计算机行业：国产基础软硬件开源、迁移、上云关键在生态

1、目 录TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _TOC_250022 一. 围绕信创生态建设的核心，开源、迁移、上云 7 HYPERLINK l _TOC_250021 生态建设：信创推进的根本保障，厂商技术布局的核心 7 HYPERLINK l _TOC_250020 开源：信创不等于技术封闭，开源是生态推进的重要手段 10 HYPERLINK l _TOC_250019 迁移：适应生态现状的必要举措，影响实际推进顺利程度 11 HYPERLINK l _TOC_250018 上云：是适应生态现状的举措，也顺应数字时代的趋势 12 HYPERLINK l _TOC_25001

2、7 二. 国产 CPU：4 种架构 6 大品牌，性能不断提升 13 HYPERLINK l _TOC_250016 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 13 HYPERLINK l _TOC_250015 飞腾：基于 ARM 架构，性能高而能耗低， 18 HYPERLINK l _TOC_250014 鲲鹏：ARM 多核架构，通用计算和 AI 计算并进，生态建设加速 22 HYPERLINK l _TOC_250013 海光：一度受贸易摩擦影响，产业链恢复程度有望超预期 25 HYPERLINK l _TOC_250012 三. 国产数据库：机遇和挑战同在 26 HYPE

3、RLINK l _TOC_250011 数据库基本概念和发展趋势 26 HYPERLINK l _TOC_250010 国产数据库厂商：“老四家”和新起点 32 HYPERLINK l _TOC_250009 达梦：CEC 成员企业，承担国家重大项目，产品服务体系全面 33 HYPERLINK l _TOC_250008 人大金仓：CETC 成员企业，承担国家重大项目，产品服务体系全面 34 HYPERLINK l _TOC_250007 南大通用：成立以来一路辉煌，获得 Informix 技术授权 36 HYPERLINK l _TOC_250006 神舟通用：航天科技集团旗下的国产数据库厂

4、商 37 HYPERLINK l _TOC_250005 四. 国产操作系统：开源建设生态，统一形成合力，崛起就在眼前 38 HYPERLINK l _TOC_250004 诚迈科技：统信 UOS 新秀崛起，版本、生态、技术一统 41 HYPERLINK l _TOC_250003 中国软件：中标和银河双强联合，麒麟软件再度起航 46 HYPERLINK l _TOC_250002 五. 国产中间件：国产厂商逐渐崛起，替代空间较大 53 HYPERLINK l _TOC_250001 六. 基础软硬件资源整合：解决方案和系统集成 56 HYPERLINK l _TOC_250000 风险提示

5、57图表目录图 1： 信创建设的维度(生态为核心、开源、迁移、上云)以及信创所处的环境 7图 2：计算机功能的完备性，需要各个部分协同一致高效工作 8图 3：常见的应用软件对操作系统的区分，甚至对于 CPU 的性能也有要求 8图 4：全球计算机操作系统份额(2018 年 12 月) 9图 5：全球 PC 端 CPU 市场份额(2019Q3) 9图 6：国产基础软硬件发展历程：预研可用好用最终实现推广 9图 7：Linux 开源内核贡献度排名 10图 8：开源社区举例(排名不分先后) 10图 9：IT 企业拥抱开源的 4 个层次：由使用者向引领者升级 11图 10：开源社区是有管理和规范的，并不

6、是散乱无章的 11图 11：从海外体系向信创体系的迁移 11图 12：当前对使用国产操作系统的顾虑(多选) 12图 13：希望国产操作系统得到哪些支持 12图 14：云平台异构计算优势 12图 15：我国政府和大型企业上云率预测 12图 16：授权机制包括三种模式：硬核、软核、架构(最高级别) 13图 17：龙芯发展的三个十年：技术积累市场化推进快车道进入消费、开放市场 14图 18：龙芯 CPU 系列，分为大中小三类 14图 19：龙芯 3 号 CPU 型号：2000/3000/4000 系列性能对比 15图 20：龙芯 CPU 性能不断提升 15图 21：龙芯在 Linux 生态建设方面的

