信息技术行业：主要云服务器上机测试报告腾讯星星海及华为鲲鹏逐步追赶

1、目录 HYPERLINK l _TOC_250019 核心结论：腾讯星星海 AMD 及华为鲲鹏逐步追赶 4 HYPERLINK l _TOC_250018 云服务器厂商 CPU X86 和 ARM 双分天下 4 HYPERLINK l _TOC_250017 Intel 遥遥领先，AMD 及 ARM 开始突围 7 HYPERLINK l _TOC_250016 国外市场: AMD 有望突围，ARM 架构崭露头角 7 HYPERLINK l _TOC_250015 国内市场：CPU 国产化趋势加速，ARM 架构最具潜力 8 HYPERLINK l _TOC_250014 云服务器 CPU 上机测

2、试，ARM 逐步追上 X86 10 HYPERLINK l _TOC_250013 硬件配置：统一为双核，4GB 内存及 Linux 操作系统 10 HYPERLINK l _TOC_250012 界面展示：启动界面，配置选择界面及监控面板 11 HYPERLINK l _TOC_250011 各云服务器价格比较：AWS 和华为鲲鹏价格最低 12 HYPERLINK l _TOC_250010 硬件计费：AWS、腾讯星星海及华为鲲鹏价格最低 12 HYPERLINK l _TOC_250009 网络计费：华为云（Intel X86 及鲲鹏）价格最低 13 HYPERLINK l _TOC_25

3、0008 各云服务器性能测试结果 14 HYPERLINK l _TOC_250007 CPU 质数运算测试：ARM 架构占优 14 HYPERLINK l _TOC_250006 CPU 综合性能测试：UnixBench 综合性能 ARM 弱于 X86 16 HYPERLINK l _TOC_250005 硬盘读写性能测试：百度云 Intel X86 性能领先 19 HYPERLINK l _TOC_250004 实际带宽测试：阿里云 Intel X86 最接近带宽上限 19 HYPERLINK l _TOC_250003 测试结果汇总：X86 架构与 ARM 架构互有优劣 20 HYPER

4、LINK l _TOC_250002 服务器 CPU 国产化替代拐点已现 21 HYPERLINK l _TOC_250001 国产 CPU 服务器采购份额上升 21 HYPERLINK l _TOC_250000 多元架构及服务器集群化推动国产化替代 23图表目录图 1：X86 服务器的主要硬件组成 5图 2：X86 CPU 性能及能效复合年增长率 7图 3：2019 年第四季度全球服务器产品结构 7图 4：ARM 架构计划每年性能提升 30% 9图 5：华为鲲鹏系列发展历程 10图 6：华为云服务器启动界面 11图 7：云服务器包月总价比较 12图 8：云服务器按需总价比较 13图 9：云

5、服务器开待机费用比较 13图 10：云服务器网络包月费用比较 14图 11：云服务器网络按需费用比较 14图 12：Sysbench 质数运算测试结果示例 15图 13：云服务器上机单线程质数运算性能及性价比 15图 14：云服务器上机多线程质数运算性能及性价比 16图 15：Unixbench 测试结果示意 17图 16：云服务器上机 Unixbench 单核跑分及性价比 17图 17：云服务器上机 Unixbench 双核跑分及性价比 18图 18：云服务器上机硬盘读写速度及性价比 19图 19：云服务器上机实测带宽及性价比 20图 20：云服务器上机结果汇总矩阵 20表 1：主要云服务器

6、搭载 CPU 架构 5表 2：X86 芯片厂商各产品端全球销售额市占率 8表 3：X86、ARM 架构对比 9表 4：鲲鹏 920 与 AWS Graviton 对比 10表 5：采购云服务器产品配置 11表 6：云服务器可选区域 11表 7：Unixbench 测试项目说明 16表 8：Unixbench 子项目测试结果（双核） 18表 9：中国电信服务器（2020 年）集中采购项目 21表 10：投标产品应符合中国电信相关技术要求，并满足关键技术指标 21表 11：中国移动 2020 年以来人工智能服务器产品集中采购中标候选人公示 22表 12：中国移动服务器（2020 年）集中采购项目标

7、候选人公示 22核心结论：腾讯星星海 AMD 及华为鲲鹏逐步追赶国产服务器 CPU 性能已可比肩 Intel“至强”系列。我们采购了国内外主要云服务器商家（亚马逊 AWS，阿里云、百度云、腾讯云、华为云、金山云、优刻得）共计 11 台搭载不同型号同核心数 CPU 的云服务器，其中 Intel X86 CPU 共 8 款，AMD X86 CPU一款，ARM CPU 两款。其中基于 ARM 架构的华为自研 CPU 鲲鹏 920 已搭载于云服务器上。包月费用上腾讯云星星海云服务器（194 元/月）及华为鲲鹏云服务器（216 元/月）价格最低，百度 Intel X86 云服务器价格最高。在保持其它配置

