国产信息基础软硬件行业深度报告：开源、迁移、上云、生态

国产信息基础软硬件行业深度报告：开源、迁移、上云、生态一. 围绕信创生态建设的核心，开源、迁移、上云我们认为，关系到国产基础软硬件发展的四个关键词：生态、迁移、上云、开源。

1）生态：国产基础软硬件体系基本可用，形成整体推进的局面。

国产软件/硬件体系在2015 年开始进入“可用”阶段，2020 年在信创战略推动下有望向整体“好用”升级，最终有望达到市场良性循环的状态。

2）开源：是获取技术、开发者群体、用户群体以及扩大技术影响力的最佳选择。

信创并不等于彻底的技术封闭。

开源已经成为龙芯、鲲鹏、统信、麒麟等国产行业“支柱”的重要发展方向，也是时代发展的趋势。

3）迁移成本：信创推进过程中，迁移成本是需要重点关注的问题。

过去，国内IT 产业对IOE 体系较为依赖。

如何低成本地实现已有设备中的应用、数据、文档向国产设备顺利的迁移，是影响信创顺利推进的重要问题。

有足够的技术实力解决迁移问题的厂商，将有望获得更突出的市场地位。

4）上云：实现上层应用和底层硬件的解耦，减缓了仓促兼容适配对用户体验的影响，也是数字经济时代的重要趋势。

过去数十年间，国产软硬件各种技术路线和设计架构并存，底层硬件也未能在性能上全方位赶超海外厂商。

上云可以有效地提升异构环境下的用户体验。

另外，政务和企业上云是数字经济时代的必然结果，信创推进也将符合这一趋势。

总结来看，较完善的生态基础、面向应用迁移和上云的技术布局、适当利用开源资源，将成为影响信创相关厂商扩大市场影响力的重要维度。

1. 生态建设：信创推进的根本保障，厂商技术布局的核心芯片、基础软件、整机、应用软件、打印机等，彼此之间互相兼容，是信创推进的根本保障。

从技术角度，完备的计算机，需要芯片、主板、操作系统、数据库、应用软件、打印机外设、网卡等协调一致工作，才能实现正常的功能。

任何一个组成部分，都无法孤立于其他元件的技术标准之外。

因此，信创产业的推进不是零散的、各条线独立的，而是作为生态整体去推进。

兼容并不是零成本的，往往是厂商之间的双向选择。

以操作系统和CPU 的兼容适配为例，引用龙芯技术专家的观点“操作系统需要针对不同的主板和升级后的CPU 进行磨合适配，而在Wintel 体系中可以实现不同主板及CPU 的操作系统二进制兼容，其背后是Wintel 体系统一的系统架构，包括指令系统、地址空间布局、中断系统、多核互联架构、IO 接口规范等，需要CPU、BIOS、桥片、操作系统配合完成。

”在应用软件方面，需要软件开发商针对操作系统的版本进行相应的调试和调优，同款应用软件经常有多个版本以适应不同的操作系统。

针对不同技术路线的软/硬件的兼容调试，需要技术、资金、时间的投入，IT 厂商选择技术兼容伙伴的根本考量因素就是市场影响力，从而避免无效的投入。

兼容的双向选择，客观上阻碍了影响力较弱的基础软硬件企业步入IT 产业圈。

过去，以Wintel 和IOE 为代表的海外厂商群体凭借先发优势和长期的积累，形成技术兼容壁垒，几乎实现了垄断地位。

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；IBM、Oracle 和EMC (即IOE)，也在相应的领域占据了长期的垄断地位。

大数据时代，开源社区、云计算、分布式数据库、虚拟化集群等新兴潮流在一定程度上冲击了这些厂商的优势地位，甚至重新定义了技术路径和竞争边界。

整体来看，凭借生态建设积积累起来的全球IT 产业地位，仍然在短时间内难以得到根本性的撼动。

国产基础软硬件生态以2006 年的“核高基”为基础和前提，自2015 年开始进入“可用”阶段。

2006 年发布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006 年-2020 年）》，将“核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品”列为16 个科技重大专项之首，简称“核高基重大专项”。

