提出的十二项核心任务中,将“创新、科技自立自强”放在首要和核心地位。2021/3/13 国务院、人大会议 十四五规划纲要 加快补齐基础零部件及元器件、基础软件、基础材料、基础工艺和产业技术基础等瓶颈短板。依托行业龙头企业,加大重要产品和关键核心技术攻关力度。2021/8/17 国务院 关键信息基础设施安全保护条例 运营者采购网络产品和服务,应当按照国家有关规定与网络产品和服务提供者签订安全保密协议,明确提供者的技术支持和安全保密义务与责任,并对义务与责任履行情况进行监督。2021/11/30 工业和信息化部 十四五软件和信息技术服务业发展规划 要壮大信息技术应用创新体系。开展软件、硬件、应用和
40、服务的一体化适配,逐步完善技术和产品体系。培育一批产业层级高、带动能力强的项目和高端品牌。2021/12/24 全国人民代表大会常务委员会 中华人民共和国科学技术进步法 打好关键核心技术攻坚战。2021/12/27 中央网络安全和信息化委员会 “十四五”国家信息化规划 到 2025 年数字技术创新体系基本形成。集成电路、基础软件、装备材料、核心元器件等短板取得重大突破。规划明确提出了十四五期间信息化发展要建立政务信息化领域企业的诚信档案,以政务信息化建设促进网络信息技术自主创新。2022/1/6 国家发展改革委 十四五”推进国家政务信息化规划 坚持安全可靠,强化安全保障。坚持网络安全底线思维,
41、强化网络安全和数据安全,严格保护商业秘密和个人隐私,落实信息安全和信息系统等级分级保护制度,全面提升政务信息化基础设施、重大平台、业务系统和数据资源的安全保障能力。2022/1/10 统信部、中国银行保险监督管理委员会 中国银保监会办公厅关于银行业保险业数字化转型的指导意见 坚持关键技术自主可控原则,对业务经营发展有重大影响的关键平台、关键组件以及关键信息基础设施要形成自主研发能力,降低外部依赖、避免单一依赖。2022/6/23 国务院 国务院关于加强数字政府建设的指导意见 要求将数字技术广泛应用于政府管理服务,推进政府治理流程优化、模式创新和履职能力提升,构建数字化、智能化的政府运行新形态,
42、充分发挥数字政府建设对数字经济、数字社会、数字生态的引领作用,促进经济社会高质量发展 数据来源:政府网站,东北证券 2020-2022 年年 H1 上一轮党政基础设施国产化招标已经收尾,预计完成上一轮党政基础设施国产化招标已经收尾,预计完成 600 万套万套 PC替换。替换。2020 年 7 月第一轮党政基础设施国产化招标落地,范围为部委、省、市三级的电子公文系统,约为 600 万台 PC。据中办要求,2021 年需要完成招标量的 30-35%,2021 年全部招标完,2022 年 H1 验收。基础设施国产化招标主要有三种模式:(1)云南、四川等地采用统招分签模式,即将近两年省内所有软硬件国产
43、化项目统招,由集成商中标;(2)大部分地市采用各自招投标模式,厅局和地市拥有自主招标权,且做一年招一年;(3)成立第三方大数据公司,例如广西的数广集团、贵州的云上贵州、山西的云时代,直接从厂商采购。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 9/86 计算机计算机/行业深度行业深度 图图 1:2020-2021 年党政基础设施国产化招标节奏年党政基础设施国产化招标节奏 数据来源:东北证券 2022 年下半年有望开启新一轮基础设施国产化招标,招标范围预计扩大数倍。年下半年有望开启新一轮基础设施国产化招标,招标范围预计扩大数倍。预计2022 年下半年,新一轮基础设施国产化招标有望开启
44、,招标范围预计较以前扩大数倍。预计电子公文县乡将在未来 5 年完成替换。同时,电子政务替换也将开启,市民服务、政务中心的 PC、服务器也将纳入范围。预计第二轮党政基础设施国产化招标空间为预计第二轮党政基础设施国产化招标空间为 1382 万套万套 PC、69 万套服务器。万套服务器。根据全国住房公积金 2020 年年度报告,我国 2020 年缴存公积金存款的国家机关和事业单位人员共计 4513.36 万人。根据国家统计局数据,2020 年末教育业国有单位就业人员 1637 万人,卫生、社会保障和社会福利国有单位就业人员 894 万人。考虑到这部分人员与教育、医疗行业基础设施国产化人员规模存在重叠
45、,计算党政基础设施国产化空间时先将该部分人员剔除,可得我国党政及主要事业单位人员 1982 万人。按照 1 人 1PC 的估计,党政基础设施国产化 PC 替换规模为 1982 万台,扣除第一轮已经完成招标的 600 万台 PC,党政基础设施国产化 PC 替换市场空间为 1382万台。根据 IDC 数据,2020-2021 年党政基础设施国产化中服务器采购量约占 PC 采购量的 1/20,可得党政基础设施国产化服务器潜在市场为 69 万台。表表 3:党政基础设施国产化:党政基础设施国产化 PC、服务器空间测算、服务器空间测算 行业人员数行业人员数 PC 数量数量 服务器数量服务器数量 第一轮党政
46、基础设施国产化第一轮党政基础设施国产化 600 600 30 第二轮党政军及主要事业单位(不含教育和医疗)第二轮党政军及主要事业单位(不含教育和医疗)1382 1382 69 党政基础设施国产化基础设施国产化空间合计党政基础设施国产化基础设施国产化空间合计 1982 1982 99 数据来源:全国住房公积金 2020 年年度报告,东北证券 1.2.行业基础设施国产化金融、电信先行,总体渗透率低、规模大打开成长空间 行业基础设施国产化中走的最前列的是金融行业,行业基础设施国产化中走的最前列的是金融行业,2022年国产化率有望达到年国产化率有望达到30%。金融行业事关“国计民生”,对系统安全性、稳
47、定性要求极高,且资金充裕,是行业基础设施国产化的排头兵。2019 年 3 月,人民银行科技司下发了金融业关键信息基础设施国产替代推进草案,对金融国产化替代作出全面部署,并选取 49 家金融机构进行国产化试点,要求 2020-2022 年国产化率分别为 8%、15%、30%。2020 年12 月,新增第二批国产化试点金融机构 103 家,要求 2021-2022 年国产化率分别为15%、30%。2022 年 4 月,新增第三批国产化试点金融机构 150 家,要求 2022 年 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 10/86 计算机计算机/行业深度行业深度 国产化率 15%。
48、至此,按资产总额统计,全国 80%的银行均已纳入金融基础设施国产化试点目录,预计 2023 年第一批、第二批试点国产化率将提升至 50%,第三批将提升至 30%。表表 4:金融基础设施国产化国产化率指标:金融基础设施国产化国产化率指标 2020 年年 2021 年年 2022 年年 2023 年年 E 第一批试点第一批试点 49 家家 8%15%30%50%第二批试点第二批试点 103 家家 15%30%50%第三批试点第三批试点 150 家家 15%30%数据来源:央行,东北证券 银行已基本完成办公系统的替换,银行已基本完成办公系统的替换,2022 年将进入一般业务系统替换阶段。年将进入一般
49、业务系统替换阶段。从业务系统来分,系统复杂度、稳定性要求从低到高排序分别是以 OA、邮箱为主的办公管理系统、以渠道、柜面为例的一般业务系统,以及汇集各业务流程数据的核心系统。2020-2021 年金融基础设施国产化已基本完成办公管理系统的替换,目前进入到一般业务系统的替换,一般业务系统涵盖范围较广,包含渠道、柜面系统、营销系统等银行各类主流业务系统,预计将短期成为基础设施国产化替换主力。图图 2:金融基础设施国产化:金融基础设施国产化 2022 年目标年目标 图图 3:金融基础设施国产化行业重点任务:金融基础设施国产化行业重点任务 数据来源:央行,东北证券 数据来源:央行,东北证券 运营商运营
50、商 2022 年国产年国产 CPU 比例显著提升,目前比例显著提升,目前 CPU 国产化率为国产化率为 30-40%。2020 年开始,运营商集采开始向国产 CPU 倾斜:(1)中国电信:2021-2022 年服务器集采国产CPU占比达 26.7%,海光和鲲鹏占国产 CPU 部分的比例分别为 72%和 28%。(2)中国移动:2021-2022 年 PC 服务器第一期(合计)采购中,国产服务器占比达到 41.65%。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 11/86 计算机计算机/行业深度行业深度 表表 5:2020-2022 年运营商服务器集采年运营商服务器集采 集采项目集
51、采项目 中国电信中国电信 2020 年服务器采购 56314 H 系列(国产 CPU:海光或者鲲鹏)11185 台 19.86%2020-2021 年服务器集采 69952 H 系列(国产 CPU:海光或者鲲鹏)24823 台 35.50%2021-2022 年服务器集采 200000 G 系列(国产 CPU)53401 台 26.70%(鲲鹏:28%,海光:72%)中国移动中国移动 2020 年 PC 服务器集采 138272 鲲鹏 CPU:19563 台 14.15%2021-2022 年 PC 服务器第 1批集采 163692 国产 CPU:44247 台(鲲鹏:27083 台,海光:1
52、7164 台)国产 CPU:27.03%(鲲鹏:16.55%,海光:10.49%)2021-2022 年 PC 服务器集中采购补充采购(第一期)41004 国产 CPU:41004 台(鲲鹏 CPU:17754 台,海光 CPU:23250 台)国产 CPU:100%(鲲鹏:43.30%,海光:56.70%)2021-2022 年 PC 服务器第 1批(合计)204696 国产 CPU:85251 台(鲲鹏 CPU:44837 台,海 光 CPU:40414 台)国产 CPU:41.65%(鲲鹏:21.90%,海光:19.74%)数据来源:运营商采招网,东北证券 预计金融、教育、石油石化、医疗
53、、航空航天行业预计金融、教育、石油石化、医疗、航空航天行业 PC 替换规模为替换规模为 601 万、万、1291 万、万、120 万、万、300 万、万、22 万。万。根据国家统计局数据,2020 年我国城镇单位金融业就业人口为 859 万人,教育部在“教育这十年”新闻发布会上介绍,2021 年我国专任教师总数达 1844.4 万人;国家卫健委在 2022 年 8 月 25 日发布会上介绍,截止 2021 年全国医师总数达 428.7 万人(包含执业医师和助理执业医师,不包含护士);根据 中国财政年鉴 2020,我国石油石化国有企业职工数为 171 万;根据航天科技、航天科工集团官网,两家公司