8、一样或相似的情况下，我们对这 11 台云服务器进行了硬盘读写，带宽性能，运算性能等相对全面的性能测试。测试结果表明，基于 ARM 架构的华为鲲鹏在性能上并不明显弱于 Intel X86,并且在质数运算性能方面具有较大的优势。腾讯星星海服务器（AMD 芯片）综合性能和性价比较高。服务器采购项目国产 CPU 占比明显提升。从 2020 年 5 月的中国电信、中国移动的服务器集中采购项目初步招标结果来看，国产 CPU 服务器占比明显提升，达到 20%左右。电信集采项目标包 8 中明确要求采用鲲鹏 920 系列 CPU 或Hygon Dhyana 系列 CPU，占总采购数量的 20%。华为以 50%第

9、一份额中标中国移动 1000 台 Atlas 800 AI 服务器（昇腾 AI CPU）。中国移动 2020 年 PC 服务器集中采购项目采购规模合计 138272 台，其中华为鲲鹏服务器共计 19,563 台，占比 14%；海光 CPU 服务器 9,394 台，占比 7%。云服务器厂商 CPU X86 和ARM 双分天下服务器是在网络操作系统的控制下为网络环境里的客户提供共享资源（包括查询、存储和计算等）的高性能计算机，它的高性能主要体现在 CPU 运算能力、长时间的可靠运行、强大的 I/O 外部数据吞吐能力等方面。主要为客户提供网络应用、数据库、文件、打印等服务。服务器中 CPU 约占总成

10、本的 20-30%，而英特尔至强系列 CPU 一直以来都是高需求服务器和工作站的主要选择。英特尔将其 X86 服务器和工作站处理器称为“至强”。至强产品线包括 Xeon W，Xeon E 处理器和 Xeon 可扩展处理器等。图 1：X86 服务器的主要硬件组成资料来源：锐捷网络官网，长江证券研究所在我们采购的国内外主要云服务器商家（AWS，阿里云、百度云、腾讯云、华为云、金山云、优刻得等）云服务器中，Intel Xeon(14nm 工艺)占比超 84%。仅腾讯云提供了 AMD 的两款 CPU，其中 AMD EPYC Rome（Zen2 代架构,7nm 工艺）搭载于腾讯云首款自研服务器“星星海”

11、；华为云提供了自研 CPU 鲲鹏 920；AWS 提供了自研 CPU AWS Graviton（16nm 工艺）,AWS Graviton2（7nm 工艺）及 AMD EPYC 7000。其中 AMD EPYC Rome 采用 AMD 最新的 Zen 2 微架构，鲲鹏 920(7nm 工艺)和 AWS Graviton,AWS Graviton2 采用的是 ARM 架构。服务器CPU最低配置最高配置包月价格（元）Intel Xeon Skylake 6148(2.4 GHz)1核1GB72核648GB60-13824Intel Xeon Skylake 6146(3.2 GHz)4核8GB32

12、核128GB560-6720Intel Xeon Skylake 6133(2.5 GHz)1核1GB80核700GB38-6556Intel Xeon E5-2680 v4(2.4 GHz)1核1GB56核448GB38-10164Intel Xeon E5-2667 v4(3.2 GHz)4核8GB32核128GB672-6720Intel Xeon Cascade Lake 8255C(2.5 GHz)1核2GB84核320GB39-11224AMD EPYC Rome(2.6 GHz)1核1GB180核464GB29-13184AMD EPYC 7551(2.0 GHz)1核1GB12

13、8核448GB32-11264Intel Xeon SkyLake 6151(2.2GHz/3.0GHz)1核1GB60核512GB34-10624Intel Xeon Cascade Lake(2.6GHz/3.0GHz)1核1GB64核512GB32-10118华为鲲鹏Huawei Kunpeng 920 （2.6GHz）1核1GB60核480GB59-7440Intel Xeon E7-8880v4（2.2 GHz）80核960GB160核1920GB19800-39600Intel Xeon Platinum 8269（ 3.1 GHz/3.5 GHz）2核4GB80核384GB151