7、努力 16图 22：龙芯支持主流的 Linux 开发环境 16图 23：龙芯电子政务外网云平台案例 18图 24：飞腾 PC 和服务器 CPU 发展历程 19图 25：飞腾 CPU 产品性能提升：FT2000 系列显著高于 FT1500 系列 19图 26：飞腾服务器 CPU 表现出良好的功耗低、性能高的优势 20图 27：飞腾平台 KVM 硬件辅助虚拟化效率 20图 28：基于飞腾平台的终端全栈架构 21图 29：飞腾软/硬件生态 21图 30：华为“算、存、传、管、智”芯片体系 22图 31：鲲鹏服务器 CPU 型号和参数情况 22图 32：华为鲲鹏 920 系列和 916 系列，性能对比

8、 Intel Skylake 23图 33：华为泰山服务器系列 23图 34：华为鲲鹏计算：汇集华为的底层架构能力+生态伙伴的应用拓展能力 24图 35：鲲鹏生态建设 24图 36：海光信息的子公司情况 25图 37：海光信息 2017-2019 营收(亿元)和净利润(亿元) 25图 38：全球主要厂商的制程工艺及量产时间 25图 39：数据库历史概览 26图 40：数据库基本类型：2 个维度划分，可分为 4 类 27图 41：四种数据库特点对比 27图 42：关系型数据库发展时间线 28图 43：全球数据库欢迎度排名：前 6 名都是关系型数据库，Oracle 占据榜首 28图 44：关系型数

9、据库市场收入份额(2017) 30图 45：非关系型数据库市场收入份额(2017) 30图 46：操作型数据库魔力象限：Oracle、微软、亚马逊和 SAP 一直处于“市场领导者”象限，阿里云接近领导者象限 30图 47：开源和商业版数据库在 DB-Engines 网站投票得分 31图 48：全球数据库版本数量对比(截至 2019 年 3 月) 31图 49：DB-Engines 网站上，开源版和商业版的得分比重，按数据库的种类区分 31图 50：中国数据库行业发展历程 32图 51：国产数据库“老四家”发展历程 32图 52：达梦发展历程 33图 53：达梦产品对标 Oracle 各系列 3

10、4图 54：达梦全面兼容 Oracle 34图 55：达梦客户(部分) 34图 56：达梦生态伙伴 34图 57：人大金仓发展历程 35图 58：人大金仓产品技术体系 35图 59：人大金仓生态伙伴(部分) 35图 60：南大通用大事记 36图 61：南大通用 GBase 8a 分析型数据库 36图 62：南大通用统一数据平台GBase UP 36图 63：南大通用生态伙伴(部分) 37图 64：南大通用客户案例举例 37图 65：神舟通用生态伙伴(部分) 37图 66：神舟通用分支机构 37图 67：Linux 操作系统发行版系列(图中重点标注了部分常见版本的位置) 38图 68：Linux

11、 系统时间线对比：国产起步并不晚 39图 69：过去，国产操作系统版本较多(不完全统计) 39图 70：政策作为市场外部推手，有助于良性循环形成 40图 71：统信软件股权结构 41图 72：深度操作系统 deepin 全球排名前十(2020.3.18) 42图 73：deepin 的图形界面非常友好，贴合普通用户习惯 42图 74：华为笔记本搭载深度操作系统 42图 75：深度科技参与华为鲲鹏生态建设 42图 76：统信软件的六个统一特性 43图 77：统信 UOS 解决了国产操作系统版本过多过杂的问题，利于大范围推广和快速实现适配 44图 78：统信 UOS 不断扩大的软件/硬件适配名单

12、44图 79：统信 UOS 系统在日常办公领域，功能已经可以和 Win7 系统基本对等 45图 80：统信软件全国组织架构 46图 81：统信软件 5000 人招聘计划 46图 82：麒麟软件股权结构 47图 83：麒麟软件成立之前的发展历程：中标软件和天津麒麟双强联合 47图 84：2019 年 12 月，天津麒麟全资收购中标软件 48图 85：中标软件合作伙伴(部分) 49图 86：麒麟软件桌面版和服务器版产品，融合了天津麒麟、中标麒麟的产品优势 50图 87：银河麒麟桌面操作系统V10 50图 88：银河麒麟服务器操作系统 V10 50图 89：麒麟软件生态伙伴 52图 90：优麒麟社区