54、在岗职工合计约 31 万人。假设 PC:员工总数比例为 1:0.7,可得金融、教育、石油石化、医疗、航空航天行业 PC 总数为 601 万、1291 万、120万、300 万、22 万。预计电信、电力、交通预计电信、电力、交通 PC 基础设施国产化替换空间为基础设施国产化替换空间为 228 万台、万台、156 万台、万台、144 万万台。台。根据 IDC 数据,2017 年我国商用 PC 合计出货量 3116 万台,其中电信、电力、交通的大型企业电脑出货量分别为 38 万台、26 万台、24 万台,按照 6 年替换周期计算,预计电信、电力、交通 PC 基础设施国产化替换空间为 228 万台、1
55、56 万台、144 万台。预计八大关键行业服务器替换规模总计预计八大关键行业服务器替换规模总计332万套。万套。服务器方面,考虑不同行业属性,我们对不同行业假设不同的 PC:服务器配比,金融、电力、电信三个行业假设 5:1,石油、交通、航空航天假设 10:1,教育和医疗行业假设 15:1,根据 PC 替换数量可计算出服务器替换空间 332 万套。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 12/86 计算机计算机/行业深度行业深度 表表 6:八大关键行业:八大关键行业 PC、服务器替代规模、服务器替代规模 人员数人员数量量 PC 数量数量(万套)(万套)PC:服务器:服务器 配比
56、配比 服务器数量服务器数量(万套)(万套)数据来源数据来源 金融金融 859 万 601 5:1 120 国家统计局 石油石化石油石化 171 万 120 10:1 12 中国财政年鉴 2020 教育教育 1844.4 万 1291 15:1 86 教育部 医疗医疗 428.7 万 300 15:1 20 卫健委 航空航天航空航天 31 万 22 10:1 2 公司官网 电信电信-228 5:1 46 IDC 电力电力-156 5:1 31 IDC 交通交通-144 10:1 14 IDC 合计合计 2862 332 数据来源:东北证券 金融、电信先行,其他六大行业国产渗透率较低、成长空间广阔
57、。金融、电信先行,其他六大行业国产渗透率较低、成长空间广阔。目前,行业基础设施国产化中仅有金融、电信行业开始较大规模的招标,2022 年金融、电信服务器国产化率有望达到 30-40%,采购规模有望分别达到 9 万,其他行业渗透率较低,例如能源行业国产服务器采购量仅为 2 万台。我们认为,现在仍处于行业基础设施国产化发展初期,厂商有望打开中长期广阔成长空间。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 13/86 计算机计算机/行业深度行业深度 2.基础设施国产化产业全解析,自主可控势不可挡基础设施国产化产业全解析,自主可控势不可挡 2.1.PC&服务器整机:中国品牌份额较高,成本、
58、供应链优势构筑壁垒 我国我国 IT 支出主要以硬件为主,服务与软件占比较低。支出主要以硬件为主,服务与软件占比较低。根据前瞻产业研究院统计,2017-2020 年我国 IT 支出还是以硬件、基础设施为主,通信服务占比最高达到 45%,设备占比也超过 30%,而 IT 服务为 11%左右,软件仅为 3%。根据 Gartner 统计,2020 年全球企业 IT 支出结构中企业软件达到 12%,IT 服务高达 26%,设备占比仅为 18%。随着业务数字化和数字经济不断推动,我国软件、服务支出提升空间广阔。图图 4:2017-2020 年中国年中国 IT 支出结构支出结构 图图 5:2020 年全球企
59、业年全球企业 IT 支出结构支出结构 数据来源:前瞻产业研究院、东北证券 数据来源:Gartner、东北证券 居家办公热潮下,居家办公热潮下,P PC C 销量稳步增长,销量稳步增长,2 2021021 年中国年中国 P PC C 出货量增长出货量增长 1 10%0%。2 2020 年疫情带来的在线化潮流使 PC 销量大幅提升,据 IDC 统计 2020-2021 年全球个人电脑整体出货量分别增长 13%、15%。根据 Canalys 统计,2020 年中国 PC 出货量同比增长8%,2021 年达到 5700 万台同比增长 10%。图图 6:2016-2021 年全球年全球 PC 出货量、增
60、速(亿台)出货量、增速(亿台)图图 7:2018-2021 年中国个人电脑市场出货量(不含年中国个人电脑市场出货量(不含平板电脑)、增速(亿台)平板电脑)、增速(亿台)数据来源:IDC、中商产业研究院整理、东北证券 数据来源:Canalys、东北证券 44.37%43.82%42.97%45.44%38.58%39.03%34.34%31.12%7.12%7.44%10.62%11.52%7.32%6.94%8.51%8.23%2.60%2.76%3.55%3.69%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2017201820192020通信服务设备IT服务数据中心系
61、统软件企业软件12%IT服务26%数据中心系统6%通信服务38%设备18%2.6 2.6 2.6 2.7 3.0 3.5-5.70%-0.20%-0.16%2.70%13.10%14.80%-10%-5%0%5%10%15%20%00.511.522.533.54201620172018201920202021全球PC出货量同比增速0.47 0.48 0.52 0.57 0%2%8%10%0%2%4%6%8%10%12%00.10.20.30.40.50.62018201920202021中国个人电脑市场出货量(不含平板电脑)同比增速 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明
62、14/86 计算机计算机/行业深度行业深度 PC 行业市占率联想稳居第一占比近四成,整机国产化率较高。行业市占率联想稳居第一占比近四成,整机国产化率较高。根据 Canalys 数据,在大陆 PC 市场,联想拥有绝对优势且竞争力不断扩大,市占率稳步提升,2020-2021年分别为 36.2%、39.9%。海外品牌戴尔、惠普紧随其后,2021 年市占率分别为 12.6%、9.2%,与联想存在差距,第四第五名均为 Taiwan 品牌。我们认为,PC 行业均采用英特尔、AMD 芯片,整机本身的壁垒在于供应链、规模优势,国产化率较高,联想保持绝对领先。图图 8:2020 年中国年中国 PC 行业市场竞争
63、格局行业市场竞争格局 图图 9:2021 年中国年中国 PC 行业市场竞争格局行业市场竞争格局 数据来源:Canalys、东北证券 数据来源:Canalys、东北证券 中国服务器出货量中国服务器出货量持续领涨全球持续领涨全球,2021 年同比增长年同比增长 8.4%。近年来国内各地政府相继推进大数据和智慧城市建设,促进大数据和智慧城市产业的落地,智慧政务、智慧交通、智慧医疗、智能电网等行业对利用云计算、大数据先进技术创新的产品和服务需求不断高涨,由此带动服务器产品市场的繁荣。我国服务器出货量,2020 年全年为 350 万台,同比增长 10%,2021 年出货量为 391.1 万台,同比增长
64、8.4%,持续领涨全球。图图 10:2017-2021 年中国服务器出货量、增速(万台)年中国服务器出货量、增速(万台)图图 11:2022-2025 年中国服务器规模年中国服务器规模、增速(亿元)增速(亿元)数据来源:IDC、华经产业研究院、东北证券 数据来源:IDC、东北证券 中国服务器市场绝大部分由国内厂商占据。中国服务器市场绝大部分由国内厂商占据。2021 年中国服务器份额排名中,前三均为中国厂商,合计份额约为 54.80%,此外还包括联想、以及众多白牌厂商,预计中36.20%11.80%8.90%10.20%5.00%28.00%联想戴尔惠普华硕宏碁其它39.90%12.60%9.2
65、0%8.60%6.20%23.50%联想戴尔惠普华硕宏碁其它256330.4318.6350391.129.06%-3.57%9.86%11.74%-10%0%10%20%30%40%010020030040050020172018201920202021服务器出货量同比增速1,899 2,138 2,399 2,687 13%12%12%12%12%12%12%12%13%13%0500100015002000250030002022202320242025服务器市场规模同比增速 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 15/86 计算机计算机/行业深度行业深度 国服务器市
66、场绝大部分市场份额由国内厂商占据。2015-2021 年浪潮信息在中国服务器市场的市占率不断提升,由 2015 年的 15.34%提升至 2021 年的 31.40%。图图 12:2021 年中国服务器厂商竞争格局年中国服务器厂商竞争格局 图图 13:2015-2021 年浪潮年浪潮信息信息中国服务器市占率中国服务器市占率 数据来源:IDC、观研天下、东北证券 数据来源:IDC、东北证券,备注:2019 年选取浪潮信息在x86 服务器市场市占率 2.2.CPU:计算机之根本,国产崛起踏浪前行 CPU 是计算机的运算和控制核心,是信息处理、程序运行的最终执行单元。是计算机的运算和控制核心,是信息
67、处理、程序运行的最终执行单元。CPU 中央处理器(Central Processing Unit)的本质是超大规模集成电路,用于解释计算机指令和处理软件中的数据,并负责控制、调配所有软硬件资源。CPU 从逻辑上可以划分为控制单元和运算单元。控制单元从存储单元中获取可执行的代码,通过指令译码将其转换为可执行的指令,进而运算单元基于获取的指令对存储单元中的数据进行运算。图图 14:CPU 工作流程工作流程 资料来源:CSDN,东北证券 CPU 可分为复杂指令集可分为复杂指令集 CISC 和精简指令集和精简指令集 RISC,架构各有优势。,架构各有优势。按照采用的指令集,CPU 可以分为复杂指令集(
68、CISC)和精简指令集(RISC)两大类。复杂指令集指令丰富、寻址方式灵活,以微程序控制器为核心,指令长度可变,功能强大,浪潮,30.70%华为,6.60%新华三,17.50%戴尔,7.50%联想,7.40%其他,30.30%15.34%16.40%21.74%26.52%31.40%35.40%31.40%0%5%10%15%20%25%30%35%40%2015201620172018201920202021 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 16/86 计算机计算机/行业深度行业深度 对于复杂程序执行效率高;精简指令集指令结构简单、易于设计,具有较高的执行能效比。