14、-10560Intel Xeon E5-2667v4（3.2 GHz）4核8GB24核96GB807-3229Intel Xeon E5-2682v4 （2.5 GHz）2核4GB56核480GB197-9735表 1：主要云服务器搭载 CPU 架构腾讯云Intel X86腾讯云AMD X86华为云Intel X86阿里云Intel X86Intel Xeon Gold 6149（3.1 GHz/3.4 GHz）2核4GB64核192GB 251-11590Intel Xeon Platinum 8163（2.5 GHz）2核4GB96核384GB 197-12209优刻得 Intel X86

15、 Intel Broadwell,Intel SkyLake,Intel Cascade Lake1核1GB64核256GB 87-7869Intel Xeon Platinum 8168（2.7 GHz/3.7 GHz）1核2GB32核128GB 80-3974Intel Xeon Gold 6254（3.1 GHz/4.0 GHz）4核8GB32核128GB 450-4752Intel Xeon Gold 6240（2.6 GHz/3.9 GHz）1核1GB32核128GB 45-3456金山云Intel X86百度云Intel X86AWS Intel X86Intel Xeon Gol

16、d 6132（2.6 GHz/3.7 GHz）1核1GB32核128GB 50-3801Intel Xeon E5-2690V4（2.6 GHz/3.5 GHz）1核1GB48核384GB 36-9504Intel Xeon E5-2630V3（2.4 GHz/3.2 GHz）1核1GB32核64GB 27-2476Intel Xeon Skylake 6148（2.4 GHz/3.1 GHz）1核2GB96核256GB 94-9870Intel Xeon Silver 4110 /Intel Xeon E51核4GB16核64GB 137-1982Intel Xeon Platinum 62

17、71（2.6GHz）2核8GB84核352GB 204-12370Intel Xeon E5-2680 Broadwell v4 （2.4GHz）1核2GB48核96GB 89-5966Intel Xeon Platinum 8175M（3.1GHz）2核8GB96核768GB/ Intel Xeon E5-2686 v4 (2.3GHz)2核8GB64核488GB/Intel Xeon E5-2676 v3 (2.3GHz)2核8GB64核256GB/ Intel Xeon Platinum 8000（3.4GHz）2核4GB96核192GB/ Intel Xeon E7-8880 v3 (

18、2.3GHz)4核122GB128核3904GB/Intel Xeon E5-2666 v3 (2.9GHz)2核3.75GB36核60GB/Intel Xeon Cascade Lake (3.1 GHz/3.6GHz)2核8GB96核768GB/AWS AMD X86AMD EPYC 7000（2.5GHz）2核0.5GB96核768GB/AWS Graviton 2（2.5GHz）1核4GB64核256GB/AWS ARMAWS Graviton（2.3GHz）1核2GB16核32GB/资料来源：各云服务器官网，长江证券研究所Intel 遥遥领先，AMD 及ARM 开始突围国外市场: A

19、MD 有望突围，ARM 架构崭露头角在 X86 领域，英特尔是头号供应商，从 2008 年到 2013 年，X86 架构 CPU 的性能及能效基本保持年度复合增长率（CAGR）60%左右。但是过去六到七年，英特尔发布的 CPU 性能每年的复合增长率已经不到 60%，能效增长也下降许多。并且由于近年来制程工艺面临瓶颈，摩尔定律逐步失效，英特尔的 10nm 制造工艺一再延迟，被 AMD 所超越（7nm 制程）。图 2：X86 CPU 性能及能效复合年增长率资料来源：AMPERE，长江证券研究所据Gartner 发布的 2019 全年X86 服务器市场数据 2019 年全年X86 服务器出货量和厂商

20、销售额分别是 1249.7 万台和 693.6 亿美元，同比下降 3.2%和 1.8%。在 X86 服务器端英特尔 2019 年市占率为 96.1%，同比下降 2.1%。AMD 市场份额正在逐步上升。ARM架构 CPU 在 2019 年也开始小规模部署于服务器端，亚马逊及华为已分别在其云服务器上提供了搭载 AWS Graviton 和鲲鹏 920 的实例。图 3：2019 年第四季度全球服务器产品结构11.8%88.2%x86服务器非x86服务器资料来源：IDC，长江证券研究所表 2：X86 芯片厂商各产品端全球销售额市占率所有X86产品2018年市占率2019年市占率Intel85.0%84

