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信创生态及适配情况

信创纵横 2022-07-03

The following article is from IT的信创知识库 Author 思墨


疫情之下的信创产业:“新基建”重要抓手,蓄势待发


2020年是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。我国国产基础软硬件从“不可用”发展为“可用”,并正在向“好用”演变。


信创产业作为“新基建”的重要内容,将成为拉动经济发展的重要抓手之一,政府投入预计将会得到充分保证。


国产CPU和操作系统是信创产业的根基,也是信创产业中技术壁垒最高的环节,技术领先、具备生态优势的公司有望脱颖而出。


1

国产CPU


1、CPU之龙芯、飞腾:性能仍待提升,生态构建是关键


龙芯CPU优势在于单核性能较高,目前龙芯桌面端CPU在政府办公国产化试点中占有较高市场份额。


劣势在于:多核能力较弱导致服务器CPU性能较低;


龙芯是唯一的基于MIPS架构的国产CPU,生态构建难度大。


飞腾CPU:基于ARM v8架构指令集自主研发,在整体性能上处于国产化芯片的中间位置,在党政特殊部门领域具备优势。


生态上,飞腾背靠CEC,致力于打造PK体系,且同为ARM架构,具有一定优势。


2、CPU之华为鲲鹏:性能最高的ARM服务器芯片,鲲鹏生态加速发展


鲲鹏920是目前业内性能最高的ARM架构服务器芯片,华为致力于打造鲲鹏计算产业生态。目前华为与多个地方政府成立了鲲鹏产业联盟,众多软硬件厂商都与鲲鹏进行了适配,其生态优势已逐渐显现。


与华为合作的厂商可分为三类:


  • 一是基于鲲鹏芯片和主板生产整机的硬件厂商,可提升其业务量;

  • 二是基于鲲鹏硬件提供软件的软件厂商,可扩大其市场份额;

  • 三是集成商,未来有望升级为云MSP。


3、CPU之海光、兆芯:同为X86架构芯片,自主可控程度较低


海光芯片是基于AMD X86 Zen1架构的IP核授权,在性能上具有领先优势,得到了部分银行客户的青睐。但被美国列入实体名单对海光流片、后续研发造成比较重大的负面影响,未来需要对Zen1架构进行消化吸收再创新,任重道远。


兆芯本质也是X86架构芯片,但兆芯只是通过股权关系实现了CPU品牌国产化,国产化身份存疑,主要在上海具有相对优势。申威主要在军队和超算领域具有优势,市场份额较小。


4、申威:基于完全自主的指令集架构,申威 CPU 的知识产权和自主研发能力不受限制,可以自主发展,不存在被断供、制裁、或停止授权的风险,可以为关键领域提供长远的、可控的供应链和技术支撑。


申威在超算和军队领域具备优势。


2003 年,在科技部和上海市的支持下,国家高性能集成电路(上海)设计中心成立,历 时十六年,先后研制出“申威”三代十五款处理器芯片,确立了“申威 64”架构及自主 指令系统,奠定了自主可控发展的基础。

申威芯片包括:高性能、服务器、桌面和嵌入式 CPU 以及配套的外围 IO 桥片,形成“大、 中、校”系列化、多品种国产自主芯片。

在信创领域,申威由于市场化能力较弱,在军队领域具有优势,市场份额整体较小。


2

国产操作系统


操作系统:麒麟OS&统信UOS之争


目前国产操作系统主要聚焦在麒麟OS和统信软件UOS之间的竞争,双方各有千秋。麒麟OS背靠CEC,凭借此前在党政军国产OS领域的绝对龙头地位,具备先发优势,且CEC计划投入百亿资金打造PK生态体系。


统信UOS凭借其良好的产品性能、深度绑定华为,且目前是工信部力推的UOS代言人,有望快速崛起,最终竞争格局如何目前尚无定论。



云计算与互联网时代,操作系统的发展与追赶之路,已经不是简单地从桌面端到底层服务器的耕耘,而是更要依托 5G 高带宽优势,努力实现多渠道、互联网式创新,以更好地适应时代发展要求与满足用户需求及使用习惯。桌面上云即为一种解决方案。



事件:统信软件与华为合作,打造 UOS 云桌面 


2020年4月3日,统信软件与华为签订协议,将在鲲鹏桌面云生态展开全面合作。统信软件 UOS 操作系统基于Deepin开发,具有优秀性能与丰富生态;华为云在桌面云产品和解决方案方面,具备强大技术能力与资源储备。本次合作,有望加速国产基础软件发展与替换进程。


目前,双方已经完成了 UOS RC 和 UOS RE 版本适配,在 UOS 操作系统上,可以部署安装上百款应用软件,包括 OA、电子公文、流式和版式软件等,满足政企日常办公需求。


未来,华为将在全国 15 大鲲鹏生态创新中心提供基于 UOS 鲲鹏桌面云适配环境,并以公有云服务方式提供简便的认证流程,支撑全国各地应用合作伙伴远程适配,为政企办公提供更加完善的生态。


1. 什么是云桌面?