69、目前常见的 CPU 架构中,x86 架构是复杂指令集的代表,而 ARM 架构、MIPS 架构、Alpha 架构和近年来兴起的 RISC-V 架构是精简指令集的代表。表表 7:x86、ARM、MIPS 和和 Alpha 架构的特点比较架构的特点比较 x86x86 ARMARM MIPSMIPS AlphaAlpha 架构特征架构特征 1、指令系统庞大,功能复 杂,寻址方式多,且长度可变,有多种格式;2、各种指令均可访问内存数据;3、一部分指令需多个机器周期完成;4、复杂指令采用微程序实现;5、系统兼容能力较强。1、指令长度固定,易于译码执行;2、大部分指令可以条件式地执行,降低在分支时产生的开销
70、,弥补分支预测器的不足;3、算数指令只会在要求时更改条件编码。1、采用 32 位寄存器;2、大多数指令在一个周期内执行;3、所有指令都是 32 位,且采用定长编码的指令集和流水线模式执行指令;4、具有高性能高速缓存能力,且内存管理方案相对灵活。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;2、分支指令无 延迟槽,使用无条 件 分 支 码 寄存器。架构优势架构优势 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面有较大优势 ARM 结构具有低功 耗、小体积的特点,聚焦移动端
71、市场,在消费类电子产品中具有优势 MIPS 结构 设计简单、功耗较低,在嵌入式应用场景具有优势 Alpha 结 构 简单,易于实现超标 量 和 高 主 频计算 主要应用领主要应用领域或使用场域或使用场景景 服务器、工作站和个人计算机等 智能手机、平板电脑、工业控制、网络应用、消费类电子产品等 桌面终端、工业、汽车、消费电子系统和无线电通信等专用设备等 嵌入式设备、服务器等 资料来源:海光信息招股书,东北证券 国产国产 CPU 厂商采用三种不同的设计架构路线。厂商采用三种不同的设计架构路线。采用 X86 架构 IP 内核授权模式的国产 CPU 厂商主要有兆芯和海光信息,可基于公版 CPU 核进行
72、优化或修改,优点是性能起点高、生态壁垒低,缺点是需要支付授权费、自主创新程度较低。华为鲲鹏和天津飞腾采用 ARM 指令集架构授权,可自行设计 CPU 内核和 SOC,也可扩充指令集,自主化程度相对较高。目前海思、飞腾均已经获得 ARMV8 永久授权,尽管ARM 此前表态 ARM V9 架构不受美国出口管理条例约束,华为海思等国内 CPU 厂商依然可获授权,然而 ARM V9 不再提供永久授权,采用 ARM 架构仍有长期隐患。RISC-V 拥有超级精简的指令集架构(ISA)以及开源宽松的 BSD 协议近些年来实现快速发展,国内阿里平头哥、国芯科技等企业推出了该架构相关产品。MIPS 和ALPHA
73、 指令架构相对小众,对应国产 CPU 的代表性企业分别是龙芯和申威,优点是自主创新、技术可靠性高。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 17/86 计算机计算机/行业深度行业深度 图图 15:华为海思:华为海思 ARM V8 架构永久授权架构永久授权 资料来源:2020 年华为鲲鹏产业生态大会 PPT,东北证券 按照应用领域,按照应用领域,CPU 分为桌面端和服务器端,其中桌面端飞腾信息市占率较高,服分为桌面端和服务器端,其中桌面端飞腾信息市占率较高,服务器端海光、鲲鹏两分天下。务器端海光、鲲鹏两分天下。1.1.1 服务器 CPU 2022 年服务器年服务器 CPU 海光、
74、华为二分天下,海光、华为二分天下,2023 年飞腾将加入竞争。年飞腾将加入竞争。国产服务器CPU 厂家主要为海光信息、华为海思、飞腾信息,海光信息技术来源于 2016 年 AMD X86 IP 内核授权,华为海思和飞腾信息来自于 ARM v8 指令集架构永久授权。由于飞腾主流的、量产的产品为 S2500,与海光二号、鲲鹏 920 在服务器市场存在性能差距,飞腾主要市场为桌面端,服务器 CPU 海光、华为海思二分天下。随着 2022年飞腾下一代产品 S5000 的发布,性能有望大幅提升,预计 2023 年在服务器市场将有较强的竞争力。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 18
75、/86 计算机计算机/行业深度行业深度 表表 8:服务器服务器 CPU 性能比较性能比较 海光海光 鲲鹏鲲鹏 飞腾飞腾 龙芯龙芯 产品产品 海光三号 海光四号 920 S2500 S5000(已流片)3C5000L 发布时间发布时间 2022 年 6 月 7 日 2019 年 1 月 2020.7.23 2021Q3 2021 年 7月 工艺工艺 14nm 7nm 7nm 16nm 7nm 14nm 主频主频 2.0GHz 2.6GHz 2.02.2GHz 1.5 2.0GHz(四核)1.5GHz 1.0GHz 2.2GHz 功耗功耗 79145W 75-150W 150W 6W(四核)3W(
76、双核)1.5(单核)130W 其他其他 32 核,64 线程;128 条 PCIE 4.0 通道,内 存 频 率 提 升 到3200MHz 64 核,128 线程;ARM 架构,64 核(单芯片)48 核版功耗低 于Intel 20%64核,64线程;8 DDR4,三级缓存 64MB 64128 核;16 通道 DDR5 支持 PSPA1.0架 构,PCIE 5.0 16核,16线程;三 级 缓 存64MB;4个3A5000封装 资料来源:各公司招股书、官网、东北证券 CPU&GPU 占服务器成本比重较高,占服务器成本比重较高,CPU 单价约为单价约为 7000 元左右。元左右。据 IDC 2
77、018 年统计,CPU、GPU 等底层基础设施占服务器成本的比例不低于 50%。根据海光信息招股书,应用于中低端服务器的 CPU 5000 系列单价为 7000 左右,应用于高端服务器的 7000 系列单价超过 8000 元。表表 9:海光信息海光信息 5000、7000 系列产品单价系列产品单价 2020 2021 5000 系列系列 7,721.51 6,695.86 7000 系列系列 7,494.22 8,573.52 数据来源:海光信息招股书,东北证券 预计预计 2022-2024 年国产服务器出货量分别为年国产服务器出货量分别为 61 万台、万台、90 万台、万台、146 万台。万
78、台。根据 IDC数据,2021 年我国86 服务器出货量为 382 万台,预计 2022 年增长 6.4%至 406 万台,2021-2025 年国内 x86 服务器市场 CAGR 为 8.5%,至 2025 年我国86 服务器出货量将达到 529 万台。同时,中国 x86 服务器以双路服务器为主,双路服务器占比持续保持在 80%以上,单路、4 路服务器合计占比为 10-20%。2021 年我国86 服务器芯片出货量预计为 775 万片,2025 年有望达到 1074 万片,2021-2025 年 CAGR也为8.5%。根据海光信息预测,2022-2024年服务器国产化率将分别达到15%、20
79、%、30%,对应出货量为 61 万台、90 万台、146 万台。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 19/86 计算机计算机/行业深度行业深度 图图 16:2014-2025 年中国年中国 x86 服务器出货量(万台)服务器出货量(万台)图图 17:2014-2025 年中国年中国 x86 服务器芯片出货量(万)服务器芯片出货量(万)资料来源:IDC,海光信息招股书,东北证券 资料来源:IDC,海光信息招股书,东北证券 表表 10:我国:我国 X86 服务器出货量及国产化率服务器出货量及国产化率 2021 2022E 2023E 2024E 2027E 我国我国 x86
80、服务器服务器出货量出货量 382 万台万台 406 万台万台 450 万台万台 487 万台万台 622 万台万台 总国产化率,总国产化率,国产出货量国产出货量 15%,61 万台万台 20%,90 万台万台 30%,146 万台万台 174 万万 资料来源:海光信息路演 PPT,东北证券,假设 2021-2027 年下游应用占比不变 2022 年政府、金融、电信三大行业整体国产化率有望达到年政府、金融、电信三大行业整体国产化率有望达到 42%。国产替代第。国产替代第一梯队是政府、金融、电信领域。根据 IDC 数据显示,2021 年中国服务器市场互联网行业占比 43.8%,位列第一,传统行业中
81、运营商,金融和政府位列 2-4 位,分别占比 10.60%、9.9%、9.0%,合计占比近 30%,对应 x86 服务器出货量分别为 40 万台、38 万台、34.38 万台,合计出货量为 112 万台。根据三大行业国产替代政策推算,2021 年国产化服务器电信 10 万台、政府 15 万台、金融 5 万台,对应国产化率分别为 25%、43.63%、13.16%。据海光信息预测,2022 年政府、金融、电信三大行业国产化服务器出货量有望达到 50 万台,假设下游应用占比不变,国产化率为 42%,2027 年有望达到 124 万台。目前广播电视、交运、能源等行业国产化率较低,目前广播电视、交运、
82、能源等行业国产化率较低,2027 年有望提升至年有望提升至 56%。广播电视、能源、公路水路运输、铁路、民航等行业也需要进行服务器国产替代。根据 2021年 IDC 数据,以上行业出货量约为 55 万台服务器,国产化渗透率较低。2027 年预计上述行业每年国产化服务器出货量将逐步提高至 50 万台,国产化率有望提升至56%。21%10%11%26%-4%8%11%6%10%9%9%-10%-5%0%5%10%15%20%25%30%0100200300400500600中国X86服务器出货量及预测YoY11%24%-4%8%11%6%10%8%9%-10%-5%0%5%10%15%20%25%
83、30%020040060080010001200中国X86服务器芯片出货量YoY 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 20/86 计算机计算机/行业深度行业深度 图图 18:2021 年中国服务器下游市场拆分年中国服务器下游市场拆分 图图 19:2021 年政府、电信、金融服务器国产化率年政府、电信、金融服务器国产化率 资料来源:IDC,东北证券 资料来源:海光信息,东北证券 (1)海光信息海光信息 海光信息与中科曙光关系紧密,海光信息与中科曙光关系紧密,X86 技术来源为技术来源为 AMD 授权。授权。海光信息 2014 年成立,目前无实控人、中科曙光持股 32%。20