21、.0%AMD14.0%15.0%服务器Intel98.2%96.1%AMD1.8%3.9%桌面设备Intel86.4%82.3%AMD13.4%17.7%兆芯0.2%0.1%资料来源：Mecury Research，长江证券研究所国内市场：CPU 国产化趋势加速，ARM 架构最具潜力我国高端通用芯片高度依赖进口，尤其是 CPU 芯片，在 PC 和服务器领域国产厂商存在感较小，基本被国际大厂所垄断。这背后原因一方面由于高端通用芯片技术起源于海外并持续技术突破，领先国内厂商较多，另一方面以英特尔为代表的海外国际大厂已经构建成熟商业生态并占据专利和标准制定等战略高地，大幅增加国内厂商追赶难度。201

22、9 年华为和中科曙光等厂商被美国纳入“实体清单”，科技产业发展受制于人的境况进一步被放大。不论是从国家安全维度和商业竞争维度，我国都有高端 CPU 国产化替代的强烈需求。在国家自上而下的推动下，政府、产业和科研界实体积极推进 CPU 国产化进程，资本市场也贡献自己的力量，我国高端 CPU 国产化有望加速。过往由于 ARM CPU 在服务器端性能的劣势以及生态的阻力，其替代 X86 CPU 困难重重，但 ARM 希望通过新一代处理器设计大幅提升其性能。同时随着移动端的繁荣，支持 ARM 相关生态的底层系统和上层应用也逐渐增加。天津飞腾已推出 FT-2000+/64处理器 CPU 面向企业级高性能

23、服务器；华为 2018 年公布其基于 ARM 架构的自研处理器 Hi1620 CPU，2019 年正式推出鲲鹏 920 CPU，并配套推出了泰山系列服务器。图 4：ARM 架构计划每年性能提升 30%资料来源：CSDN，长江证券研究所表 3：X86、ARM 架构对比对比项X86ARM代表厂商英特尔，AMD华为、高通、AWS、飞腾等架构重核架构多核架构指令集CISC（复杂指令集）RISC（精简指令集）主要特点高性能强兼容性高密度低功耗性能性能强综合性工作处于劣势，适用于固定的应用场合拓展能力拓展性强存储内存等性能难以拓展操作系统Windows及所有工具软件Linux开放性封闭架构开放平台适合的负

24、载多少价格高低功耗高低优势平台PC端移动端资料来源：CSDN，长江证券研究所华为鲲鹏 CPU 基于永久授权的 ARM V8 架构，处理器核、微架构和 CPU 均由华为自主研发设计，自 2004 年开始投资研发第一颗嵌入式芯片算起，累计研发 15 年，投入人员超 2W 人，投入金额超 200 亿，2016 年业务第一颗支持多路的 ARM 处理器鲲鹏 916 正式发布。2019 年 1 月华为发布面向数据中心的鲲鹏 920 处理器，采用 7nm 制程。图 5：华为鲲鹏系列发展历程资料来源：华为全链接大会，长江证券研究所云服务器 CPU 上机测试，ARM 逐步追上 X86为了测试对比鲲鹏 920 在

25、服务器端的表现，我们采购了亚马逊 AWS（新加坡），腾讯云，华为云，阿里云，优刻得（UCloud），金山云，百度云的云服务器产品，其中对 AWS 分别测试了 Intel X86, AMD X86 CPU 和 AWS 自研 ARM 架构 CPU Graviton；对腾讯云分别测试了 Intel X86 及搭载于腾讯自研服务器“星星海”的 AMD EPYC Rome(2.6 GHz，X86 架构)；对华为云分别测试了 Intel X86 架构和基于 ARM 架构的自研 CPU 鲲鹏 920。表 4：鲲鹏 920 与AWS Graviton 对比鲲鹏920AWS Graviton制程7nm16nm主

26、频最高3.0GHz最高2.3GHz核数32/48/64核最大16核内存8xDDR4 29338xDDR4 2666集成I/O集成10GE/25GE,2*100GE 16*SAS10GE，2*SATA加密能力内置加密模块，支持国密无压缩模块内置GZIP模块无Scale Up2P/4P1P资料来源：华为云学院，长江证券研究所硬件配置：统一为双核，4GB 内存及Linux 操作系统我们采购主要云服务器厂商产品，主机配置均采用双核 2.5GHz 左右 CPU，内存容量统一为 4GB，硬盘均为 50GB SSD。操作系统上 AWS 选用的是 Amazon Linux 2 AMI 操作系统，其余均为 Ce

27、ntOS7.6。对于支持按使用流量计费的云服务器均选用 100M 带宽，其中 AWS 不支持用户自选带宽。优刻得 Intel X86 和金山云 Intel X86 仅支持带宽包时的计费方式，选用 2M 带宽进行测试。各云服务器理论上对上行带宽不设限制，带宽大小指的是下行带宽的理论上限。表 5：采购云服务器产品配置云服务器CPUCPU上市时间内存硬盘测试选用带宽操作系统AWS Intel X86Intel Xeon CPU E5-2686 v4 (2.3GHz)2016年4月4GB50GB SSD/Amazon Linux 2 AMIAWS AMD X86AMD EPYC 7571(2.2GHz