13、 logo 52图 91：UKUI 桌面版 52图 92：中间件位于底层平台(操作系统)和应用软件之间 53图 93：中间件的种类较多 53图 94：国内中间件市场规模(亿元)和增速 54图 95：国内中间件下游市场份额(2016) 54图 96：国内中间件市场收入份额(2018) 54图 97：信创产业资源整合推广 56图 98：基础软硬件厂商和资源整合商的共生关系 56图 99：CEC 集团旗下的国产软硬件厂商 56图 100：银河麒麟不同的适配版本(不仅限于飞腾版本) 57图 101：整机厂商往往适配多款国产 CPU 57表 1：国产软硬件生态体系（排名不分先后） 9表 2：国产软硬件生

14、态体系（排名不分先后） 13表 3：龙芯 CPU 在桌面端的生态适配厂商(部分) 16表 4：龙芯 CPU 在服务器端的生态适配厂商(部分) 17表 5：主要的非关系数据库一览 29表 6：国产数据库特点分类举例(部分) 32表 7：达梦产品系列 33表 8：国产软硬件生态体系（排名不分先后） 40表 9：中标麒麟系列产品 48表 10：国产厂商和海外巨头的对比 55表 11：鲲鹏整机相关上市公司 56一. 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。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

15、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。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。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。上云：实现上层应用和底层硬件的解耦

16、，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。图 1： 信创建设的维度(生态为核心、开源、迁移、上云)以及信创所处的环境数据来源：公开资料整理，东方证券研究所生态建设：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

17、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。图 2：计算机功能的完备性，需要各个部分协同一致高效工作数据来源：公开资料整理，东方证券研究所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

18、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。图 3：常见的应用软件对操作系统的区分，甚至对于 CPU 的性能也有要求数据来源

19、：公司官网公开信息，东方证券研究所过去，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

20、地位，仍然在短时间内难以得到根本性的撼动。图 4：全球计算机操作系统份额(2018 年 12 月)图 5：全球 PC 端 CPU 市场份额(2019Q3)MacLinux其他3%0%11%Windows86%AMD18%Intel82%数据来源：Net Applications，东方证券研究所数据来源：Mercury Research，东方证券研究所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

21、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。图 6：国产基础软硬件发展历程：预研可用好用

22、最终实现推广数据来源：公开资料整理，东方证券研究所在 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。表 1：国产软硬件生态体系（排名不分先后）产品大类细分领域主要公司基础硬件CPU龙芯、飞腾、申威、兆芯、海光、海思GPU景嘉微存储长江存储、同有科技、易华录、紫晶存储整机服务器中科曙光、浪潮、同方、神州数码、东华软件、宝德PC长城、同方、联想，华为等基础软件操作系统统信 UOS，麒麟软件，中科方

23、德等中间件东方通、宝兰德、普元信息、金蝶等数据库达梦、人大金仓、南大通用、神舟通用等应用软件办公软件金山办公、永中银行 IT神州信息、润和软件、长亮科技、宇信科技财务软件/ERP用友、金蝶数据来源：公开信息整理，东方证券研究所开源：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；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

24、不存在差异化；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。图 7：Linux 开源内核贡献度排名图 8：开源社区举例(排名不分先后)数据来源：Linux 基金会，东方证券研究所数据来源：公开资料整理，东方证券研究所开源的“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

25、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。图 9：IT 企业拥抱开源的 4 个层次：由使用者向引领者升级图 10：开源社区是有管理和规范的，并不是散乱无章的数据来源：Linux 基金会，东方证券研究所数据来源：中国信通院，东方证券研究所迁移：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

26、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。图 11：从海外体系向信创体系的迁移数据来源：公开资料整理，东方证券研究所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/

27、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。图 12：当前对使用国产操作系统的顾虑(多选)图 13：希望国产操作系统得到哪些支持不确定是否好用原来的应用数据能否迁移到新系统常用软件是否兼容使用上遇到的常见问题是否容易31.6%31.6%78.9%89.5%应用软件推荐工具数据迁移工具(从原系统到新系统)一键安装国产系统的便捷工具评估国产系统能否有常用软件评估当前PC是否适合安装国产系统26.3%26.3%57.9%63.2%47.4%用户数据是否安全系统如何更新

28、其他数据来源：计世研究院，东方证券研究所26.3%31.6%21.1%使用指导安装指导获取渠道其他数据来源：计世研究院，东方证券研究所5.3%36.8%36.8%42.1%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。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

29、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。图 14：云平台异构计算优势图 15：我国政府和大型企业上云率预测38%43%49%55%61%80%60%40%20%0%20192020202120222023数据来源：东方证券研究所数据来源：国务院发展研究中心国际技术经济研究所，东方证券研究所政务和企业上云，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