84、16 年 3 月和 2017 年 10 月,海光微电子、海光集成分别与 AMD 签署了技术许可协议,约定了 AMD 将高端处理器相关技术及软件许可给两家合资公司,海光微电子 AMD 持股 51%、天津海光持股 49%,海光集成 AMD 持股 30%,天津海光持股 70%,获得 AMD 公司 x86 指令集 Zen 架构授权。图图 20:海光信息股权结构海光信息股权结构 资料来源:海光信息招股书,东北证券 CPU 产品布局丰富,涵盖工作站、高中低端服务器。产品布局丰富,涵盖工作站、高中低端服务器。公司产品布局丰富,包括 CPU和 GPU 两大产品系列,CPU 主要为面向工作站(类似于 PC)的
85、3000 系列,面向中低端服务器需求的 5000 系列,以及面向高端服务器、数据中心、云计算场景的7000 系列。GPU 主要为面向高性能科学计算市场的 8000 系列。互联网,43.8%运营商,10.6%金融,9.9%政府,9.0%其他,26.7%43.63%25.00%13.16%0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%50%政府电信金融 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 21/86 计算机计算机/行业深度行业深度 图图 11:海光信息海光信息 2018-2021 年各系列产品营收占比年各系列产品营收占比 资料来源:海光信息招股书,东北证券 目前目前
86、 CPU 产品已经迭代到第三代,预计明年将成为销售主力。产品已经迭代到第三代,预计明年将成为销售主力。按照产品迭代来分,公司 CPU 产品已迭代至第三代海光三号(每一代分为 3000/5000/7000 系列,若为海光一号的 3000 系列即标为 3100,海光二号的 3000 系列即标为 3200),2022 年 6月海光三号实现量产,2022 年海光三号预计销售占比 20-30%,2023 年将成为销售主力。表表 11:海光信息海光信息 CPU 各代产品量产时间、性能对标、营收占比各代产品量产时间、性能对标、营收占比 研发开始时间研发开始时间 量产时间量产时间 性能对标性能对标 营收占比营
87、收占比 海光海光 1 1 号号 2016 年 3 月 2018 年 4 月 2021 年开始逐步退出 海光海光 2 2 号号 2017 年 7 月 2020 年 1 月 AMD EPYC 7542 Intel 志强 6354 2022 年的销售主力 海光海光 3 3 号号 2018 年 2 月 2022 年 6 月 预计 2022 年三号占比 20-30%,2023 将以三号为主 海光海光 4 4 号号 2019 年 7 月 2021-2022 年 初流片 Intel icelake 或AMD 的 Zen 3-Zen4 海光海光 5 5 号号 预计 2023 年 4-5 月份流片 AMD Ze
88、n4,量产时间比 AMD 的 Zen4晚大约 9 个月-1 年 数据来源:海光信息招股书,东北证券 海光二号与同期海光二号与同期 Intel 主流产品性能基本相当,三号、四号性能有望更上一层楼。主流产品性能基本相当,三号、四号性能有望更上一层楼。2020 年 Q1 公司发布海光 7285,选取 Intel 在 2020 年(与海光 7285 同期)发布的 6 款至强铂金系列产品,与海光 7285 进行性能对比,可知海光 7285 CPU 的 SPEC CPU 2017 实测性能与 Intel 同期发布的主流处理器实测性能总体相当。截至目前,海光三号成功流片、量产,海光四号完成了电路设计和性能模
89、拟等研究。012.89%10.43%16.34%11.55%1.42%12.65%8.30%88.45%76.91%65.01%0010.34%0%20%40%60%80%100%20182019202020213000系列5000系列7000系列8000系列 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 22/86 计算机计算机/行业深度行业深度 图图 22:海光信息海光信息 7285 对标产品对标产品 资料来源:海光信息招股书,东北证券 (2)华为鲲鹏)华为鲲鹏 华为海思拥有超华为海思拥有超 20 年自研芯片技术沉淀,拥有年自研芯片技术沉淀,拥有 ARM v8.1 架构的永久授
90、权。架构的永久授权。华为海思是全球领先的 Fabless 半导体与器件设计公司,前身为华为集成电路设计中心,1991 年启动集成电路设计及研发业务,从 2004 年开始基于 ARM 技术自研芯片,拥有 ARM v8.1 架构的永久授权。华为海思至今已有超 20 年的技术积累与沉淀,2014 年发布鲲鹏 912 处理器,2016 年发布鲲鹏 916 处理器。2019 年 1 月,华为正式发布鲲鹏 920 芯片。鲲鹏鲲鹏 920 是目前业界最高性能是目前业界最高性能 ARM-Based 处理器,最多支持处理器,最多支持 64 核。核。鲲鹏鲲鹏 920 处理器是业界第一颗采用 7nm 工艺的数据中心
91、级的 ARM 架构处理器,基于 ARM 架构授权,由华为公司自主设计完成。920 集成最多 64 自研核,支持 64 核、48 核、32 核等多种 型号。通过优化分支预测算法、提升运算单元数量、改进内存子系统架构等一系列微架构设计,大幅提高处理器性能。典型主频下,SPECint Benchmark 评分超过 930,超出业界标杆 25%。同时,能效比优于业界标杆 30%。鲲鹏 920 以更低功耗为数据中心提供更强性能。表表 12:鲲鹏鲲鹏 920 各性能参数各性能参数 指标指标 性能性能 架构架构 ARM v8.2 核心数核心数 up to 64 主频主频 2.6 GHz/3.0 GHz 内存
92、内存 8 DDR4 Channels 一致性互联一致性互联 2S&4S I/OI/O PCIe 4.0,CCIX,100G,SAS/SATA 3.0 最大功耗最大功耗 180W 制程制程 7nm 资料来源:海思官网,东北证券 ARM 确认确认 v9 架构不受美国出口管理条例架构不受美国出口管理条例约束,华为可第一时间使用。约束,华为可第一时间使用。2019 年 9 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 23/86 计算机计算机/行业深度行业深度 月,ARM 确认 V8 架构和未来的后续架构技术,可以向包括华为海思在内的中国客户授权。2021 年 4 月,ARM 官宣 v9
93、架构不受美国出口管理条例(EAR)的约束,拥有 v8 架构永久授权的华为可以在第一时间使用该技术。下一代产品鲲鹏下一代产品鲲鹏 930 即将发布,即将发布,主频主频有望有望提升到提升到 3.0GHz 以上以上。2022 年底或 2023 年初,华为有望发布下一代芯片鲲鹏 930。鲲鹏 930/930s(服务器版/PC 版)有望支持超线程(多线程)机制,5nm EUV 工艺,自研 TaiShan 微架构大升级,主频将提升到3.0GHz 以上,单核性能有望达到 SPEC int 2006(GCC)3738 分左右,将会跟 AMD的 ZEN 1 架构持平。图图 33:华为鲲鹏芯片产品体系演进华为鲲鹏
94、芯片产品体系演进 资料来源:鲲鹏计算产业白皮书,东北证券 (3)飞腾信息)飞腾信息 飞腾信息是飞腾信息是 CEC 自主可控重要版图,有望充分受益股东资源、“自主可控重要版图,有望充分受益股东资源、“PK”体系推广。”体系推广。飞腾信息是国内领先的自主核心芯片提供商,由中国电子、天津市滨海新区政府、天津先进技术研究院于 2014 年联合支持成立。中国电子是中央直接管理的国有重要骨干企业,拥有从操作系统、数据库、安全、政务云、EDA 软件到内存接口芯片国内最完整的基础设施国产化产业链,构建了“PK”(飞腾 CPU+麒麟操作系统)自主计算体系。截至 2021 年底,中国电子拥有 27 家二级企业、1
95、7 家上市公司,实现全年营业收入 2781 亿元,连续 11 年跻身财富世界五百强。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 24/86 计算机计算机/行业深度行业深度 图图 44:中国电子:中国电子 CEC 控股版图控股版图 资料来源:wind,各公司官网,东北证券 飞腾芯片产品布局涵盖服务器飞腾芯片产品布局涵盖服务器 CPU、桌面、桌面 CPU、嵌入式、嵌入式 CPU 等丰富品类。等丰富品类。目前飞腾的总部设在天津,在长沙、北京等地设有子公司。飞腾芯片产品目前主要包括高性能服务器 CPU(飞腾腾云 S 系列)、高效能桌面 CPU(飞腾腾锐 D 系列)、高端嵌入式 CPU(飞
96、腾腾珑 E 系列)和飞腾套片四大系列,在国内政务办公、云计算、大数据以及金融、能源和轨道交通等行业信息系统领域已实现批量应用。2021 年飞腾 CPU 产品销售量超过 200 万片,位居政务基础设施国产化市场占比第一。图图 55:2019-2022 年年 H1 飞腾信息营收、增速(亿元)飞腾信息营收、增速(亿元)图图 66:2019-2022 年年 H1 飞腾信息净利润、增速(亿元)飞腾信息净利润、增速(亿元)资料来源:中国长城公告,东北证券 资料来源:中国长城公告,东北证券 目前飞腾主流服务器目前飞腾主流服务器 CPU 产品为产品为 S2500。2020 年 7 月,飞腾新一代高可扩展多路服
97、务器芯片腾云 S2500 正式发布,腾云S2500基于16nm工艺,集成了64个FTC663内核,主频 2.0-2.2GHz,片内还集成 64MB 三级 Cache,支持 8 个 DDR4-3200 存储通道,功耗 150W。其最大特点是高可扩展,增加了 4 个直连接口,总带宽 800Gbps,支持 2 路、4 路和 8 路直连,可以形成 128 核到 512 核的计算机系统,大幅增加算力。中国长城基于腾云 S2500 双路服务器 EF860 设计 32 个内存槽,UnixBench 跑分达到 8000 分以上,综合性能业内领先;腾云 S2500 的双路服务器,高分通过工商银行开放平台关键产品
98、供应链安全项目测试,并成功入围工商银行采购目录。2.0712.7222.1811.85514.07%74.29%0.21%0%100%200%300%400%500%600%05101520252019202020212022H1营业收入营收增速0.043.416.532.517532.29%91.48%-45.43%-2000%0%2000%4000%6000%8000%012345672019202020212022H1净利润净利润增速 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 25/86 计算机计算机/行业深度行业深度 表表 13:飞腾飞腾 S2500 各性能参数各性能参