28、)2018年11月4GB50GB SSD/Amazon Linux 2 AMIAWS ARMAWS Graviton Processor(2.3GHz)2018年11月4GB50GB SSD/Amazon Linux 2 AMI腾讯云Intel X86Intel Xeon Cascade Lake 8255C(2.5 GHz)2019年4月4GB50GB SSD100MCentOS 7.6腾讯云AMD X86（星星海）AMD EPYC Rome(2.6 GHz)2019年8月4GB50GB SSD100MCentOS 7.6华为云Intel X86Intel(R) Xeon(R) Gold 6

29、278C (2.60GHz)2019年4月4GB50GB SSD100MCentOS 7.6华为鲲鹏Huawei Kunpeng 920 (2.6GHz)2019年1月4GB50GB SSD100MCentOS 7.6阿里云Intel X86Intel Xeon Platinum 8269CY(2.50GHz)2019年4月4GB50GB SSD100MCentOS 7.6优刻得Intel X86Intel Core Processor (Broadwell, 2.2G Hz)2016年4月4GB50GB SSD2MCentOS 7.6金山云Intel X86Intel Xeon Gold 6

30、2402019年4月4GB50GB SSD2MCentOS 7.6百度云Intel X86Intel Xeon Platinum 62712019年4月4GB50GB SSD100MCentOS 7.6资料来源：长江证券研究所, 腾讯 X86，华为 X86 及阿里 X86 所用 CPU 的上市时间为估计值界面展示：启动界面，配置选择界面及监控面板服务器创建通常支持用户自选计费模式，服务器地址，硬件及操作系统配置等多种功能，部分云服务器还提供实时性能监控，用户可监测 CPU，硬盘及带宽等的使用情况。图 6：华为云服务器启动界面资料来源：华为云官网，长江证券研究所表 6：云服务器可选区域服务器国内

31、国外AWS华北、西北地区亚太、北美、欧洲、非洲、中东、南美腾讯云华南、华东、华北、西南地区，港澳台地区亚太、北美、欧洲华为云华南、华东、华北、西南地区，港澳台地区亚太、非洲、拉美阿里云华南、华东、华北、西南地区，港澳台地区亚太、北美、欧洲、中东优刻得华南、华东、华北地区，港澳台地区亚太、北美、欧洲、中东、南美、非洲金山云华南、华东、华北地区亚太百度云华南、华东、华北、华中地区，港澳台地区亚太资料来源：各云服务器官网，长江证券研究所各云服务器价格比较：AWS 和华为鲲鹏价格最低硬件计费：AWS、腾讯星星海及华为鲲鹏价格最低目前云服务器硬件部分（CPU，内存，硬盘）采用的计费方式主要有三种：包年包

32、月、按量计费及竞价计费。其中最常用的是包年包月和按使用量计费。包年包月即用户每月或每年支付固定费用，获取云服务器的使用权；期间使用时长不受限制，没有针对硬件的额外收费，服务器可保持 24 小时开机状态。按量计费是用户在服务器开机状态根据使用量或使用时长支付相应的费用；关机状态下 CPU 和内存不计费，但用户仍需支付云硬盘及所绑定的弹性 IP 的费用（按小时算），计费只有在用户销毁该实例时停止。竞价计费价格通常是同规格按量计费模式的 10% - 20%，然而系统会根据价格或供求关系，对已分配的实例进行回收；当市场价格大于用户出价，或者竞价实例对应规格的云服务器资源池库存紧张时，会触发系统中断流程

33、，并不能通过再次出价避免实例被回收。包月费用中包含硬件部分费用及 2M 带宽包月费用，按需费用按使用 120 小时、待机120 小时，使用 50G 流量计算。AWS 并未提供包月服务，价格为估算值，计算公式为：平均包月费用 AWS按需总价平均按需费用包月费用上腾讯云星星海服务器及华为鲲鹏价格最低（AWS 并未提供包月服务），按需费用上 AWS 及华为，阿里的云服务器具有一定的价格优势，其中阿里云的待机费用最低。低待机费用意味着用户不必在每次使用完后便销毁实例，而是即开即用，期间只需支付低廉的待机费用。以阿里云 Intel X86 为例，待机一个月需要支付的硬件费用仅需 18 元，而腾讯云 In