云桌面(Cloud Desktop),又称桌面虚拟化、云电脑,是指通过虚拟化与通信技术,使用云终端设备通过网络运行远端服务器桌面的计算机解决方案。云桌面是云计算发展时代下替代传统电脑的一种新模式。 

采用云桌面后,用户无需购买电脑主机,CPU、内存、硬盘等组件可以在后端服务器中虚拟出来,单台高性能服务器可以虚拟1-60台不等虚拟主机。前端通过瘦客户机等设备连接显示器、键盘和键鼠等,用户安装客户端后通过特有通信协议访问后端服务器虚拟机来实现交互,达到与PC相同的体验效果。同时,云桌面还支持手机、平板等智能设备在互联网上访问,是一种移动办公解决方案。

图1、云桌面示意图与瘦客户机实体

资料来源:CSDN、兴业证券经济与金融研究院整理


根据虚拟化程度的不同,云桌面技术路线可分为VDI、IDV、RDS和VOI。


VDI(Virtual Desktop Infrastructure),即虚拟桌面基础架构,也叫虚拟云桌面,其核心是云桌面的计算、存储均集中在服务器端完成。VDI通过高性能服务器调度,让大规模虚拟桌面得以集中统一管理,该构架由于要求所有虚拟桌面集中运行在服务器端,客户端不运行软件和存储数据,因此安全性较高,但是系统离线脱机之后不可用。


图2、VDI云桌面虚拟化架构

资料来源:上海锐起、兴业证券经济与金融研究院整理


IDV(Intelligent Desktop Virtualization),即智能桌面虚拟化架构,是Intel提出的桌面虚拟化解决方案。与VDI架构不同之处在于:IDV采用集中存储、分布运算构架,虚拟桌面在终端本地运行,但系统镜像统一存放到服务器端管理。IDV不再对网络过度依赖,并且无需大量图像传输,支持系统离线运行。


图3、IDV云桌面虚拟化架构

资料来源:上海锐起、兴业证券经济与金融研究院整理


RDS(Remote Desktop Services),即远程桌面服务,是RDP的升级版,是指终端用户共享服务器上的一个操作系统资源,包括CPU、内存和带宽等。技术基础是多任务、多用户操作系统,典型案例是vCloudPoint。


图4、RDS云桌面虚拟化架构

资料来源:思捷数通、兴业证券经济与金融研究院整理


VOI(Virtual OS Infrastructure),虚拟系统架构,核心是PXE无盘+缓存技术,在架构上类似IDV,不同之处在于终端对本机系统资源的充分利用不再依靠于GPU虚拟化与CPU虚拟化技术,而是直接在I/O层实现对物理存储介质的数据重定向,以达到虚拟化操作系统完全工作于本机物理硬件之上。 


总结来说,RDS和VDI是服务器集中式计算(Centralized Computing),所有桌面运行系统集中于服务器;而IDV和VOI都属于客户端分布式计算(Distributed Computing),桌面运行系统分布在客户端。



表1、VDI 、IDV、RDS和VOI比较资料来源:CSDN,兴业证券经济与金融研究院整理


2. 云桌面的产业发展趋势?


瘦客户机也即云终端机,是用来替代传统PC以配合云桌面部署使用的终端设备,具有噪音小、低功耗、低成本等优势。观察瘦客户机出货量趋势,即可判断云桌面产业发展状况。根据IDC的数据,近年来,在中国市场PC机出货量持续下滑的背景下,瘦客户机出货量持续正增长,出货量占比持续提升。未来,随着5G通信技术更加成熟,云桌面有望加速发展。


图5、中国市场 PC 出货量

资料来源:IDC、兴业证券经济与金融研究院


2019年,瘦客户机出货量突破 248.2 万台,同比增长 4.5%。其中传统瘦客户机,即X86架构出货量达到 147.6 万台,同比增长 5.7%;VDI产品,即 ARM 架构出货量增至 100.7 万台,同比增长2.9%。预计至2024年,中国瘦客户机市场规模将超过 359 万台,五年复合增长率将达到9%。


图6、中国市场瘦客户机出货量

资料来源:IDC、兴业证券经济与金融研究院


3. 此次合作的背景和机会?