99、数 指标指标 性能性能 架构架构 集成 64 个 FTC663 处理器核 核心数核心数 up to 64 主频主频 2.0-2.2 GHz 存储控制器存储控制器 集成 8 个 DDR4-3200 通道 PCIE PCIE 接口接口 集成 1 个 17 Lanes PCIe 3.0 接口:1 个 X16(可拆分成 2 个 X8),1 个 X1 直连通路直连通路 集成 4 个直连通路,每个通路组成为 X4,单 lane 速率 25Gbps,支持 2、4、8 路 CPU 互连 典型功耗典型功耗 136W 制程制程 16nm 资料来源:飞腾信息官网,东北证券 飞腾下一代产品飞腾下一代产品 S5000
100、发布在即,相较发布在即,相较 S2500 性能大幅提升。性能大幅提升。2022 年 6 月,飞腾首席科学家窦强公布了飞腾处理器的现状、路线图和研发计划。飞腾腾云 S5000 处理器揭开面纱:80 核、主频 2.8GHz,FTC860 核心,共享缓存 64MB、支持 PCIe 5.0,性能接近 Intel Xeon Platinum8280,单核 CINT2017 接近 Zen3 EPYC7443,通过“九译”二进制翻译引擎兼容 X86 生态。飞腾预计将在 2022 年发布腾云 S5000 和腾珑E2000 两款处理器。此外,窦强先生还表示飞腾在研发“九译”二进制翻译引擎,通过 X86-64 函
101、数和机器指令对翻引擎来包容 X86 生态。2023 年有望发布腾云 S6000服务器芯片和飞腾腾锐 D3000 桌面处理器。图图 77:腾云腾云 S5000 具体参数性能具体参数性能 图图 88:腾云腾云 S5000 相较于上一代产品性能大幅提升相较于上一代产品性能大幅提升 资料来源:京东科技合作伙伴大会,东北证券 资料来源:京东科技合作伙伴大会,东北证券 飞腾生态伙伴数量已经突破飞腾生态伙伴数量已经突破 4400 家,已上市的飞腾平台设备高达家,已上市的飞腾平台设备高达 2400 多款。多款。截至2022 年 6 月底,飞腾的生态伙伴数量已经突破 4400 家,包括集成商合作伙伴 300余家
102、、硬件合作伙伴 930 家、软件合作伙伴 3100 余家。飞腾已联合千余家国内软硬件厂商,支撑了 2400 多款飞腾平台设备上市,已经和正在适配的软件和外设超过8300 款,分布在操作系统、应用软件、安全、云产品、数据库、中间件等各个领域,与 8200 多款开源软件产品完成了适配,兼容 200 万移动 APP 应用,构建起了国内 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 26/86 计算机计算机/行业深度行业深度 最完善、最庞大的从端到云的信息化建设全栈生态体系。(4)申威)申威 申威为国内技术可靠性最强的芯片厂商,早于申威为国内技术可靠性最强的芯片厂商,早于 2003 年就开
103、始芯片研发。年就开始芯片研发。成都申威科技成立于 2016 年,2003 年就开始处理器研发,第一代申威处理器完全兼容ALPHA 指令,此后在第二代申威处理器研发过程中,已经不再参考、兼容 ALPHA相关指令系统,自主设计实现指令系统,通过三代芯片的研发,申威推出了 100%自研的 SW64 指令集,是国内技术可靠性最强的芯片厂商。目前涵盖从超级计算机、服务器、目前涵盖从超级计算机、服务器、PC 等较广泛的芯片业务布局。等较广泛的芯片业务布局。目前,申威核心业务涵盖:申威处理器芯片封装设计、基于申威异构众核处理器的小型超级计算机研发、基于申威处理器的国产化 PC、服务器的研发等。目前已形成申威
104、高性能计算处理器、服务器/桌面处理器、嵌入式处理器三个系列的国产处理器产品线,以及申威国产 I/O 套片产品线。表表 14:申威处理器分类及应用领域申威处理器分类及应用领域 产品分类产品分类 产品型号产品型号 应用领域应用领域 高性能多线程处理器高性能多线程处理器 申威 26010 面向构建十亿亿次超级计算系统 高性能单核处理器高性能单核处理器 申威 111、申威 121(研发中)面向军工、工控等领域应用 高性能多核处理器高性能多核处理器 申威 221、申威 411、申威 421、申威 421M、申威 1621 面向高密度计算型嵌入式应用需求、中低端服务器、高端桌面计算机应用、中低端桌面计算机
105、应用等 申威国产申威国产 IO IO 套片套片 SW-ICH2、SW-ICH1 可与申威处理器或其他主流处理器配套使用 可与申威处理器或其他主流处理器配套使用 资料来源:申威官网,东北证券 拳头产品为申威拳头产品为申威 26010,支撑“申威太湖之光”,支撑“申威太湖之光”连续连续 4 次位列世界超算次位列世界超算 500 强榜单强榜单第一。第一。申威拳头产品为 26010 众核处理器,面向十亿亿次超级计算系统。神威太湖之光超级计算机诞生于 2016 年,位于国家超级计算无锡中心,安装了 40960 个神威 26010 众核处理器,该众核处理器采用 64 位自主神威指令系统,峰值性能 3,16
106、8万亿次每秒,核心工作频率 1.5GHz。太湖之光峰值运算速度为 12.5 亿亿次/秒,曾经连续 4 次位列世界超算 500 强榜单第一名。目前,太湖之光已完成百余项应用课题的计算任务,共计完成 1000 多万项作业任务,百万级核应用千余个,千万级核应用 22 个。表表 15:申威申威 26010 对标产品对标产品 产品产品 GCNGCN (HD7970HD7970-EnEn)KeplerKepler-GK110GK110 (Tesla K20XTesla K20X)Xeon PhiXeon Phi(5110P5110P)Xeon Phi2Xeon Phi2 SW26010SW26010 制造
107、商制造商 AMD NVIDIA Intel Intel NHP 处理器类型处理器类型 GPU GPU 众核 CPU 众核 CPU 异构众核 CPU 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 27/86 计算机计算机/行业深度行业深度 双精度峰值双精度峰值 1.01TFLOPS 1.312TFLOPS 1.01TFLOPS 3TFLOPS 3.168TFLOPS 完成时间完成时间 2011.12 2012.05 2012.11 2015.11 2014.12 资料来源:申威官网,东北证券 1.1.2 桌面 CPU 桌面桌面 CPU 单价为单价为 1000 元左右,飞腾信息市占率较
108、高。元左右,飞腾信息市占率较高。桌面 CPU 的主要玩家有飞腾信息、华为鲲鹏、海光信息、龙芯中科、上海兆芯、申威,单片价格为 1000 元左右。由于华为鲲鹏供货短缺,将有限的产能优先供给服务器、手机市场,党政 PC 市场中飞腾优势明显,市占率高达 70-80%,龙芯 20-30%,兆芯主要市场为上海。(1)飞腾信息:)飞腾信息:桌面端竞争力较强,桌面端竞争力较强,2021 年基础设施国产化年基础设施国产化 PC 市占率高达市占率高达 70-80%。目前飞腾桌面端主流 CPU 产品为 D2000,D2000 集成 8 个自主研发的处理器内核 FTC663,支持单精度、双精度浮点运算指令和 ASI
109、MD 处理指令,最高主频 2.3GHz,集成系统级安全机制,能够满足复杂应用场景下的性能需求和安全可信需求。依托于“PKS”体系,以及 CEC 强大的股东、渠道资源,飞腾在桌面端拥有较强的竞争力,2021 年在党政基础设施国产化 PC 领域市占率高达 70-80%。表表 16:飞腾信息飞腾信息 D2000 性能参数性能参数 参数参数 主频主频 2.02.3GHz 二级缓存、三级缓存二级缓存、三级缓存 8MB、4MB 存储控制器存储控制器 2 个 DDR4 接口,支持 DDR 存储数据实时加密,支持 DDR4 和 LPDDR4 PCIEPCIE 接口接口 2 个 x16(每个可分拆为 2 个 x
110、8)和 2 个 x1 PCIE 3.0 接口 TDPTDP 功耗功耗 25W 封装封装 35mm x 35mm 资料来源:飞腾信息官网,东北证券 (2)龙芯中科:)龙芯中科:龙芯是自主创新最彻底国产龙芯是自主创新最彻底国产 CPU,性能逼近市场主流产品水平性能逼近市场主流产品水平。龙芯中科由中国科学院和北京市政府共同出资于 2010 年成立,2001 年开始龙芯 CPU 的研发,2015 年开始在信息系统和工控系统同步推进产品迭代,营收成功突破亿元,实现盈亏平衡。2001-2020 年龙芯主要完成技术上的“补课”和追赶,基于 MIPS 架构的 CPU在安全设备、政务、能源、交通、金融、教育等领
111、域得到大量的应用。2020 年公司推出自主指令系统 LoongArch,性能逼近市场主流产品水平。目前已经全面掌握 CPU 指令系统、处理器 IP 核、操作系统等计算机核心技术,是唯一坚持基于自主指令系统、构建独立于 Wintel 体系和 AA 体系的开放性信息技术体系和产业生态的国产 CPU 企业。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 28/86 计算机计算机/行业深度行业深度 图图 29:2018-2022 年年 Q1 龙芯营收、同比增速(亿元)龙芯营收、同比增速(亿元)图图 30:2018-2022 年年 Q1 龙芯归母净利润、同比增速(亿龙芯归母净利润、同比增速(亿
112、元)元)资料来源:wind,东北证券 资料来源:wind,东北证券 全面向全面向 LoongArch 架构产品切换,预计架构产品切换,预计 2024 年不再销售基于年不再销售基于 MIPS 的产品。的产品。目前,3A5000 处理器将全面替代 MIPS 架构的各系列处理器,预计 2022 年和 2023 年公司与 MIPS 指令系统无关的产品销售收入占比将分别达到 70%和 90%,2024 年将实现新架构产品全面切换完成,不再销售基于 MIPS 指令系统的商业产品。表表 17:龙芯桌面:龙芯桌面 CPU 芯片性能迭代情况芯片性能迭代情况 发布时间发布时间 核数核数/主频主频 单核性能单核性能
113、 四核性能四核性能 SPEC INT2006 SPEC INT2006 SPEC FP2006SPEC FP2006 STREAMSTREAM(GBGB)SPEC SPEC INT2006INT2006 SPEC SPEC FP2006 FP2006 STREAMSTREAM(MBMB)3A10003A1000 2012 四核,1.0GHz 2.7 2.5 0.3 9.0 7.7 0.7 3A20003A2000 2016 四核,1.0GHz 6.9 6.3 6.1 22.5 22.2 9.7 3A30003A3000 2017 四核,1.5 GHz 11.1 10.1 8.8 36.2 32