34、tel X86 需要支付 122 元，百度云 Intel X86 则需要支付 504 元。图 7：云服务器包月总价比较资料来源：各云服务器官网，长江证券研究所按用户使用10 天来估算按需费用，AWS 及华为鲲鹏价格低于平均价格（排除百度云后） 20%左右。综合比较各云服务器的开待机价格，AWS Intel X86 及华为鲲鹏价格处于较低水平。同为 ARM 架构，华为鲲鹏相比 AWS ARM 服务器价格要低 30%到 50%。图 8：云服务器按需总价比较资料来源：各云服务器官网，长江证券研究所图 9：云服务器开待机费用比较资料来源：各云服务器官网，长江证券研究所网络计费：华为云（Intel X8

35、6 及鲲鹏）价格最低国内云服务器的网络计费方式有包年包月和按流量计费两种方式，包年包月价格与所选带宽大小有关，期间对使用时长及所用流量没有限制。按流量计费中用户可选择服务器所能提供的最大带宽，用户最终支付的费用只与使用的下行流量（按每 GB 收费）有关。因亚马逊 AWS 并未提供包月带宽，此部分仅比较国内云服务器。包月费用按 2M 带宽计算，按需费用按使用 50GB 流量计算。优刻得 Intel X86 及金山云 Intel X86 计费分别为 0.05/h*Mbps，0.06/h*Mbps，按需费用按 10 天 2M 带宽使用 50GB 折算价*2 估算。包月费用上华为云价格最低，相比包月价

36、格最高的的优刻得 Intel X86 低 26%；按需费用上同样是华为云价格最低，比价格最高的金山云 Intel X86 低 45%。图 10：云服务器网络包月费用比较资料来源：各云服务器官网，长江证券研究所图 11：云服务器网络按需费用比较资料来源：各云服务器官网，长江证券研究所各云服务器性能测试结果CPU 质数运算测试：ARM 架构占优CPU 性能测试工具选用的是 Sysbench，原理为执行质数生成运算直到达到设置的质数上限或时间上限，每完成一次记为一个 event。如质数数量上限设置为 3，则表示 2、3、 5（这样要计算 1-5 共 5 次）；质数数量设置为 8，则表示 2、3、5、

37、7、11、13、17、19（这样要计算 1-19 共 19 次）。分别对个云服务器进行了单线程测试及多线程测试（32线程），单线程中质数上限设置为 10000，多线程中质数上限设置为 40000。测试分数按完成 event 次数/完成时间计算，跑分越高代表质数运算性能越好。图 12：Sysbench 质数运算测试结果示例资料来源：CSDN，长江证券研究所从跑分结果可以看出，同为 ARM 架构，华为鲲鹏 CPU（鲲鹏 920，2.6GHz）的质数运算性能要比亚马逊的自研 CPU（AWS Graviton Processor，2.3GHz）强 37.2%，二者上市时间相近。基于 ARM 架构的 C

38、PU 在该项测试下的表现明显优于 X86 架构，跑分/价格（用于衡量性价比，已做按比例缩小处理）上也占较大优势。X86 架构云服务器间比较，各云服务器 CPU 单线程性能差别不大，得分最高的是腾讯云星星海。多线程性能上金山云 Intel X86 得分最高，AWS AMD X86 得分最低。单线程及多线程性价比上腾讯云星星海和 AWS Intel 领先，百度云 Intel X86 最低。图 13：云服务器上机单线程质数运算性能及性价比资料来源：长江证券研究所图 14：云服务器上机多线程质数运算性能及性价比资料来源：长江证券研究所CPU 综合性能测试：UnixBench 综合性能 ARM 弱于 X

39、86Unixbench 综合得分云服务器的综合性能测试选用工具为 UnixBench。UnixBench 是一个类 Unix（Unix， BSD，Linux）系统下的开源性能测试工具，被广泛用于测试 linux 系统主机的性能。 Unixbench 的主要测试项目有：系统调用、读写、进程、图形化测试、2D、3D、管道、运算、C 库等系统基准性能。测试结果为与基线系统测试结果相比较得到的指数值，基线系统为 SPARCstation 20-61，128MB RAM，Solaris2.3，此系统的指数值被设定为 10。如果一个系统的评测分数为 100，意味着此系统运行速度为基线系统的 10 倍。表