30、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、

31、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。图 16：授权机制包括三种模式：硬核、软核、架构(最高级别)数据来源：国务院发展研究中心国际技术经济研究所，东方证券研究所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。表 2：国产软硬件生态体系（排名不分先后）指令集路线国产 CPU 厂商特点总结MIPS龙芯单核性能显著提升，下一步重点提升核数和

32、工艺x86海光X86 体系具备强大的生态优势，供应链问题逐渐解决兆芯市场份额相对不高ARM飞腾高性能、低功耗，服务器优势显著，有内嵌安全模块鲲鹏多核架构支撑算力，生态建设加速推进Alpha申威主要用于超算，通用计算领域生态较弱数据来源：公开信息整理，东方证券研究所龙芯：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

33、化的机制，整体的发展可概况为三个十年。图 17：龙芯发展的三个十年：技术积累市场化推进快车道进入消费、开放市场数据来源：龙芯，东方证券研究所龙芯 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。图 18：龙芯 CPU 系列，分为大中小三类数据来源：龙芯，东方证券研究所龙芯电脑端（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 3A1000/3B15

34、00 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。图 19：龙芯 3 号 CPU 型号：2000/3000

35、/4000 系列性能对比数据来源：龙芯，东方证券研究所龙芯 4000 系列虽然采用 28nm 工艺，但凭借优化设计，单核性能较强。图 20：龙芯 CPU 性能不断提升数据来源：龙芯，东方证券研究所龙芯 3 号的更新升级有两种模式：1）工艺更新微结构不变 2）工艺不变更新微结构。龙芯 3A4000相比 3000，采用相同工艺(28nm)但性能成倍提高；龙芯 5000 系列工艺更新 12nm。龙芯 3 号 CPU 下一代 5000 系列的目标：提高主频和核数。龙芯新一代桌面芯片 3A5000 将在 2020 年 Q2 流片，采用 12nm 工艺，单核性能提高至 25-30 分，与 3A4000 可

36、原位替换，操作系统二进制兼容；龙芯服务器芯片 3C5000 预计于 2020 三季度流片，采用 12nm 工艺，16 核结构，支持 4-16 路服务器。虽然从全球整体来看，MIPS 架构的生态基础相对 x86 和 ARM 较为薄弱，但龙芯的信创生态建设已经较为完善，而且处于不断扩张的发展中。龙芯非常重视 Linux 生态建设，为开源社区积极贡献代码，增强技术影响力。龙芯致力于 Linux 生态体系的兼容优化，有上百人规模的开源软件工程师团队，提供操作系统和底层软件兜底服务的能力。2020 年 3 月 17 日，Java14f 发布，根据官方发布的统计，Oracle、红帽、SAP、龙芯和谷歌，

37、位于 OpenJDK 代码提交次数的全球前五位。图 21：龙芯在 Linux 生态建设方面的努力数据来源：龙芯，东方证券研究所在应用开发环境建设方面，龙芯支持主流的 Linux 开发环境，包括多种编程语言、函数库、平台引擎和集成开发工具等。图 22：龙芯支持主流的 Linux 开发环境数据来源：龙芯，东方证券研究所PC 端的生态建设：龙芯 CPU 已经支持主流的整机、操作系统、办公软件、浏览器、输入法和部分设计工具等常见软硬件，覆盖了基本的办公需求。表 3：龙芯 CPU 在桌面端的生态适配厂商(部分)生态类别厂商名称整机联想 、清华同方、 航天 706、 中科曙光 、浪潮信息 、超越数控、海尔

38、、 方正、 百信、 升腾 、中国电科、 烽火科技、 卫士通、五舟、 宁美、 万里红、 卓郎科技、 艾索电子操作系统统信UOS、麒麟软件、思普、红旗、万里红、凝思、中兴新支点办公软件金山、永中、中标、数科、 福昕、 书生浏览器QQ 浏览器、 360 浏览器、 Firefox、Google输入法搜狗、王码五笔、 科大讯飞、 华宇紫光、万能五笔设计工具中望 CAD、 GIMP 图像处理、 亿图图示、 PDF-Shuffler即时通讯QQ、微信、企业微信、政务微信、华宇、中科安成、华夏易联、蓝信、北信源豆豆、九州讯联电子签章书生、中安网脉、方正、信安、金格、兴唐、卫士通、中科江南、点聚、云玺、国脉、亘

