寻找下一个“科技茅台”:“信创”行业全面来袭
#1
起因:中美贸易战
什么是信创产业?所谓信创产业,即信息技术应用创新产业。国家通过发展信创产业构建自己的IT产业标准和生态,使得IT产品和技术安全可控,摆脱对美国IT标准的依赖。
信创产业推进的背景在于,过去中国IT底层标准、架构、产品、生态大多数都由美国IT巨头来制定,由此存在诸多的安全、被“卡脖子”的风险。全球IT生态格局将由过去的“一极”向未来的“两级”演变,中国要逐步建立基于自己的IT底层架构和标准,形成自有开放生态。基于自有IT底层架构和标准建立起来的IT产业生态便是信创产业的主要内涵。
2018年以来,受“华为、中兴事件”影响,我国科技尤其是上游核心技术受制于人的现状对我国经济发展都提出了严峻考验。在全球产业从工业经济向数字经济升级的关键时期,中国明确了“数字中国”建设战略,抢占数字经济产业链制高点。
出于摆脱基础科技产业受制于人的现状,国家提出“2+8”安全可控体系。2020-2022年是国家安全可控体系推广最重要的3年,中国IT产业从基础硬件-基础软件-行业应用软件有望迎来国产替代潮。其中:
2是指党政两大体系;
8是指关于国计民生的八大行业,包括金融、石油、电力、电信、交通、航空航天、医院、教育等主要行业。
#2
信创行业发展史
信创产业的发展史更是一部国内基础软硬件企业的成长史。从“863”到“中国芯”,信创产业的鼻祖可追溯到1986年,而正式启动则从2014年开始,经过6年的试点和推广,我国信创产业正在从少量试点、局部试点发展到全面推广阶段,2020年将成为信创产业全面推广的起点。未来三到五年,信创产业将迎来黄金发展期。
与此同时,我国国产基础软硬件也从“不可用”状态逐步发展为“可用”状态,并正在从“可用”状态向“好用”状态演变。
因此,无论从政策、外部环境,还是从技术产品等角度,信创产业已经“万事俱备,只欠东风”
第0阶段:开始觉醒(1986~1993)
1986年的Apple Macplus
西方互联网诞生之际,我国新进入信息化PC时代,国外产品设备占据大部分市场。1986年,国人立志追赶世界高新技术的起跑线,863项目诞生,中国自主可控萌动。
第一阶段:自主可控初起步,核高基启动助推加速(1993~2006)
1993年,中软推出了第一代国产linux 操作系统COSIX1.0,为国产操作系统写下第一笔;同年,东方通发布中国第一款商用中间件产品消息中间件TongLINK/Q,开启了基础软件自主创新之路,几乎与世界上第一个中间件IBMMQ 同辰;浪潮研发SMP2000系列服务器吹响了国产服务器厂商雄起的号角。
2001年,方舟1号CPU问世。2002年,我国首款通用CPU龙芯1号流片成功。2004年,深圳市海思半导体有限公司在华为集成电路设计中心的基础上注册成立。
2006年,核高基项目启动,对鼓励自主创新起到了一定的催化作用,自主可控的思想开始在业界传播。
该阶段中,国家队是自主可控推进的主力军,民营企业开始加盟,作用逐渐显现。
第二阶段:自主可控加速发展,去IOE是关键词(2006~2016)
2006年,国务院发布《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》,将“核高基”(核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品)列为16个重大科技专项之一,预示着信创产业进入到预研阶段。
2008年,国家“核高基”科技重大专项专题战略研讨会召开,研讨未来CPU技术发展方向及我国CPU发展战略。同年,阿里巴巴首提去IOE,自主可控踏上高速路。
2010年民用“中标Linux”和军研“银河麒麟”合并,军民两用操作系统中标麒麟开始研发。
2012年,华为开始规划自有操作系统——鸿蒙,意在成为谷歌Android系统的替代品。
2013年浪潮天梭K1小型机系统上市,标志着我国掌握了新一代主机技术,同年年底,银监会明确提出国产化安全可控要求,国产渐成必选。
2014年,国家集成电路产业投资基金成立,将重点投资集成电路芯片制造业,兼顾芯片设计、封装测试、设备和材料等产业,实施市场化运作、专业化管理,现(2020年)已完成二期募资。
同年(2014年)创维联合海思自主研发了电视智能芯片SOC并首次实现量产。
2015年,飞腾发布首款ARM架构CPUFT1500A,底层核心产品国产化推进开始加速。
2016年广东省政务服务数据管理局采购曙光信息产业有限公司的龙芯3A2000CPU安全可靠终端产品及配套软件产品和服务。另外,信创工委会于2016年3月4日成立。