114、.9 13.2 3A40003A4000 2019 四核,2.0 GHz 21.1 21.2 12 61.7 58.1 20 AMD K10AMD K10 四核,1.5 GHz 11.3 11.3 4.5 36.6 34.0 6.0 资料来源:2020 年龙芯生态产业建设宣传材料,东北证券 (3)海光信息:)海光信息:桌面桌面 CPU 营收占比营收占比 15%左右,基础设施国产化招标开启、叠加进入招标目录,营左右,基础设施国产化招标开启、叠加进入招标目录,营收爆发式增长。收爆发式增长。海光信息用于工作站、边缘计算服务器的 CPU 产品为 3000 系列,最多集成 8 个处理器核心,最大支持 2
115、 个内存通道和 32 个 PCIe 接口,面向入门级计算领域。海光信息收入整体以服务器 CPU 为主,2019-2021 年 3000 系列营收占比为 15%左右,单价为 1000 元左右。2020-2021 年受益于党政基础设施国产化招标开启、3000 产品进入招标目录,营收爆发式增长。1.934.8610.8212.011.81151%123%11%0%50%100%150%200%0246810121420182019202020212022Q1营业收入同比增速0.081.930.722.370.362344%-63%230%-500%0%500%1000%1500%2000%2500%
116、0.00.51.01.52.02.520182019202020212022Q1归母净利润同比增速 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 29/86 计算机计算机/行业深度行业深度 表表 18:2019-2021 年海光信息年海光信息 3000 系列营收、单价系列营收、单价 营业收入(万元)营业收入(万元)单价(元)单价(元)2019 2020 2021 2019 2020 2021 3000 系列系列 4,886.41 10,662.25 37,750.70 3000 系列 1,250.45 963.77 1,046.24 营收增速营收增速 118.20%254.06%占
117、比占比 12.89%10.43%16.34%其中:其中:3100 4,886.41 7,112.74 1,002.46 3100 1,250.45 833.67 522.4 其中:其中:3200 3,549.51 36,748.25 3200 1,402.33 1,075.66 资料来源:海光信息公告,东北证券 (4)上海兆芯:)上海兆芯:上海兆芯为上海国资委控股,上海兆芯为上海国资委控股,X86 授权来源为威盛。授权来源为威盛。兆芯是成立于 2013 年的国资控股公司,总部位于上海,上海市国资委下属单位持有兆芯 80%的股份,剩余股份主要由威盛 VIA 持有。1999 年,威盛收购了拥有 X
118、86 专利的公司 Cyrix、具有高性能 x86 微架构设计能力的 Centaur,获得了高性能 X86 芯片的合法生产权利和能力。威盛又将威盛又将 X86 部分部分 IP、技术出售给兆芯,进一步提升自主可控度。、技术出售给兆芯,进一步提升自主可控度。2020 年 10 月 27日消息,中国 Taiwan IC 设计公司威盛(VIA)宣布将部分 x86 芯片组产品相关技术、资料等 IP 产权出售给上海兆芯,交易总金额为 2.57 亿美元。我们认为,上海兆芯此番收购威盛所持有的部分 x86 芯片组 IP 有望进一步提升对核心 IP 的掌控,提升自主可控的程度,规避未来可能存在的国际关系影响。兆芯
119、研发“开先”兆芯研发“开先”PC CPU,产品性能达到行业主流水平。,产品性能达到行业主流水平。自成立以来,兆芯已成功研发并量产多款通用处理器产品,并形成“开先”PC 处理器和“开胜”服务器处理器两大产品系列,性能持续提升并达到行业主流同等水平,产业化成果突出。表表 19:开元系列处理器参数开元系列处理器参数 型号型号 架构代号架构代号 工艺工艺 发布日期发布日期 最高主频最高主频 内核数内核数 开先 KX-6000系列处理器 陆家嘴 16nm 19 Q2 3.0 GHz 8 核/4 核 开先 KX-6000系列处理器 五道口 28nm 17Q4 2.0 GHz 8 核/4 核 开先 ZX-C
120、+系列处理器 张江 28nm 16 Q3 2.0 GHz 4 核 开先 ZX-C+系列处理器 张江 28nm 15 Q2 2.0 GHz 4 核 资料来源:上海兆芯官网,东北证券 2.3.GPU:国产化进程加速,新兴团队不断涌现 GPU 按照下游应用可分为图形渲染卡和计算卡两大类。按照下游应用可分为图形渲染卡和计算卡两大类。GPU(Graphics Processing Unit)是一种专门在个人电脑、工作站、游戏机和一些移动设备上做图像和图形相关运算工作的微处理器,也是人工智能的主要算力之一。按下游应用,GPU 可分为(1)以图形渲染能力为主的游戏卡;(2)看重算力的计算卡/加速卡。请务必阅
121、读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 30/86 计算机计算机/行业深度行业深度 GPU 的传统功能是图形渲染,主要分为游戏卡、专业卡、挖矿卡。的传统功能是图形渲染,主要分为游戏卡、专业卡、挖矿卡。GPU 起初起初的功功能能是渲染适配,主要用于电脑里的图像处理,例如视频、视频解压缩、游戏等。图形渲染 GPU 的下游需求可分为:(1)传统的游戏卡,主要满足游戏发烧友在游戏中对图形处理的需求,对性能的评价体系主要是游戏跑分,参考不同游戏情境下的 FPS、帧率参数。(2)专业卡,主要满足专业人士对图形处理能力的需求,例如美工、电影编辑等,主要以 CAD、电影专业编辑软件的解压缩时间为性能
122、参考体系。(3)挖矿卡为满足旺盛的挖矿需求,衡量指标主要为算力(hashrate),算力/能耗的比例。按接入方式划分,图形渲染按接入方式划分,图形渲染 GPU 可以分为独立可以分为独立 GPU 和集成和集成 GPU。独立 GPU 的性能更高,但系统功耗大,发热量也较大,同时占用更多空间。集成 GPU 一般与 CPU 集成在一起,制作由 CPU 厂家完成,因此兼容性较强、功耗低、发热量小,但性能相对较低,且本身无法更换。图图 31:Intel 首块首块面向桌面游戏的独立显卡面向桌面游戏的独立显卡-Arc A380 图图 32:Intel Clarkdale 处理器首度集成处理器首度集成 CPU/
123、GPU 资料来源:搜狐,东北证券 资料来源:搜狐,东北证券 PC 中中 60%的机型配置英特尔集显,的机型配置英特尔集显,PC 独显市场中英伟达占据独显市场中英伟达占据 80%份额。份额。在 PC 领域,大部分机型仍然配置集成显卡,据 JPR 统计,截至 2022 年 Q1,PC 中 60%的市场由英特尔集显占据。独显主要应用于高性能游戏电脑,单看 PC 独显市场,英伟达拥有 80%左右的市场份额。图图 33:2021 年年 Q2-2022 年年 Q1 PC GPU 市场竞争格局市场竞争格局 图图 34:2021 年年 Q2-2022 年年 Q1 PC 独显市场竞争格局独显市场竞争格局 资料来
124、源:JDR,东北证券 资料来源:JDR,东北证券 16%18%18%19%68%62%62%60%15%20%19%21%0%20%40%60%80%100%120%Q221Q321Q421Q122AMDIntelNvidia17%17%19%17%83%83%81%78%0%20%40%60%80%100%120%Q221Q321Q421Q122AMDNvidia 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 31/86 计算机计算机/行业深度行业深度 景嘉微以军工图形显控业务起家,在军机市场拥有近景嘉微以军工图形显控业务起家,在军机市场拥有近 100%的市占率。的市占率。国内唯
125、一上市的 GPU 标的为景嘉微,景嘉微以军工图形显控业务起家,2014 年发布国内首款高性能GPU JM5400,解决了嵌入式GPU受制于人的问题,在军品尤其是军机领域,拥有近 100%的市占率。2018 年推出的年推出的 7 系列从军机不断向海军领域拓展,系列从军机不断向海军领域拓展,2021 年在党政基础设施国产化年在党政基础设施国产化领域也拥有领域也拥有 90%左右的市占率,芯片收入实现爆发式增长。左右的市占率,芯片收入实现爆发式增长。2018 年公司推出 JM72系列芯片,随着性能提升、国产替代范围增加,景嘉微在军品领域不断向海军拓展。在基础设施国产化领域,JM72 系列已成为国内主要
126、整机厂商 PC 型号的基本配置,在行业领域,金融、电力、教育、工控等行业客户小批交付,在专用领域已经完成项目数百个。随着 2020-2021 年基础设施国产化招标开启,景嘉微芯片收入实现爆发式增长。表表 20:景嘉微图形显控、芯片业务收入、增速、毛利率(百万元)景嘉微图形显控、芯片业务收入、增速、毛利率(百万元)20172017 20182018 20192019 20202020 20212021 图形显控产品营业收入图形显控产品营业收入 227.77 291.00 383.18 463.47 520.71 营业收入增速营业收入增速 27.76%31.68%20.95%12.35%毛利率毛利
127、率 77.12%76.48%73.03%76.96%72.41%芯片营业收入芯片营业收入 17.25 20.38 43.84 72.31 446.51 营业收入增速营业收入增速 18.11%115.12%64.96%517.46%毛利率毛利率 64.99%67.90%18.57%33.70%44.49%资料来源:公司公告,东北证券 2021 年推出年推出 9 系列,可满足游戏、虚拟化等高性能显示需求和人工智能计算需求,系列,可满足游戏、虚拟化等高性能显示需求和人工智能计算需求,性能整体对标英伟达性能整体对标英伟达 1050。2021 年 11 月,公司 JM9 系列图形处理芯片已完成流片、封装
128、阶段工作及初步测试工作,可满足地理信息系统、媒体处理、CAD 辅助设计、游戏、虚拟化等高性能显示需求和人工智能计算需求,性能整体对标英伟达 GTX 1050。目前 9 系列的基础设施国产化适配基本完成,并已调通 X86、Windows 体系,在 7 系列客户广泛认可的情况下,预计 9 系列市场推广将加速。表表 21:景嘉微:景嘉微 9 系列产品对标系列产品对标 景嘉微景嘉微 9 9 系列系列 GTX1050GTX1050 GTX 1080GTX 1080 发布时间发布时间 2021 年 11 月 2016 年 10 月 2016 年 5 月 工艺工艺 14nm 14nm 16nm FinFET