39、岩互联网应用阿里钉钉、美图秀秀、京东、淘宝、360 云盘、360 播放器、用友网络、金山词霸、雷鸟客户端、中标邮件、时代亿信邮件、 Coremail、 亿邮、 彩讯邮件、 安鼎邮件安全瑞星、 360 杀毒、 360 卫士、腾讯御点、 金山安全、 深信服杀毒、 天融信、 北信源、云尖安全、 中创、 深空外设(身份紫光、 哲林、 立思辰、 得力、 南天、 万里红、 汉王、 方正、 理想、 中鑫、 中科识别、打安成、 光电通、 映美、奔图、 东芝、 佳能 、 惠普、 利盟、 联想、 思普瑞特、 天印机、二腾实业、 凯明杨、 龙脉科技、 融威众邦、 兆维、神思、 天数智芯、 龙众创芯、 特思维 码 扫

40、达、 影源、 中矗、 高德品创、 恒银金融、 亚略特、 维山、 沃斯德、 友基、品恩、描、读卡THIEA、 虹光、 迅宝、 寻宝、 绘王、 飞天诚信、 微模式、 通建汇智、 航天开元、器、密码华科电子键盘等)数据来源：龙芯，东方证券研究所服务器生态领域：龙芯目前的 3B4000 服务器芯片是 4 核的，可以支持双路、 四路全相连结构，实现了虚拟机效率提升至 95%以上、跨片访存带宽提升至 400% 以上、内存数量线性扩展以及高吞吐率。目前也已经有百款厂商适配了龙芯的服务器 CPU。我们认为，龙芯新一代 16 核的服务器CPU 在 2020 年内流片之后，龙芯在服务器领域的市场影响力将进一步得到

41、增强。表 4：龙芯 CPU 在服务器端的生态适配厂商(部分)生态类别厂商名称整机联想 中科曙光 浪潮信息 航天 706 清华同方 超越数控 宝德 中国电科 百信 方正数码 烽火科技 华胜信息 国鑫 航天联志 五舟 万方电子 恒为科技 万里红 天固信安 腾凌科技 鲸鲨数据库神通、南大通用、达梦、人大金仓、优炫、瀚高、MySQL、Mariadb、云图、曙光、华典中间件中创、东方通、金蝶、宝兰德、软数、15 所、金格存储备份腾凌、 卓盛云、 鲸鲨、 爱数、 鼎甲、 浪擎、 英方、龙存、 精容档案系统榕基软件、航星永志、致得科创、华文档案、长盈科技业务软件域名 ZDNS、数梦工厂、太极应用平台、鼎普监

42、测、华宇、慧点、思锐、腾讯云枢、航天神盾、联信嘉创、互盟、科大讯飞平台、拓尔思、天创系统财务软件金蝶系列、 用友系列、 中科江南、 浪潮运维中创、 仁和诚信、 银信、豪月伟业、 锐捷、 东方聚合、 鼎普、 北塔软件、 吉恒科技、 远桥电子政务东软、 致远、 和信、 太极、 华迪、 华宇、华电园、 慧点、 神码、 东华、 新点、 浪潮、致远、 商信政通、 安信天元、 广信、神州纪维、 力瀚、 正宇、 龙讯、 飞盾、明高、 科大国创、 泛微、 博士林办公 OA商正信通、 新点、 正盟、泛微、 榕基、 大连华天、南威软件、 明动、 云玺、双杨、 烽火集成、 万户网络数据来源：龙芯，东方证券研究所云计

43、算生态领域：龙芯的 KVM 虚拟机于 2019 年 4 月发布，完善支持 OpenStack 集群管理工具，实现了从 CPU 到系统， 全链条虚拟机的自主研制。在云容器方面，龙芯的 Doker 容器于 2017 年发布，完善支持集群管理工具 Swarm、 Kubernets、 Openshift、 Mesos 等。龙芯的云计算生态伙伴包括：浪潮云、 腾讯云、 金山云、 曙光云、 云栈希云、 中标易云、 道客云、航天科工天熠云、 UCLOUD、 CETC 电科云、 普华云、 升腾云、 金蝶云、江苏华云、 广西梯度云、 上海田亩云、 北京优炫云、 成都精灵云、 广东品高云，等等。龙芯在信创云计算的