统信软件是国产操作系统领军企业,旗下的主力品牌UOS(统一操作系统)是建立在武汉深度Deepin品牌基础上,适配主流国产芯片架构(包括X86、ARM、MIPS、Alpha等)的操作系统版本。


提供完整产品线,建立统一完善的标准。


目前,统信软件有3类核心产品——桌面操作系统、服务器操作系统、嵌入式设备操作系统,以及2套方案——商店私有化部署方案和大规模终端集中管理方案,并提供统一的应用开发接口、应用开发支撑平台、标准规划、应用商店入口和软件仓库、产品文档,使得用户有着更低的选择成本,以及享受更持续的迭代服务。


图7、统信软件全国公司、研发中心及适配中心布局

资料来源:统信软件、兴业证券经济与金融研究院整理


扩充研发团队,加速布局全国研发、适配中心。


2019年11月14日,统信软件在北京注册成立,公司拥有员工近千人,其中研发人员占比超过70%。3月10日,公司官方对外开启5000人扩招计划,加速进行人才招揽。公司将在全国打造 1个总部、11个省市分公司、5大研发中心、3大通用软硬件适配中心,更好的为产业上下游提供研发、适配、技术能力支持。


鲲鹏桌面云,是华为基于其云平台,为桌面虚拟化提供的软硬件一体化解决方案。


其兼容国产操作系统,并具备从硬件到软件全方位数据安全保障,接入验证机制(USB Key、指纹、动态口令),可以实现数据不落地,桌面水印事后可追溯等特性。此外,昇腾 AI 芯片还赋能桌面高清传输协议,支持手机、Pad、便携随时随地接入办公桌面,实现移动办公应用场景。


采用VDI虚拟化技术,实现无损画质与语音体验。


解决方案FusionCube桌面云一体机,则是华为100% 核心代码自研产品,具备业界领先的应用和外设兼容性适配能力,全Linux快速部署,通过应用虚拟化和VDI的统一部署和接入,并可为终端用户提供无损画质、4K级视频和显示、GPU池化、企业级音视频语音质量等体验。


图8、华为FusionAccess 桌面云解决方案

资料来源:华为,兴业证券经济与金融研究院整理


从鲲鹏芯片到软件系统,提供整套解决方案。逻辑架构上,鲲鹏桌面云由桌面云系统、国产桌面OS、终设备、Taishan服务器、云基础设施组成,涵盖云终端、云硬件、云软件、网络与安全、咨询与集成设计服务,并提供端到端云办公解决方案。


表2、鲲鹏桌面云逻辑架构组成内容


资料来源:华为,兴业证券经济与金融研究院整理


图9、鲲鹏桌面云逻辑架构


资料来源:华为,兴业证券经济与金融研究院整理


操作系统对桌面云意义重大,合作促进国产生态发展。


统信软件UOS操作系统从生态到体验都处于国内甚至世界一流水平,而华为云则是云计算市场重要的参与者,具有雄厚资源与竞争实力。合作有助于推动解决方案的兼容性、易用性等方面深度优化。


鲲鹏与统信全国生态契合,加速国产操作系统全国推广。


未来,华为将在全国15大鲲鹏生态提供基于UOS的鲲鹏桌面云适配环境,并以公有云方式提供认证流程,支撑全国应用合作伙伴远程适配,为政企办公提供更加完善的生态,此举将加速国产基础软硬件迭代进程,鲲鹏生态伙伴有望迎来新一轮投资机会。


3

生态适配情况



站在适配生态角度,对 UOS 目前适配进展及情况作深度解析,以作国产操作系统未来之展望。截至 2020年4月2日,UOS 平台共计适配软硬件 751 款,涉及主要国产芯片:鲲鹏、飞腾、龙芯、海光、兆芯,以及 Intel x86 芯片。


一、适配总览

1、全产品线适配情况

生态角度,根据统信软件官网数据,截至 2020年4月2日,UOS 平台共计适配软硬件 751 款,涉及主要国产芯片:鲲鹏、飞腾、龙芯、海光、兆芯,以及 Intel x86 芯片。其中,办公软件 2 套、阅读翻译 4 件、大数据平台 6 个、整机配件 8 个、业务系统 15 个、其他应用 17 个、社交沟通 18 个、云平台 21 个、音乐欣赏 28 个、视频播放 29 个、图形图像 34 个、编程开发 39 个、游戏娱乐 40 个、网络应用 40 个、办公学习 45 个、应用软件 46 个、系统管理 55 个、基础软件 57 个、外设 111 个、整机 136 件。

资料来源:统信软件,兴业经济与金融研究院

2、国产CPU适配情况

软硬件生态主要与 鲲鹏、飞腾、龙芯、海光、兆芯 五大国产芯片进行适配。其中,鲲鹏生态 414 款、飞腾 404 款、龙芯 380 款、海光 518 款、兆芯 581 款。整体来看,X86 芯片生态平台适配数量较多;ARM 架构生态虽然起步较晚,但追赶态势迅猛;MIPS 架构龙芯生态也逐渐丰富。