129、 核心频率核心频率 1.5GHz 1354MHz 1733MHz 单精度浮点算力单精度浮点算力 1.5TFLOPS 1.86TFLOPS 9TFLOPS 显存容量显存容量 8GB 2GB 8GB 功耗功耗 30W 75W 180W 资料来源:公司公告,谷歌,东北证券 9 系列主要应用领域为高端系列主要应用领域为高端 PC,充分受益于行业基础设施国产化。,充分受益于行业基础设施国产化。JM9 的主要应用 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 32/86 计算机计算机/行业深度行业深度 领域为高端国产 PC、云虚拟服务器(一台服务器带 N 个 PC 终端),充分受益于党政&行业
130、 PC 国产替代进程。2022 年 3 月,景美与优品科技合作推出的优品基础设施国产化多屏一体机,已在国内多个证券公司开始试点应用。优品基础设施国产化多屏一体机搭载景美 JM9230 图形处理器,提供四屏高清独立显示输出,同时满足丰富内容创作、4K 视频编辑、高分辨率流畅游戏和沉浸式虚拟现实体验。图图 35:优品基础设施国产化多屏一体机优品基础设施国产化多屏一体机 资料来源:景嘉微微信公众号,东北证券 签署战略合作协议,拓展应用创新领域及公安信息化市场。签署战略合作协议,拓展应用创新领域及公安信息化市场。2022 年 3 月 17 日,景嘉微与某公司签署 战略合作协议,共同研究开发公安专用 P
131、C 设备和服务器设备。该公司扎根公安信息化行业二十余年,与多省市公安部门有长期合作,合作后将以公安部一所品牌或者景嘉微品牌进行公安专用 PC 和服务器的全国推广。我们认为公安信息化行业应用场景丰富市场空间巨大,此次战略合作将极大助力公司产品拓展应用创新领域及公安信息化市场。GPGPU 计算卡应用场景为计算卡应用场景为 AI 训练、科学计算、边缘、云端应用,用于数据中心、训练、科学计算、边缘、云端应用,用于数据中心、超算。超算。除了以图形渲染为主的 Gaming 卡外,GPU 还包括 GPGPU 等计算卡,其主要看重算力,做矩阵计算,应用场景主要为 AI 训练、科学计算、边缘或者云端应用。计算卡
132、、加速卡的下游需求主要包括:(1)边缘或者云端应用,需关注半精度FP16 的表现,客户主要为大型互联网企业、云厂商。(2)智算中心、一体化大数据中心等新基建市场。(3)超算市场,超算又被成为科学计算,主要为气象预报、航空航天、海洋模拟、地震预测、生物医药等科研和军事尖端领域提供算力支撑。需关注芯片双精度 FP64 的表现,客户主要为政府、科研机构等。据 IDC 统计,互联网依然是加速计算市场最大的采购行业,占近 60%份额。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 33/86 计算机计算机/行业深度行业深度 图图 36:2025 年中国年中国 GPGPU 芯片板卡市场下游应用拆
133、分芯片板卡市场下游应用拆分 资料来源:电子信息产业网,IDC,东北证券 2021 年中国加速卡出货量超过年中国加速卡出货量超过 80 万片,英伟达占据超万片,英伟达占据超 80%的市场份额。的市场份额。根据 IDC,2020 年的采购主要集中在搭载英伟达的 V100、V100S、A100 和 T4 的加速服务器上,此外英伟达的 A10、A30、A40 和 Atlas 系列加速卡在部分领域已经开始使用。2021 年,中国加速卡出货量超过 80 万片,其中 Nvidia 占据超过 80%市场份额。此外还包括 AMD、百度、寒武纪、燧原科技、新华三、华为、Intel 和赛灵思等。海光海光 DCU 技
134、术来自技术来自 AMD 授权,性能强、起点高。授权,性能强、起点高。海光信息 DCU 产品技术主要来自 2018 年 AMD MI60 产品授权,AMD 属于全球超算芯片绝对领军,公司性能强、起点高。海光 DCU 系列产品以 GPGPU 架构为基础,兼容通用的“类 CUDA”环境以及国际主流商业计算软件和人工智能软件,软硬件生态丰富,目前主要下游应用领域为科学计算。2021 年深算一号已实现商业化应用,当年取得收入 2.39 亿元,销量 1.24 万片,2020 年 1 月公司启动深算二号研发。表表 12:海光深算一号与海外竞品参数对比海光深算一号与海外竞品参数对比 海光深算一号海光深算一号
135、AMD MI60AMD MI60 AMD MI100AMD MI100 AMD MI200AMD MI200 NVIDIA NVIDIA Ampere 100 Ampere 100 发布时间发布时间 2021 年 6 月量产 2018 年 11 月 2020 年 11 月 2021 年 11 月 2020 年 5 月 生产工艺生产工艺 7nm FinFET 7nm FinFET 7nm FinFET 6nm FinFET 7nm FinFET 核心数量核心数量 4096(64 CUs)64CUs 120CUs 220 CUs 内核频率内核频率 Up to 1.5GHz(FP64)Up to 1
136、.7Ghz(FP32)1800MHz Up to 1.5GHz(FP64)Up to 1.7Ghz(FP32)Up to 1.7GHz Up to 1.53Ghz 显存容量显存容量 32GB HBM2 32GB HBM2 32GB HBM2 128GB HBM2e 80GB HBM2e 显存位宽显存位宽 4096 bit 4096 bit 4096 bit 8192 bit 5120 bit 显存频率显存频率 2.0 GHz 1.0 GHz 2.4 GHz 3200MHz 3.2 GHz 显存带宽显存带宽 1024 GB/s 1,024 GB/s 1228 GB/s 3.2 TB/s 2039
137、 GB/s TDP TDP 350 W 300 W 300 W 300W 400 W 资料来源:谷歌,公司公告,东北证券 互联网及云数据中心50%安防与政府数据中心31%行业AI应用8%高性能计算6%其他5%请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 34/86 计算机计算机/行业深度行业深度 2.4.DPU:成为数据中心第三大算力支柱可期,左江产品量产在即 DPU 可释放可释放 CPU 算力算力,降低其他计算芯片性能损耗降低其他计算芯片性能损耗、显著、显著提升整体性能提升整体性能。DPU(Data Processing unit)或专用数据处理器。DPU 主要处理网络 IO 与
138、内部虚拟 IO,释放CPU 算力,为了进一步提升计算系统的数据处理与调度的效能,DPU 应运而生。DPU 最直接的作用是作为 CPU 的卸载引擎,接管网络虚拟化、硬件资源池化等基础设施层服务,将数据集中处理、调度,释放 CPU 的算力到上层应用,不仅能够缩短数据所需经过的路径、减轻 CPU 负担,还能在提高数据处理效能的同时,降低其他计算芯片性能损耗,最终显著提升计算系统整体性能。通过不同的软件定义,DPU 还可延伸至储存、安全、服务质量管理等基础设施层服务。图图 37:有无有无 DPU 的网络数据处理结构的网络数据处理结构 资料来源:头豹研究院,东北证券 DPU 可广泛用于数据中心、电信运营
139、商、智能驾驶,空间广阔。可广泛用于数据中心、电信运营商、智能驾驶,空间广阔。目前云厂商已开始在数据中心使用 DPU,电信运营商也开始逐步使用基于 DPU 的智能网卡。通常数据中心带宽升级周期在 2-3 年左右,预计从 2023 年起将进入下一轮服务器设备以及 DPU 更换周期。此外,DPU 还能满足智能驾驶、人工智能(医疗健康、工业物联网等)等众多领域的需求预计 2026 年中国 DPU 市场规模将达到 1095.3 亿元。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 35/86 计算机计算机/行业深度行业深度 图图 38:2021-2026 年中国年中国 DPU 行业市场规模(亿
140、元)行业市场规模(亿元)资料来源:头豹研究院,东北证券 左江科技聚焦网络安全全领域的智能硬件主机,搭配以公司自研的安全系列软件和左江科技聚焦网络安全全领域的智能硬件主机,搭配以公司自研的安全系列软件和网络安全专用芯片。网络安全专用芯片。左江科技是信息安全领域的软硬件解决方案提供商与软硬件平台的供应商,公司销售的主要产品为覆盖网络安全全领域的智能硬件主机,搭配以公司自研的安全系列软件和网络安全芯片。安全异构双主机产品采用主/协处理器加专用网络处理芯片的架构,以独特的全硬件协议控制技术,形成创新型的网络边界防护手段,可以实现专用网络之间的安全通信,可广泛用于 UTM(统一威胁管理)、IPSec V
141、PN 网关、防病毒网关等多种网络安全产品。图图 39:2017-2022 年年 Q3 左江科技营收、增速(亿元)左江科技营收、增速(亿元)图图 40:2017-2022 年年 Q3 左江科技净利润、增速(亿元)左江科技净利润、增速(亿元)资料来源:wind,东北证券 资料来源:wind,东北证券 控股子公司布局可编程网安芯片,打造第二增长曲线。控股子公司布局可编程网安芯片,打造第二增长曲线。左江科技 2020 年设立子公司北中网芯开展网络安全专用芯片研制工作,北中网芯科技开展可编程网络数据处理芯片的研制(ASIC),该芯片具有高达 100Gbps 网络接入和业务处理能力,可覆盖 1000Mbp
142、s 到 100Gbps 不同接入能力的网络要求;同时具有可编程特性,可应用于多种网络业务场景,包括网络通信、网络安全以及云服务器等多个领域。该芯片同时具有微秒级的处理延时和较低的功耗,在为客户提供高性能、高灵活性的同时,降低客户的运行成本。目前,该系列芯片通过上下游的垂直整合,赋予产品更强的性能和更优的功耗,立足于全产业链、全流程自主可控,优势明显。1.261.342.192.011.180.3783.09%6.83%62.96%-8.25%-41.04%-63.04%-100%-50%0%50%100%0.00.51.01.52.02.5营业收入同比增速0.480.640.890.940.0
143、6-0.76174.27%33.30%37.57%5.56%-93.95%-438.57%-500%-400%-300%-200%-100%0%100%200%300%(1.0)(0.5)0.00.51.01.5归属母公司股东的净利润同比增速(%)请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 36/86 计算机计算机/行业深度行业深度 图图 41:主流的主流的 DPU 技术路线对比技术路线对比 资料来源:头豹研究院,东北证券 预计左江预计左江 DPU 将于将于 2022 年内完成流片年内完成流片,2023 年上半年量产。年上半年量产。北中网芯的可编程网络数据处理芯片采用 28nm