44、典型案例是和浪潮云合作的电子政务外网云平台。基于龙芯 CPU 和 Docker技术，依托浪潮云计算中心构建的电子政务外网云平台，可以支撑省市县三级应用，用户数达到了5 万+规模，实现了办公系统、信息门户、统一认证和授权管理系统、电子签章系统等上云部署。图 23：龙芯电子政务外网云平台案例数据来源：龙芯，东方证券研究所2020Q1，龙芯中科克服了疫情的影响，逐渐恢复研发、生产和市场工作，实现第一季度收入同比增长 30%。整体来看，龙芯 CPU 单核性能较强，而核数和工艺也有望在年内实现进一步突破，从而有望充分争取信创领域的市场份额。飞腾：基于ARM 架构，性能高而能耗低，飞腾有 20 多年的 C

45、PU 研制积累，背后依托中国电子信息产业集团(CEC)。2014 年，中国电子信息产业集团、天津滨海新区政府、天津先进技术研究院三方联合成立天津飞腾信息技术有限公司，致力于飞腾系列 CPU 的设计研发和产业推广。飞腾公司核心技术和研发团队来自国内顶尖高校，拥有 20 多年自主 CPU 研制经验。飞腾的芯片面向三大领域：服务器、PC 和嵌入式，本章重点介绍服务器和 PC 端的 CPU。从技术路线角度，飞腾的发展经历了 2 个阶段：早期：基于 SPARC 架构(1999-2012)，生态建设受限。2000 年，飞腾第一款嵌入式 CPU 推出；2005 年，飞腾团队推出了 32 位、64 位的通用

46、CPU；2009 年推出第一款 8 核高性能 CPU， 2012 年飞腾 16 核高性能通用CPU 推出。但整个 SPARC 架构生态日渐式微，也一定程度上影响了飞腾 CPU 的进一步推广。新篇章：基于 ARM 架构(2014-至今)，性能显著提升、生态建设顺利推进。2014 年飞腾基于 ARM 架构的 FT-1500A 推出，性能相当于 Intel Xeon E3，从此开启了技术发展的新篇章。2017年，飞腾推出 64 核的FT-2000+系列。2019 年，飞腾桌面版 FT-2000/4 问世，采用 16nm 工艺，性能相当于 Intel Core i3 系列。图 24：飞腾 PC 和服务

47、器 CPU 发展历程数据来源：飞腾，东方证券研究所飞腾新一代的 CPU 实现了性能的显著提升：在桌面领域：飞腾新一代的 FT-2000/4 较上一代 FT- 1500A/4 计算性能提升了 1 倍，功耗方面降低 33%。FT-2000/4 还可以通过“降频”、“减核”的方式，在能源、交通、化工、金融等关键领域实现嵌入式低功耗终端应用。在服务器领域：飞腾新一代的服务器芯片 FT-2000+/64 较上一代 FT-1500A/16 计算性能提升 5.5 倍，单位功耗算力提升近 2 倍，是更加高效更加绿色的芯片。图 25：飞腾 CPU 产品性能提升：FT2000 系列显著高于 FT1500 系列数据

48、来源：飞腾，东方证券研究所飞腾基于 ARM V8 架构的服务器 CPU，相比 x86 架构的海外厂商产品，优势在于多核处理能力和功耗上面。在 2019 年的某项目中，4 台基于飞腾 FT-2000+/64(64 核，16nm)的单路服务器和 4 台搭载英特尔至强 E5-2650V4(12 核，14nm)的双路服务器在大数据方面进行了对比测试。在 Storm测试中，飞腾的各项测试均相当或占优。在离线计算 Spark 测试中，飞腾得益于其多核处理能力，也实现了性能占优；在消息队列 Kafka 测试中，飞腾的性能和 x86 服务器基本相当。飞腾的功耗仅仅为对方的 50%。体现出了飞腾对大数据组件，尤

49、其对离线计算的良好支持，也体现了飞腾 CPU的节能。图 26：飞腾服务器 CPU 表现出良好的功耗低、性能高的优势数据来源：飞腾，英特尔，东方证券研究所针对云计算平台的虚拟化方面， 飞腾服务器芯片提供了较好的硬件辅助虚拟化支持。在 FT2000+/64 服务器上对比了虚拟机双核（采用 KVM 虚拟化）和宿主机双核在基准测试中的效率比值，平均约为 97.5%左右，这为基于 KVM 虚拟化的云平台性能提供了强有力的支撑。图 27：飞腾平台 KVM 硬件辅助虚拟化效率数据来源：飞腾，东方证券研究所生态建设：飞腾通过性能强大、低功耗的桌面 CPU，构建了终端全栈生态。终端全栈架构包括硬件层，固件、操作