2008 年，“核高基”经审议通过，并正式实施。

“十二五”(2011-2015)期间，核高基重大专项以满足国家信息产业发展重大需求的战略性基础产品为重点，突破高端通用芯片和基础软件关键技术，研发自主可控的国产中央处理器（CPU）、操作系统和软件平台、新型移动智能终端、高效能嵌入式中央处理器、系统芯片（SOC）和网络化软件，实现产业化和批量应用，初步形成自主核心电子器件产品保障体系。

整体来看，2015 年是国产基础软硬件发展的分水岭。

2020 年的信创推广，则有望进一步形成全局推进的协同效应，实现向“好用”的升级。

在2020 年信创战略进一步推广之年，国产基础软硬件的生态环境已经趋于完善。

在相关政策的引导下，经过前期的探索和积累，国产软硬件产业形成了整体推进的局面：国产芯片的性能已经足够强大，而中间件、数据库、办公软件、行业应用软件，也涌现了一批优秀的国产企业。

2. 开源：信创不等于技术封闭，开源是生态推进的重要手段信创不等于彻底的技术封闭，开源的重要性也在不断提升。

开源对信创的意义，体现在3 个方面：1）向开源项目贡献源代码，可以扩大技术影响力，增强和主流技术趋势的绑定。

比如Intel、红帽、统信软件、麒麟软件、龙芯、华为等；2）借助开源软件资源，可以节约不必要的成本。

同时，自主创新来确保差异化优势也是必要的，毕竟开源资源本质上并不存在差异化；3）开源社区有助于汇聚开发者的力量，形成强大的创新来源。

比如华为鲲鹏社区和欧拉社区。

开源的“杠杆”作用：通过参与开源资源项目，甚至逐渐达到开源社区的引领地位，相当于以自有的研发资源撬动了整个社区的研发力量。

而且，一部分开源社区的核心团队、管理团队和运维资金，都是由主导企业提供，则这种情况下，开源社区版本就成为企业的商业版软件的“试验田”，比如著名的Linux 操作系统厂商Red Hat 以Fedora 和CentOS 作为创意试验版和先行体验版。

通过免费提供开源版本，企业获取了用户体验的验证，也形成了对外部开发者持续的吸引力。

外部开发者参与开源项目的贡献，可以作为重要的履历也可作为发挥个人创意的方式。

适度的使用开源资源，是企业和开发者的双赢局面。

3. 迁移：适应生态现状的必要举措，影响实际推进顺利程度迁移成本将成为国产软硬件信创推广的重要考量，本质取决于生态建设的进度。

虽然常用的应用软件已经基本实现了国产化的覆盖，但是仍然有一部分行业应用软件是基于原有的底层架构开发的，比如基于Oracle 数据库或者针对Windows 系统的。

