【艾瑞咨询】2023年中国信创产业研究报告

信创内涵及本报告研究范畴

信创为我国经济发展、社会运转构建安全可控的信息技术支撑“信创”即信息技术应用创新,旨在针对硬件及云等基础设施、基础软件、应用软件、网络安全等IT产业链核心技术产品进行自主研发,为我国经济发展、社会运转构建安全可控的信息技术支撑,避免核心技术受制于人。信创建设从党政军局部起步,在应用实践中迭代产品性能,逐步扩展至金融、电信、电力等对国计民生有重要影响的关基行业,基础产品由可用提升至好用,支撑起行业常态化采购。展望未来,央国企将大举开展信创建设工作,信创应用也将由综合办公向经营管理、生产运营等实时核心系统发展,数字中国的技术创新体系和数字安全屏障将愈发坚实,信创产业迎来高速增长

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信创市场规模

未来5年保持高增长,预期于2026年突破2000亿注释:市场规模仅计入基于信创架构的整机(PC、服务器)、基础云平台、基础软件(操作系统、数据库、中间件、桌面云)、应用软件(流式软件、综合协同办公软件、ERP)、网络安全。来源:根据公开资料、企业访谈,结合艾瑞统计模型核算。受宏观经济影响,艾瑞预测未来2年信创市场规模的增速有所下降,但数字中国强化关键能力、各领域构筑自立自强的数字技术创新体系的决心不会动摇,艾瑞预期中国信创市场整体规模仍将保持30%以上的年增长。随着行业信创的深入、应用软件的成熟,信创产品将渗透至更多核心业务场景,预期2025年恢复高增速,于2026年突破2000亿

信创产品服务研究

基础硬件-芯片(1/4)国内厂商在x86、ARM等主流CPU技术路线均有布局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

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基础硬件-芯片(2/4)

全球GPU市场被国外厂商垄断,GPGPU带来市场新增量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

基础硬件-芯片(3/4)

2021年中国IC市场规模达1870亿美元,但自给率亟待提升根据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

基础硬件-芯片(4/4)

新兴技术架构及关键领域支持为信创芯片带来发展机遇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。

制程工艺:相比海外先进制程,信创芯片因大陆晶圆代工起步晚,制程工艺仍明显落后,导致其性能、功耗、集成度等难以满足高端芯片市场需求。•上海经信委主任于2022年9月宣布14nm纯自主创新芯片已实现量产。•2022年底,台积电宣布启动3nm芯片大规模生产。

配套供应链

除晶圆代工环节外,信创芯片产业的设备、材料、EDA工具(含IP)的配套供应仍较弱,与海外头部公司差距明显。•半导体设备:自主创新比例约10~20%,但关键环节较弱。•半导体材料:自主创新比例约20~30%,其中光刻胶、掩膜版等最低•EDA工具:半导体设计和制造环节的基础,自主创新比例仅10%。

生态海外芯片和与之适配的软硬件所建立的生态体系已非常成熟,信创芯片的生态仍较薄弱。•基于x86指令集的“Wintel”联盟(Windows&intel)主导桌面和服务器生态,基于ARM指令集的“AA”联盟(Android&Arm)主导移动生态,这两大生态已分别构建起硬件性能领先、软件功能完善、用户覆盖度广的良性循环

基础硬件-服务器与电脑

服务器与电脑是推动信创产业发展的重要载体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。

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云基础设施

来源:志凌海纳等公开资料,艾瑞咨询研究院整理及绘制。来源:艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。云基础设施2017年起,政企用户陆续希望基于信创硬件使用云平台,随后在政策引导及市场发展中,信创云产品方案的功能和性能日益完善,供需两侧对信创云基础设施的价值及标准的认知也日益清晰。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

基础软件-操作系统(1/2)

信创系统迈向“好用”,由关键领域向其他领域加速替代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。

基础软件-操作系统(2/2)

生态欠佳制约信创系统渗透,政策及开源将加速生态建设信创操作系统已在多年研发及落地迭代中迈向“好用”阶段,未来应积极探索内核等底层优化,进一步提升自主可控性。现阶段制约信创操作系统大规模渗透的关键在于生态建设,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。


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