50、系统及驱动层和应用层。图 28：基于飞腾平台的终端全栈架构数据来源：飞腾，东方证券研究所飞腾软硬件生态圈：飞腾联合了近 1000 家国内的软件/硬件厂商，支持超过 300 款服务器、30 多款整机、40 多款便携笔记本、20 多款存储设备。图 29：飞腾软/硬件生态数据来源：飞腾，东方证券研究所未来发展：2019 年 12 月，在首届生态伙伴大会上，飞腾公布了 2020-2024 的五年发展规划：计划在未来 5 年内持续投入 150 亿以上，用于研发、生态建设和客户保障，将团队扩大到 3000 人以上，建立市场化的激励机制，巩固政务、行业办公市场，开拓金融、通信、能源、交通等业务市场，到 20

51、24 年实现营收超过 100 亿元。我们认为，飞腾 CPU 在性能和能耗方面具有显著优势，随着市场化进程的深化和研发资源投入力度的加大，未来有望进一步扩大在信创领域的影响力。鲲鹏：ARM 多核架构，通用计算和 AI 计算并进，生态建设加速鲲鹏处理器基于 Armv8 架构永久授权，处理器核、微架构和芯片均由华为自主研发设计，鲲鹏计算产业兼容全球 Arm 生态。除了传统的服务器 CPU 和桌面 CPU，华为围绕鲲鹏处理器打造了 “算、存、传、管、智”五个子系统的芯片族。历经 10 多年，目前已累计投入超过 2 万名工程师。图 30：华为“算、存、传、管、智”芯片体系数据来源：华为鲲鹏，东方证券研究

52、所在通用计算领域，鲲鹏 CPU 目前主要集中在服务器领域。鲲鹏 920 服务器 CPU 基于 ARM V8 多核架构，最高集成 64 个物理核，主频最高 2.6GHz，通过多核来提升算力。另外，华为鲲鹏 PC 级的 CPU 也在规划中。图 31：鲲鹏服务器 CPU 型号和参数情况数据来源：华为鲲鹏官网，东方证券研究所根据华为开发者大会 2020(cloud)公布的数据，相比英特尔 Skylake 服务器 CPU，华为鲲鹏 920 系列芯片的性能更高，功耗更低，主要得益于鲲鹏 920 的工艺升级到了 7nm，内核数量更多，而且进行了多核优化处理。图 32：华为鲲鹏 920 系列和 916 系列，

53、性能对比 Intel Skylake数据来源：鲲鹏，东方证券研究所华为推出了基于鲲鹏 CPU 的泰山服务器系列，包含多个种类。根据华为 2019 年的生态大会公布的信息，华为未来将重点聚焦于算力的上游，进行生态伙伴赋能，未来有可能逐渐退出服务器整机领域。我们认为，随着华为生态建设的逐步完善和厂商对鲲鹏 CPU 接受度进一步提高，华为鲲鹏 CPU 未来有望不依赖于华为自己的服务器整机进行推广，从而实现战略升维。图 33：华为泰山服务器系列数据来源：鲲鹏，东方证券研究所在 AI 算力方面，华为提供昇腾 AI 处理器和 Atlas 平台。昇腾系列包括 310 和 910 两款，均采用华为自研的达芬奇

54、架构。昇腾 310 定位是高效、灵活、可编程的 AI 处理器，功耗仅 8W，八位整数精度（INT8）性能达到 16TOPS，16 位浮点数（FP16）性能达到 8 TFLOPS；昇腾 910 定位为超高算力的 AI 处理器，其最大功耗为 310W，八位整数精度（INT8）下的性能达到 512TOPS，16位浮点数（FP16）下的性能达到 256 TFLOPS。作为一款高集成度的片上系统（SoC），除了基于达芬奇架构的 AI 核外，昇腾 910 还集成了多个 CPU、DVPP 和任务调度器，具有自我管理能力，可以充分发挥其高算力的优势。昇腾 910 集成了 HCCS、PCIe 4.0 和 RoC