短期内，凭借有限的资金和人力资源，并不能做到针对所有的应用软件都推出相应的或者相当水平的国产化版本。

而且，过去一些机构部门的软件平台由外包团队开发，版本较多、技术路线较复杂，需要确保现有的应用、数据、文档实现顺利迁移、低成本迁移、甚至无缝迁移。

以国产操作系统为例，潜在用户群体最关心的是兼容和迁移问题。

2020 年4 月初，计世研究院发布了关于“国产操作系统使用意愿调研”的问卷调研结果，调查对象主要为国内的IT/电信/互联网、政府/公共事业、能源制造等企业。

根据本次的统计结果，国产操作系统潜在用户最关注的两个问题：1）常用软件能否兼容；2）从原来的系统到国产系统，应用和数据能否顺利迁移。

能否提供低成本的迁移方案，或者直接从产品层面做到无缝迁移，成为影响厂商在信创市场影响力的重要因素。

围绕“迁移”展开的研发投入和服务体系建设，也将成为相关企业扩大市场份额的重要措施。

4. 上云：是适应生态现状的举措，也顺应数字时代的趋势上云，一定程度上可以屏蔽底层硬件的复杂度。

在过去的数十年间，国产基础软硬件的多种技术架构和路线并存，上层应用需要面临较为复杂的底层基础。

而且从底层硬件的性能角度，短期内也难以全方位赶超国际巨头厂商。

另外，虽然国产软硬件的兼容体系已经基本建立，但兼容并不等同于“好用”。

通过上云，可以一定程度地屏蔽底层硬件的复杂度，可以有效地提升用户体验度。

国产软硬件厂商在积极进行云计算、云平台相关的研发投入，开始形成足够的产品储备和服务体系。

政务和企业上云，也是数字时代重要的发展趋势。

随着数字经济时代的到来，上云成为政企数字化转型的重要措施。

根据国务院发展研究中心国际技术经济发布的《中国云计算产业发展白皮书》，预计到2023 年我国政府和大型企业上云率将超过60%。

2020 年4 月10 日，发改委、中央网信办印发了《关于推进“上云用数赋智”行动培育新经济发展实施方案》。

我们认为，信创体系的建立，是在整个数字经济时代的大背景中的，上云也是信创推进的重要维度。

小结：开源、迁移、上云，这三个维度本质上都在围绕生态建设。

开源是初步形成和持续打造生态的重要途径；迁移、上云是为了适应生态建设的现状，提供更好的用户体验的措施。

二. 国产CPU：4 种架构6 大品牌，性能不断提升国产CPU 厂商得到了相应指令集的架构授权，发展成为6 大主流厂商：龙芯、飞腾、鲲鹏、海光、申威、兆芯。

CPU 的指令集分为复杂指令集(CISC)和精简指令集(RISC)两大类。

复杂指令集以x86 架构为代表，精简指令集则包括ARM、MIPS、Alpha、Power 等。

6 大主流CPU 厂商的技术路线和生态建设各有优势。

目前在通用计算领域，优势较强的是龙芯、飞腾、鲲鹏、海光这4 大厂商，我们将在本章进行重点介绍。

1.龙芯：技术源于中科院计算产业，单核性能提升，生态不断完善龙芯技术源于中科院计算产业，沿着市场化的道路不断发展，已有超过20 多年的CPU 行业积累。

2001 年，在中科院计算所知识创新工程的支持下，龙芯课题组正式成立。

2010 年，龙芯公司正式成立。

龙芯坚持“市场带技术”的道路，而不是“市场换技术”的道路，坚持自主研发，坚持市场化的机制，整体的发展可概况为三个十年。

龙芯CPU 系列包括龙芯3 号大CPU、龙芯2 号中CPU 、龙芯1 号小CPU 三个系列，分别针对电脑(桌面和服务器)、工控和嵌入式、单片机领域。

本章重点介绍用于桌面和服务器的龙芯3 号系列CPU。

龙芯电脑端（PC/服务器）CPU 经历了三个发展阶段：不可用——可用——好用1）早期阶段(2015 年之前)：性能较低，达不到“可用”程度：龙芯第一代3A1000/3B1500 的单核性能较低，SPEC CPU 2006 分值只有2-3 分，打开20M 的测试文档需要33 秒。

2）开始进入“可用”阶段(2016-2017 年)：单核性能显著提升：龙芯第二代3A3000/3B3000/7100 单核性能提升到10-11 分，超过Intel 凌动系列，打开20M 的测试文档时间缩短为6 秒。

3）“可用”向“好用”升级阶段(2019-2020)：单核性能再次突破：龙芯第三代3A/B4000、3A/C5000、7A2000 的单核性能提高到20-30 分，打开20M 的测试文档时间少于1 秒。