144、制程,可实现生产全流程自主可控,目前已完成全部设计工作,进入流片相关程序,预计 2022 年内完成流片,2023 年上半年量产。该款芯片能够提供 200Gbps 网络数据处理性能,并可通过二次编程满足不同应用的功能需求,量产后将助力公司抢占 DPU 市场。同时,公司产品有明确客户需求,已与目标客户进行合作开发,为产品销售奠定了坚实基础。此外,公司有新的 DPU 研制计划,预计在今年下半年开启。2.5.操作系统:CentOS 停服加速国产进程,生态建设造就龙头 操作系统操作系统是三大基础软件之一,主要起到对内管理资源,对外提供交互的作用。是三大基础软件之一,主要起到对内管理资源,对外提供交互的作
145、用。完整的操作系统包含了三个主要部分:内核、系统库与服务、应用软件。我国开源操作系统多基于 Linux 内核开发,如统信 UOS、麒麟 KylinOS 等。图图 42:操作系统的介绍操作系统的介绍 资料来源:亿欧智库,东北证券 CentOS 停服,预计将引发信息安全风险,加速操作系统国产化进程。停服,预计将引发信息安全风险,加速操作系统国产化进程。2020 年 12 月,红帽公司宣布于 2021 年 12 月 31 日停止维护 CentOS 8,2024 年 6 月 30 日停止维 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 37/86 计算机计算机/行业深度行业深度 护 Cen
146、tOS 7。这意味着使用广泛的 CentOS 服务器系统即将停服。我们认为,CentOS 开源免费、稳定、硬件兼容性好,国内央国企大量采购。对于用户来讲,CentOS 停服后将无法得到官方的系统升级和补丁安装支持,一旦出现新的安全漏洞并被黑客利用,将带来宕机、服务中断、数据泄露等风险,有望进一步加速操作系统国产化进程。2022 年 5 月工信部启动CentOS 停服应对实践指南 2.0编写。操作系统厂商(如麒麟软件、统信软件)及相关开源社区等产业力量推出 CentOS 停服应对专区及解决方案,并专题研究编制CentOS 服务器操作系统停服应对实践指南,为用户提供对 CentOS 更换或安全接管
147、的解决方案。图图 43:CentOS 停服对我国商业发行版操作系统的影响停服对我国商业发行版操作系统的影响 资料来源:亿欧智库,东北证券 地缘政治引发开源操作系统供应链安全担忧,中国加速建立自主开源根社区地缘政治引发开源操作系统供应链安全担忧,中国加速建立自主开源根社区。开源社区是开源操作系统的创新源泉和主要的开发场所,对于供应链安全极其重要。受俄乌冲突影响,2022 年 3 月,微软宣布退出俄罗斯市场,暂停相关商品销售及服务;SUSE 和 RedHat 宣布不再为俄罗斯提供任何业务支持;4 月,Ubuntu 的开发方Canonical 公开表示将终止为俄罗斯企业提供服务。易地处之,如果 Ub
148、untu、RedHat等停止对中国的服务与支持,国产操作系统将面临重大危机。2022 年 5-6 月,统信软件、麒麟软件分别成立中国桌面操作系统根社区 deepin、openKylin。图图 44:中国构建自主根社区中国构建自主根社区 资料来源:亿欧智库,东北证券 目前市场主导地位仍被目前市场主导地位仍被 Windows 占据,国产替代空间广阔。占据,国产替代空间广阔。据百度流量研究院、智研咨询统计,Windows 操作系统在中国 PC、服务器市场的市占率仍高达 90%。国 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 38/86 计算机计算机/行业深度行业深度 内操作系统基本基于
149、开源 Linux 进行二次开发,截至 2022 年 1 月,PC 市场 Linux市占率为 1.59%。据亿欧智库统计,我国操作系统国产化率不足 5%,国产替代空间广阔。图图 45:国内国内 PC 操作系统市场份额(操作系统市场份额(2022 年年 1 月)月)资料来源:百度流量研究院,东北证券 2022 年诸多大行开始大规模采购国产操作系统,签订千万级框架协议。年诸多大行开始大规模采购国产操作系统,签订千万级框架协议。2020 年 7月开始,党政机关开始国产操作系统的集中采购,国产操作系统进入到实质性阶段。根据草根调研,受益于央行国产化率要求,2020 年金融机构开始操作系统国产化测试,20
150、21 年部分大行开始小批量试用,2022 年大行开始批量级采购和上线使用。诸多大行已经签订千万级国产操作系统框架,涵盖数千套服务器操作系统、数万套桌面操作系统,服务期为 3-5 年。麒麟软件是央企麒麟软件是央企 CEC“PKS”体系下的重要一环,天津麒麟和中标软件强强联合而”体系下的重要一环,天津麒麟和中标软件强强联合而成。成。麒麟软件是中国软件控股子公司(持股比例 40.25%),是中国电子基础设施国产化版图“PKS”安全体系下的重要一环。中国电子 2019 年 12 月将旗下天津麒麟和中标软件强强整合,成立麒麟软件,打造中国操作系统核心力量,形成中标麒麟和银河麒麟两大操作系统品牌。中标麒麟
151、主要用于党政、八大行业,银河麒麟主要用在军工领域,形成内生化安全体系,例如西昌卫星基地、文昌卫星基地,银河麒麟系统已经可以完全承担测发控任务,从而保障了天舟飞船、长征五号运载火箭等发射任务。47.44%34.71%5.26%4.38%2.07%1.59%0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%50%Win10Win7Win8macOSWinXPLinux 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 39/86 计算机计算机/行业深度行业深度 图图 46:麒麟软件、统信软件营收、增速(亿元)麒麟软件、统信软件营收、增速(亿元)图图 47:麒麟软件、统信软件净利润、增
152、速(亿元)麒麟软件、统信软件净利润、增速(亿元)资料来源:公司公告,东北证券 资料来源:公司公告,东北证券 麒麟面向专用和通用领域打造从服务器、桌面到嵌入式较为完整的产品线。麒麟面向专用和通用领域打造从服务器、桌面到嵌入式较为完整的产品线。公司主要面向通用和专用领域打造安全创新操作系统产品和相应解决方案,现已形成服务器操作系统、桌面操作系统、嵌入式操作系统、麒麟云、操作系统增值产品为代表的产品线。目前,公司旗下产品已全面应用于党政、金融、交通、通信、能源、教育等重点行业,服务用户覆盖所有的中央部委、政府机关、地市党委。图图 48:麒麟软件行业客户麒麟软件行业客户 图图 49:麒麟软件部委客户麒
153、麟软件部委客户 资料来源:麒麟软件官网,东北证券 资料来源:麒麟软件官网,东北证券 股东背景叠加稳定性优势、丰厚案例,麒麟软件市占率超股东背景叠加稳定性优势、丰厚案例,麒麟软件市占率超 70%、优势显著。、优势显著。根据麒麟软件在操作系统产业峰会上的演讲,截至 2021 年 12 月底,麒麟软件在党政领域持续保持领先,在服务器领域市占率超过 80%,桌面端市占率为 70%。我们认为,麒麟软件在操作系统领域优势明显,首先,作为央企 CEC 旗下 PKS 体系的重要一环,享有较大的股东背景、党政商务资源;其次,银河麒麟主要服务军方客户,形成更加可靠的安全性、稳定性,使得麒麟软件在服务器 OS 上具
154、备稳定性优势。最后,中标麒麟在政府、国防、金融、教育、财税、公安、审计、交通、医疗、制造等众多行业具有众多案例和深入应用,丰厚的案例基础构筑护城河。4.296.800.631.966.1411.344.1158.65%-72.61%213.78%84.64%-20.14%-100%-50%0%50%100%150%200%250%0246810122019202020212022H1统信软件营收麒麟软件营收统信营收增速麒麟营收增速-0.004 0.20-2.38-3.740.671.652.681.020%50%100%150%200%-6-4-20242019202020212022H1统信
155、净利润麒麟净利润麒麟净利润增速 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 40/86 计算机计算机/行业深度行业深度 截至截至 2022 年年 10 月麒麟软件软硬件兼容适配数总计月麒麟软件软硬件兼容适配数总计 110 万。万。根据麒麟软件官网披露,截至 2022 年 10 月麒麟软件软硬件兼容适配数总计 110 万左右,其中软件兼容适配数 76 万,硬件兼容适配数 34 万,已适配兼容飞腾、鲲鹏、龙芯、申威、兆芯、海光等国内外 CPU。合作厂商超过 5200 家,麒麟软件生态适配官网累计注册用户数接近 3.5 万。图图 50:麒麟软件生态图麒麟软件生态图 资料来源:麒麟软件官
156、网,东北证券 2.6.数据库:行业基础设施国产化最后的堡垒,群雄逐鹿谁主沉浮 数据库(数据库(Database)是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库。)是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库。数据库是信息系统承上启下的关键环节,向下调用底层硬件资源,向上支撑应用业务,与中间件、操作系统共为三大基础软件。广义的数据库通常指数据库系统,包含数据库(Database,DB)与数据库管理系统(Database Management System,DBMS)两部分。数据库(DB)是按照一定的逻辑结构组织、存储、管理数据的大容量电子文件拒。数据库管理系统是对数据库进行统一管理和控制的大型软件。即
157、用户通过DBMS 访问数据库中的数据,数据库管理员通过 DBMS 进行数据库的维护工作。按照数据模型,数据库可以分为关系型数据库(按照数据模型,数据库可以分为关系型数据库(SQL)以及非关系型数据库()以及非关系型数据库(NoSQL)。)。关系型数据库采用关系模型,常用行和列等二维的形式来存储结构化数据,具有易理解、易使用、易维护的优势。根据 Gartner 预测,关系型数据库在市场中占据主流地位,2020年占比约为80%。典型的关系型数据库有 Oracle、MySQL、DB2、Microsoft SQL Server 和 Microsoft Access 等。请务必阅读正文后的声明及说明请务
158、必阅读正文后的声明及说明 41/86 计算机计算机/行业深度行业深度 图图 51:中国数据库市场营收仍主要来自关系型数据库中国数据库市场营收仍主要来自关系型数据库 数据来源:艾瑞咨询,东北证券 随着数据量、高并发场景增多,关系型数据库扩展能力受到限制,非关系型应运而随着数据量、高并发场景增多,关系型数据库扩展能力受到限制,非关系型应运而生。生。随着互联网时代大规模、高并发动态数据越来越多,关系型数据库在保证数据强一致与系统可用的前提下,水平扩展能力受到限制,存在响应慢、扩展困难等问题,非关系型数据库应运而生。非关系型数据库(NoSQL)通常指数据以对象的形式存储在数据库中,通过图形模型、文档模
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