40、7：Unixbench 测试项目说明测试项目项目说明基准线Dhrystone 2 using register variables测试字符串处理116700.0lpsDouble-Precision Whetstone测试浮点数操作的速度和效率55.0MWIPSExecl Throughput此测试考察每秒钟可以执行的 execl 系统调用的次数43.0lpsFile Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks测试文件传输速率3960.0KBpsFile Copy 256 bufsize 500 maxblocks测试文件传输速率1655.0KBpsFile Copy 4

41、096 bufsize 8000 maxblocks测试文件传输速率5800.0KBpsPipe-based Context SwitchingPipe ThroughputProcess CreationShell Scripts (8 concurrent)测试两个进程（每秒钟）通过一个管道交换一个不断增长的整数的次数一秒钟内一个进程可以向一个管道写 512 字节数据然后再读回的次数测试每秒钟一个进程可以创建子进程然后收回子进程的次数（子进程一定立即退出）测试一秒钟内一个进程可以并发地开始一个shell 脚本的n 个拷贝的次数，n 一般取值1，2，4，812440.0lps4000.0lp

42、s126.0lpslpmSystem Call Overhead测试进入和离开操作系统内核的代价6.0lpm资料来源：CSDN，长江证券研究所图 15：Unixbench 测试结果示意资料来源：CSDN，长江证券研究所测试结果表明：腾讯云星星海，华为云 Intel X86 及百度云 Intel X86 的性能排名靠前，而 ARM 架构 CPU 在此项测试下表现不如 X86 架构。性价比上腾讯云星星海及华为云 Intel X86 占据优势。由于 Unixbench 并未针对多核服务器和云计算环境进行优化，跑分过程中基于 ARM 架构的服务器 CPU 占用率非常低，导致 ARM 架构服务器在此项测

43、试下表现低于平均水平，这也侧面反映出 ARM 架构相比 X86 架构在软件生态上仍处于劣势。图 16：云服务器上机 Unixbench 单核跑分及性价比资料来源：长江证券研究所图 17：云服务器上机 Unixbench 双核跑分及性价比资料来源：长江证券研究所Unixbench 部分子项目得分测试原理说明：Dhrystone 测试：测试聚焦在字符串处理，没有浮点运算操作。这个测试用于测试链接器编译、代码优化、内存缓存、等待状态、整数数据类型等。Whetstone 测试：用于测试浮点运算效率和速度。这项测试项目包含若干个科学计算的典型性能模块，包含大量的C 语言函数,科学计算函数以及使用整数和浮

44、点的数学操作，包含数组访问、条件分支和过程调用。文件读写测试：这项测试包括文件的读、写、复制测试，测试指标是一定时间内（默认是 10 秒）被重写、读、复制的字符数量。进程创建测试：这项测试衡量一个进程能产生子线程并且立即退出的次数，测试程序直接使用内存带宽。这项测试用于大量的系统进程创建性能。系统调用消耗：这项测试衡量进入和离开系统内核的消耗。程序简单重复的执行 getpid调用（返回调用的进程 id），并记录调用进入和离开内核的执行时间。结果分析：测试结果为指数值，得分为 100 意味着速度或性能是基线系统的 10 倍。华为鲲鹏只有单线程测试结果，在此不予比较。从 AWS Intel X86

45、 和AWS ARM 的结果对比可以看出，尽管 GravitonCPU 上市时间比 AWS Intel X86 所用 CPU（Intel Xeon E5-2686 v4 2.3GHz）晚两年，各项性能上仍低了约 20%。星星海服务器在浮点运算上存在短板。测试项目机型Dhrystone测试Whetstone测试 文件读写测试 进程创建测试 系统调用消耗测试表 8：Unixbench 子项目测试结果（双核）AWS Intel X865461188747811402468AWS AMD X8634761420603717071271AWS ARM4008120434421047923腾讯云Intel

46、X864490144444631654950腾讯云AMD X86（星星海）3319572523611621923华为云Intel X8647691535690919702097华为鲲鹏4099127341899171274阿里云Intel X864692149755541846987优刻得Intel X8650401607387413051924金山云Intel X8670001613461719391077百度云Intel X8664841653561020142199资料来源：长江证券研究所硬盘读写性能测试：百度云 Intel X86 性能领先百度云 Intel X86 的硬盘读写速度最快

47、，但由于百度云服务器并未提供待机硬件不收费的服务，导致百度的待机费用最高，性价比相对最低。性价比最高的为阿里云 Intel X86。图 18：云服务器上机硬盘读写速度及性价比资料来源：长江证券研究所实际带宽测试：阿里云 Intel X86 最接近带宽上限带宽测试可能受本地网络波动的影响，故该结果仅供参考。结果表明：阿里云 Intel X86的实测带宽高于平均值 50%左右，并且性价比也最高，或与阿里云的 IDC 数据中心及三大运营商资本开支投入较大有关。华为云带宽只达到上限的 50%。图 19：云服务器上机实测带宽及性价比资料来源：长江证券研究所测试结果汇总：X86 架构与ARM 架构互有优劣