该阶段,自主可控产品可用性极大提高,以去IOE为主线,国产替代案例出现,为后来打下经验基础,自主可控深入人心。
第三阶段:芯片半导体安全可靠时代(2017~2019)
伴随着2017年始,安全可靠项目的启动,国产厂商积极投入,意在解决国产底层芯片等核心产品的国产替代痛点。同年,召开核高基重大专项第二批工程启动会。
至2019年,国产CPU迎来收获期,兆芯KX6000亮相,性能极大提升;飞腾发布新一代桌面处理器
FT-2000/4;华为推出兼容ARM指令集的服务器芯片鲲鹏920,高达64个核心,并采用7nm工艺,在工艺上领先其他国产CPU。
这一阶段中,国产底层芯片工艺与技术取得突破,性能破冰,产业生态丰富,大基金模式采用市场化资本运作方式。
第四阶段:信创产业全面推广的起点(2020年~至今)
经过十多年的发展,中国信息技术产业国产化替代已经逐渐从小打小闹,变身为可全面替代的阶段。核心关键技术部分领域达到国际先进水平,从芯片到基础软件、应用软件的信创生态初步构建,已具备规模化推广能力。
作为信创产业全面推广起点,信创产业有望迎来黄金发展期。
1)国家发布安全可控体系,从基础硬件-基础软件-应用软件3个层级实现对国外产品的替代。
2)实施路径从党政-8大行业-市场全行业进行推广。
3)具备规模化生产和推广的能力。
目前国内的芯片、网络、操作系统以及周边配套基本已经实现了从可用走向好用,2020年自主可控替代工作已经陆续开展。
2020年5月7日,中国电信启动2020年服务器集采项目,合计采购服务器规模56314台,其中国产架构服务器11583台,包括398台AMDEPYC7002架构和11583台鲲鹏920架构服务器。
#3
脉络:中国信创产业全景图
信创产业包含了从IT底层的基础软硬件到上层的应用软件全产业链的安全、可控。信创产业链包括芯片、系统软件、中间件和应用软件。芯片、基础软件和中间件基本被美国企业所垄断。
其中,芯片领域我国起步较晚,与发达国家相比存在较大差距;系统软件主要包括操作系统和数据库,操作系统方面,PC端主要被微软Windows垄断,移动端主要被谷歌的安卓系统和苹果的IOS系统垄断;
数据库则主要被甲骨文的Oracle和MySQL、微软的SQLServer以及IBM的DB2垄断。IBM、Oracle长期占据着全球中间件市场份额的前两位。应用软件国产化相对较高,在下游应用细分领域具有一点的市场份额,如办公软件、行业专业应用软件等。
总体而言,可以从硬件终端与云端软件两个方面理解信创行业。
(一)基于国产平台的硬件终端解决方案
包括国产CPU、整机设备、固件(BIOS)、操作系统及驱动层和应用层(办公软件、应用软件)等。终端设备包括单独部署的个人桌面电脑、笔记本电脑、接入云平台的瘦客户端等。
终端全栈架构图,数据来源:飞腾白皮书
(二)基于国产平台的云计算解决方案
随着云计算的发展,政府、金融、电信等各个行业都在逐步从传统信息系统“烟囱式”的建设方式向私有云、公有云环境进行迁移。云计算的核心就是利用以虚拟化为代表的技术进行计算、存储、网络等资源的配置管理和弹性扩展。
云计算整体架构包括:基于国产CPU的基础设施层,如整机、网络、存储等;
IaaS层--包括操作系统和云管理平台;
PaaS层--主要是通过使用容器环境对应用软件进行微服务化定制封装,使用DevOps理念对云原生应用进行持续部署和集成,使用容器编排工具对容器进行统一集群管理;
SaaS层包括政府、金融、电信等各行业业务软件。此外,还包括整个平台的安全管理、运维管理及相应的标准制定遵循。
#4
当下国产信创公司们在忙什么
从国内信创产业参与厂商来看,上市公司主要集中在应用软件和安全软件层。硬件和基础软件层由于投入资金大、技术复杂程度高,主要有国家队引领,并且取得了众多进展。
Wintel即Windows-Intel联盟,Wintel联盟依靠英特尔的摩尔定律和微软Windows系统的升级换代,双方通过共同辖制下游PC生产商而不断攫取巨额暴利。
微软在PC机诞生的初期,就推出了图形界面操作系统Windows,凭借先发优势不断扩大市场份额,在和Intel长期的技术磨合中,形成了垄断性的Wintel体系。
国内外芯片+操作系统生态联盟
P-K体系:P-K体系是指基于国产飞腾(Phytium)CPU和麒麟(Kylin)操作系统的架构组合,由中国电子信息产业集团有限公司主导构建,被誉为“中国架构”。
(一)芯片
目前,我国CPU市场主要以X86架构为主。Inter和AMD两家公司基本垄断我国X86市场份额。国产芯片的开发和研制起步较晚。
目前我国国产处理器芯片的主要参与者有:龙芯、兆芯、飞腾、海光、申威和华为等。
龙芯CPU是我国最早的国产CPU厂商,单核性能较突出,多核能力及生态构建是短板。