整体来看,x86 芯片生态平台适配数量较多,ARM 架构生态虽然起步较晚,但追赶态势迅猛,MIPS 架构龙芯生态也更加丰富。

资料来源:统信软件,兴业经济与金融研究院

3、国产整机适配情况

整机厂商方面,适配所涉企业数量高达 35 家,整合关联方后,共计 32 家,主要厂商及适配台式机品牌数量包括:中科曙光 12 台、同方信息 11 台、武汉攀升 9 台、深圳创智成 8 台、浪潮信息 7 台、深圳宝德 6 台、青岛海尔 6 台、联想长风 6 台、广州五舟 6 台、北京706所 6 台、中国长城 6 台、四川长虹 5 台、山西百信 5 台、山东超越 5 台、武汉宁美 4 台、深圳卓怡 4 台、上海仪电 4 台、海光信息 4 台、华为 3 台。

资料来源:统信软件,兴业经济与金融研究院

、桌面系统生态

桌面操作系统共计适配平台及生态 623 项,其中,外设 109 项、整机 93 项、系统管理 54 项、办公学习 45 项、游戏娱乐 40 项、网络应用 39 项、编程开发 38 项、应用软件 36 项、图形图像 34 项、视频播放 29 项、音乐欣赏 28 项、基础软件 19 项、社交沟通 18 项、其他应用 17 项、云平台 9 项、业务系统 5 项、整机配件 4 项、阅读翻译 4 项、办公软件 2 项。

资料来源:统信软件,兴业经济与金融研究院

外设先行:UOS 桌面操作系统适配选项中,以整机与外设居多,其中,又以打印设备居多,仅奔图、联想、得力、Ricoh 等打印设备厂商,就多达至少 71 款,其他外设类产品包括诸如 手写板、电子签章、高拍仪、扫描仪、指纹模组等等。

丰富社交:沟通应用是操作系统必备选项,国产操作系统对国人常用软件缺失一直是一大掣肘,从社交应用适配情况,目前 UOS 已经适配了开源软件版本的 微信(非官方)、QQ、飞鸽传书、Telegram 等 18 款应用。

音乐视频:音视频方面,UOS 不仅集成了网易云音乐、虾米音乐、VLC 等,还适配了大量开源视频、音频编辑应用,如 Audacity、Sound Converter、Audacious、Lightworks 和 Guvcview 等 57 款应用,基本满足对日常音视频的需求。

办公软件:尽管只有两款办公软件适配,但金山 WPS 与永中 Office 已经代表了国产 Office 的主要成果,从技术与体验角度,金山 WPS 不仅实现了对 Windows 生态与 UOS 生态 Office 格式的无缝衔接,也实现了跨平台同步与协同,让切换没有压力。

资料来源:统信软件,兴业经济与金融研究院

原生应用:原生的,免费的,都是最基础的,也是最好用的。UOS 在深之度 Deepin 的基础上,开发出的 18 款基础软件,都是为了解决使用过程中最基本的功能。如系统监视器、截屏、录屏、录音功能,再如日历、打印、字体安装、还原、系统盘制作程序,从用户角度,提供 Linux 系统下最好的用户交互体验与稳定性功能。

资料来源:统信软件,兴业经济与金融研究院

以上所有应用,全部都集成在 UOS 统一的软件商城之中,成为唯一对外入口,统一标准,统一规范,既是对软件开发者的支持,也是对消费者、用户的负责。

三、服务器系统生态

服务器端,统一操作系统共计适配软硬件 128 款,其中,包括整机配件 4 项、整机 43 项、云平台 12 项、应用软件 10 项、业务系统 10 项、系统管理 1 项、网络应用 1 项、外设 2 项、基础软件 38 项、大数据平台 6 项、编程开发 1 项。

资料来源:统信软件,兴业经济与金融研究院

整机厂商:厂商 21 家,包括全国范围内以及部分地方厂商,其主要涉及整机厂商包括,北京 706 所、四川长虹、华为、中科曙光、湖南长城、浪潮信息、山西百信、海光、大华股份、山东超越、同方股份、华胜天成、联想长风、深圳宝德、海康威视。

基础软件:数据库方面,已经完成适配包括阿里 Oceanbase、达梦、金仓、南大、神通等数据库系统;中间件层面,实现宝兰德、东方通、普元、中创、金蝶等应用服务器适配;此外,UOS 适配了讯飞大数据平台、天融信、浪潮云海等大数据与云平台等。

金融、电信与电力等领域生态适配正在路上。

备注:内容整理于网络


—— The End ——


延伸阅读



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