48、由于架构及所用指令集不同，基于 X86 架构和 ARM 架构的 CPU 在不同性能的比较上互有优劣，并不存在简单的替代关系，如 X86 架构在处理多媒体信息及高密度复杂计算等项目上表现更好，而 ARM 架构在多线程，简单重复的指令执行上性能更优，并且通常功耗更低。从结果也可以看出，基于 ARM 架构的华为鲲鹏在性能上并不明显弱于 X86架构,并且在质数运算性能和互斥锁性能方面占有比较大的优势，价格也相对便宜。图 20：云服务器上机结果汇总矩阵资料来源：长江证券研究所服务器 CPU 国产化替代拐点已现国产 CPU 服务器采购份额上升2020 年 5 月 7 日，中国电信发布中国电信服务器（202

49、0 年）集中采购项目货物招标集中资格预审公告，本次集中采购项目共分为 8 个标包，预估合计采购服务器数量 56314台。其中 H 系列服务器要求采用鲲鹏 920 系列处理器或 Hygon Dhyana 系列处理器，这两个系列服务器 CPU 为国产 CPU，占比接近 20%。表 9：中国电信服务器（2020 年）集中采购项目序号标包名称产品名称采购数量 （台）1标包 1计算型服务器（I 系列）178292标包 2大数据型服务器（I 系列）134243标包 3分布式存储型服务器（1 系列）54504标包 4冷存储型服务器（I 系列）36975标包 5NFV 型服务器（I 系列）15646标包 6G

50、PU 型服务器（I 系列）27677标包 7服务器（A 系列）3988标包 8服务器（H 系列）11185总计56314资料来源：中国电信阳光采购网，长江证券研究所（注：上述采购数量为预估量）对比中国电信服务器（2020 年）集采项目标包 8 中包含的技术分类指标和前面标包 1至标包 6 的类型，可以发现标包 8 中类型涵盖里前面标包 1 至 6 中所有的服务器类别并额外有全闪分布式块存储型。首先说明基于国产 CPU 计算平台服务器可以全系列对标海外 CPU 平台产品，同时意味着如果此次基于国产计算平台的各类产品效果较好，未来或将全面开展全系列大规模替换。技术指标分类CPU 类型和 GPU 类

51、型具体要求表 10：投标产品应符合中国电信相关技术要求，并满足关键技术指标计算型（H 系列）-模型一采用鲲鹏 920 系列处理器或 Hygon Dhyana 系列处理器，支持数量为 2 颗分布式块存储型（H 系列）-模型二采用鲲鹏 920 系列处理器或 Hygon Dhyana 系列处理器，支持数量为 2 颗全闪分布式块存储型（H 系列）-模型三采用鲲鹏 920 系列处理器或 Hygon Dhyana 系列处理器，支持数量为 2 颗冷存储型（H 系列）-模型四采用鲲鹏 920 系列处理器或 Hygon Dhyana 系列处理器，支持数量为 2 颗大数据型（H 系列）-模型五采用鲲鹏 920 系

52、列处理器或 Hygon Dhyana 系列处理器，支持数量为 2 颗NFV 型（H 系列）-模型六采用鲲鹏 920 系列处理器或 Hygon Dhyana 系列处理器，支持数量为 2 颗采用鲲鹏 920 系列处理器，支持数量为 4 颗，配置 HUAWEI Ascend 910 或Atlas 300 系列，支持数量8 块；GPU 型（H 系列）-模型七资料来源：中国电信阳光采购网，长江证券研究所采用 Hygon Dhyana 系列处理器，支持数量为 2 颗，配置 NVIDIA GPU 卡，支持数量8 块中国移动采购与招标网上 2020 年截至当前已经有两次人工智能通用计算型设备集采中标人公示，其中 2019 至 2020 年批次招标推理型典配置需求 150 台套，2020 年至 2021年批次招标推理型和训练型各 1000 套。2020 年 2 月 17 日，中国移动招标人工智能推理型和训练型服务器各 1000 台，3 月 27日开标（实际上 5 月 8 日上挂网公开），华为中标金额 2.98 亿元（中标份额 50%，对应 1000 台，单价 29.8 万元/台），浪潮信息中标金额 1.89 亿元（中标份额 30%，对应600