华为鲲鹏:性能最好的ARM架构CPU,致力于打造鲲鹏产业生态。
飞腾:背靠CEC及国防科大,产品线丰富,致力于打造国产生态。
海光:获得AMD X86IP核授权,受美国实体名单影响较大
兆芯:通过股东威盛电子获得X86授权,在上海地区具备优势,市场份额较小。
申威:在超算和军队领域具有优势,信创份额较小
(二)操作系统OS
操作系统是连接硬件和数据库、中间件、应用软件的纽带,是计算机生态环境重要组成部分。主要作用:对计算机或服务器进行资源管理,为用户提供方便的操作界面。
目前主流操作系统主要有PC端的Windows,Linux、OSX等;服务器操作系统Unix/Linux,WindowsServer,OS X;嵌入式操作系统μClinux、μC/OS-II、eCos、FreeRTOS等。
目前国产操作系统均是基于Linux内核进行的二次开发。
国产操作系统的不同技术流派,华泰证券研究所
国产操作系统总览,来源:华泰证券研究所
中标软件:国产操作系统龙头,主要产品:桌面及服务器操作系统“中标麒麟”、移动终端操作系统“中标凌巧”以及OFFICE办公软件“中标普华”。全面支持国内外主流开放硬件平台,覆盖服务器端、桌面端,已兼容适配了超过4000款的软件和硬件产品。
天津麒麟:公安、军工、超算领域提供商。主要有三大产品:操作系统、麒麟云以及集群软件。
旗下银河麒麟操作系统经公安部结构化保护级(第四级)测评以及军方的军B+级安全测评认证,具备国内领先的高安全性。在高性能计算方面,天河一号和天河二号均部署银河麒麟操作系统。
Deepin:最受欢迎的民用国产操作系统,2019年度最受欢迎中国开源软件中,Deepin位列第一。
(三)数据库
数据库是按照一定的数据结构组织、存储和管理数据的仓库。主要用于业务数据存储和业务逻辑运算。
图:数据库功能演示
图:数据库产业链
国内传统数据库市场主要由国外厂商垄断,国产占比较低,形成了武汉达梦、南大通用、人大金仓、神州通用四大传统数据库品牌。
国产数据库从种类上可分为传统商用、云数据库和开源数据库三类。
(四)中间件
中间件是指独立的系统级软件,连接操作系统层和应用程序层,将不同操作系统提供应用的接口标准化,协议统一化,屏蔽具体操作的细节。
中间件可以分为基础中间件、集成中间件和行业领域应用平台。
数据来源:宝兰德招股说明书
国际市场上的主要中间件厂商包括IBM,Oracle,Salesforce,Microsoft和Amazon。IBM、Oracle占据国内中间件市场绝对领先地位,两者市占率超过50%。
国产中间件厂商主要包括东方通、普元信息、宝兰德、中创股份及金蝶天燕等。
表:国产中间件厂商对比
(五)办公套件
办公流版签软件主要包括办公中常用到的流式软件、版式软件以及电子签章。流式文件支持编辑、内容可流动、不同软硬件环境显示效果不同。微软Office、金山WPS、永中Office是典型的流式文件。
版式文件是版面呈现效果高度精确固定的电子文件,其呈现与设备无关。版式文件形成后,不可编辑和篡改正文,只能在其上附加注释印章等信息。
图:国内办公软件主要国产厂商
金山办公公司是国内office套件龙头厂商,截至2019年底,主要产品月度活跃用户数(MAU)超过4.11 亿,其中WPS Office桌面版月度活跃用户数超过1.54 亿,领先其他国产办公软件;WPS Office 移动版月度活跃用户数超过2.48 亿。金山WPS在政企领域占有绝对优势,将成为信创办公套件领域最大受益者。
福昕科技:成立于2001年,是国际化运营的PDF电子文档解决方案供应商,是全球为数不多能够提供PDF全方位解决方案应用产品的规模性高科技企业之一。2018年公司海外收入占比达到92.6%,其中北美占比58%、欧洲占比24%;中国大陆收入占比为7.18%。
(六)安全保密
信息安全行业细分领域较多,可以分为八个方向,见下图:
信创网络安全:为传统安全厂商带来增量业务机会
信创终端安全:安全保密产品市场确定性最强
信创终端包括涉密计算机和非涉密计算机。其中涉密计算机需要安装专门的安全保密产品,即涉密计算机及移动存储介质保密管理系统,简称“三合一”;非保密机一般情况下也要选配安装主机审计、身份认证等产品。
中孚信息:由于公司在保密局业务领域具有绝对龙头地位,故在替换过程中,针对保密机所必须的“三合一”产品,公司具有50%以上市场份额。
北信源:传统信息安全公司,在终端安全领域长期深耕,故在替换过程中,公司优势体现在安全产品较为齐全,目前进ml的产品数量也最多。
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