2023中国信创产业概述、服务及行业研究

2023-07-20 00:07

CPU（中央处理器）是计算机系统的运算和控制核心，从指令集维度可分为复杂指令集和精简指令集两类技术路线，其中复杂指令集以x86为代表，精简指令集以ARM、MIPS、 RISC-V、PowerPC、Alpha等为代表。

现阶段全球CPU市场以x86（intel+AMD）和ARM架构为主，凭借低功耗、低成本等优势，预期ARM的份额将由2021年的7%升至2025年的20%。目前信创CPU市场有六大厂商，它们主要通过获取ARM指令集授权、x86内核授权、自研指令集架构等三类方式进行CPU研发，其中海光、兆芯基于x86架构，华为的麒麟、中国长城的飞腾基于ARM架构，龙芯和申威早期曾分别采用MIPS兼容的指令集和类Alpha指令集，如今已分别采用自主研发的指令集LoongArch和SW-64。

本文来自“2023年中国信创产业研究报告”，重点介绍了信创产业概述、信创产品服务研究、信创应用行业研究。

下载链接：

2023年中国信创产业研究报告

41份信创国产化报告全集汇总

《2023年中国信创产业发展合集》

1、第一新声：2023年中国信创产业研究报告完整版

2、央国企信创白皮书——基于信创体系的数字化转型（2022年）

3、爱分析：2022-2023信创实践报告

4、艾媒咨询：2023年中国信创产业发展白皮书（精简版）

GPU（图形处理器）是计算机显卡的核心，在早期通常被用于图形、视频处理和加速游戏运行等图形图像渲染计算，后因其擅长对密集数据进行并行处理，伴随深度学习、科学计算等计算密集型任务的发展，如今GPU也被广泛用于高性能计算等领域，并衍生出专用于数据中心等通用计算场景的非图形渲染GPU，即通用GPU（GPGPU）。

全球GPU市场被英伟达、英特尔和AMD三强垄断。国内GPU厂商营收尚小，代表公司有在传统GPU领域深耕的景嘉微，在CPU外持续开拓GPU产品的兆芯、龙芯，主打通用GPU产品的寒武纪、登临科技、壁仞科技、沐曦等。

根据IC Insights数据显示，我国2021年IC市场规模为1870亿美元，相比2010年的570亿增长228%，复合年均增长率11.4%，反映出我国旺盛的芯片市场需求。但是，2021年我国的IC产值仅有321亿美元，IC自给率16.7%，尽管相比2010年的10.2%已有明显提升，但目前依然处于低位，对外依存度高，自给率亟待提升。

信创芯片由于制程工艺、配套供应链、生态等方面的问题与海外先进芯片有较大差距，但摩尔定律逼近极限、新技术新架构的出现，以及关键领域的支持，给予了信创芯片加速追赶的机遇。

作为基础软件及应用软件的载体，服务器与PC所搭载的软件的运行情况对下游客户的使用体验有直接影响，但现阶段CPU、存储、内存等核心零部件市场主要被国外厂商占据，国内相关产品存在性能差距，相关软硬件生态薄弱，整机厂商需面向客户应用需求，协同软硬件厂商做好适配优化工作，保障客户体验。市场需求方面，生成式AI相关技术的研发及应用落地导致AI算力需求激增，服务器厂商需加大对AI服务器的投产供给，为国内AI大模型及相关应用研发做好算力支撑。

信创云产品首先应满足核心技术自主可控的基本要求，核心组件自主开发，针对开源组件应有较高的代码掌控度；其次云向下对接芯片、服务器、操作系统，向上支撑场景应用，因此信创云需基于客户多样化的底层芯片架构打造“一云多芯”的能力，对基础软硬件等各类信创产品进行适配，实现对客户IT资源的统一支撑和管理，并结合国内业务场景的实际需求进行优化。

操作系统是最核心的基础软件，其向下衔接硬件层的物理设备，向上为应用软件提供运行环境，并提供必需的人机交互机制，确保计算机各项资源的高效使用。1969年问世的UNIX系统是现代操作系统的开端；1984年，苹果与微软相继推出可视化操作系统，将电脑带入家庭生活及各行各业；1991年，Linux掀起了开源开发操作系统的新模式，并在移动端、服务器及嵌入式场景广泛渗透；2007年，移动操作系统兴起，Android与iOS近乎垄断移动市场。

自主创新的操作系统从UNIX技术路线起步，随后转型Linux并逐步“可用”且推出自主开源社区，如今已迈向“好用”并由党政等关键领域向其他领域加速替换。

据CSDN调研显示，65%的开发者希望信创操作系统在应用兼容性方面继续改进。

借助信创政策及开源共建共享，信创系统有望加速软硬件适配，逐步覆盖更多场景需求实现规模推广。

历经80多年发展，新型数据库产品层出不穷。目前市场应用仍以关系型数据库为主，但不同数据库产品并非只具备单一特性，呈现一体化发展趋势，如处理分析一体、分布集中一体、离线在线一体等。

相较于国外，国内自主创新的数据库起步较晚，相关厂商于2000年前后成立逐步打破国外垄断。在传统商业数据库市场，国外厂商先发优势较大，国内厂商较难追赶，但近20年数据库新技术频出，NoSQL、NewSQL、分布式、HTAP、云原生、AI原生等新型数据库给予了国内数据库厂商“换道超车”的机会，我国数据库产业快速发展，部分产品已具备国际竞争力。

国内数据库产品起步较晚，在传统商业数据库领域以“跟随式”发展为主，性能、功能、可用性等与国外厂商相比仍有客观差距，但云原生、HTAP、AI原生等新技术新场景给予了国内厂商创新发展的机会，信创数据库厂商有望“换道超车”建立产品优势。产品之外，生态与服务配套的不足严重阻碍了信创数据库的落地推进，相关机制及生态伙伴的发展完善有待长期建设。

结合虚拟化技术，桌面云方案将原本在传统PC本地运行存储的桌面、应用和数据迁移至数据中心统一管理，服务器的CPU、内存、存储资源被虚拟成一个个桌面虚拟机，操作系统界面通过桌面交付协议以图像的方式传送至用户的接入终端供其使用。

由于数据在后端服务器集中存储，采取了多种认证方式，并对传输层及数据盘进行加密，桌面云可实现较高的安全性。基于自主创新的虚拟化技术，信创桌面云方案适配全栈信创架构，可有效支持党政、金融、电信等行业的安全可控需求。

中国电子、中国电科、华为及中科院等四大机构在通过投资并购、技术开源等战略合作建立的生态基础上，不断提升自主创新能力、持续深化产品开发，并兼顾质量和市场效益，与诸多信创企业实现了国内信创产业的规模化发展。

GPU等基础软硬件领域的性能差距可能降低我国大模型算法等先进技术开发的迭代效率，进而限制我国产业智能化发展的步伐。工业软件等应用在高级功能上的差距，意味着我国在相关领域的技术自主可控度仍较低，核心技术有待突破。

信创基础软硬件的基本性能已满足日常办公所需，应用软件厂商也受自主创新的感召积极投入信创产品的开发与适配工作中，信创产品的整体可用性逐步提升。但是，随着信创由党政向金融、电信、电力等关键行业拓展，由一般应用向主要应用、核心应用推进，用户的需求差异性加大、业务场景的复杂性提升，加剧了原有系统的迁移、历史软硬件的兼容、行业特色软件的使用等与信创产品生态薄弱相关的固有问题。