55、E v2 接口，为构建横向扩展（Scale Out）和纵向扩展（Scale Up）系统提供了灵活高效的方法。HCCS 是华为自研的高速互联接口，片内 RoCE 可用于节点间直接互联，最新的 PCIe 4.0 的吞吐量比上一代提升一倍。华为 Atlas 平台是搭载昇腾处理器相关的服务器、边缘计算小站、AI 集群等。鲲鹏生态加速推进：华为聚焦于架构和并发，提供算力；硬件开放、软件开源、支持迁移和生态伙伴共建生态。在华为开发者大会 2020（Cloud）上，华为宣布“沃土计划 2.0” ，将在 2020 年投入 2 亿美元推动鲲鹏计算产业发展，并公布面向高校、初创企业、开发人员及合作伙伴的扶持细则。

56、华为携手腾讯游戏启动在鲲鹏领域的全面合作，并与麒麟软件、普华基础软件、统信软件、中科院软件所共同宣布基于openEuler 的商用版本操作系统正式发布，加速鲲鹏生态在各行业落地。图 34：华为鲲鹏计算：汇集华为的底层架构能力+生态伙伴的应用拓展能力数据来源：鲲鹏，东方证券研究所以“Kunpeng+昇腾”算力为中心，华为鲲鹏产业已经聚集了众多产业合作伙伴，涉及应用软硬件、开发、人才培养等全方位的鲲鹏生态体系已经建立。图 35：鲲鹏生态建设数据来源：华为，东方证券研究所海光：一度受贸易摩擦影响，产业链恢复程度有望超预期海光(Hygon)获得 AMD x86 授权：2016 年，为应对危机，AMD

57、成立了天津海光来授权 x86 芯片的设计，由此获得 2.93 亿美元现金。天津海光成立了成都海光微电子和成都海光集成电路公司。 AMD 分别拥有海光微电子股份 51%和海光集成电路 30%的股份。海光微电子由 AMD 持有大多数控股，因此被授权使用 x86 的设计。截至 2019 年中报，曙光持有海光信息 36.44%的股份。海光信息营收显著增长，净利润实现转正。海光信息近 3 年收入明显增长，海光信息近 3 年收入明显增长，由 2017 年的 0.14 亿增长到 2019 的 3.9 亿元，净利润也实现了超过 6000 万元。图 36：海光信息的子公司情况图 37：海光信息 2017-201

58、9 营收(亿元)和净利润(亿元)收入净利润3.91.130.60.14201720182019543210-1数据来源：wind，东方证券研究所数据来源：wind，东方证券研究所2019 年，海光进入实体清单，产业链一度受到影响，但恢复程度有望超预期。依托中科曙光、中科院的雄厚的研发实力，从长期来看，海光具备吸收先进的技术并做出自主改进和升级的能力，供应链的影响逐步减弱。在半导体生产线全球化布局的大背景下，公司通过全面梳理供应链，积极寻找可替代部件，也和部分上游企业进行了积极沟通，以促进交易恢复。公司供应链运营方面取得了实质性进展，已经形成了相对完整的应对方案，能够保持公司供应链平稳运行。可以

59、看到，掌握先进制程工艺的厂商已经有三星、中芯国际、台积电等厂商。图 38：全球主要厂商的制程工艺及量产时间数据来源：Bloomberg，东方证券研究所我们认为，海光在吸收了 AMD 的技术的基础上，凭借 x86 的生态和性能优势，依托中科院、中科曙光的研发实力支撑，通过整合供应链资源，有望在 2020 年实现市场份额的进一步突破。三. 国产数据库：机遇和挑战同在数据库基本概念和发展趋势全球数据库行业的 4 个趋势：1）关系型数据库仍然占据主导地位，非关系型数据库逐渐崛起；2）云厂商自研数据库逐渐崛起；3）开源数据库的重要性逐渐提升； 4）为适应复杂的应用场景，多模数据库成为重要方向。国内数据库

60、厂商受益于三个机遇：1）信创战略对国产生态体系的推动；2）大数据时代，非结构化数据处理需求以及高并行运算带来数据库行业技术革新，国产厂商存在弯道加速的机会(不一定短期内可以超车)；3）国内云计算巨头入局，一定程度改变了竞争边界，打破了过去以 Oracle 为代表的巨头垄断格局。数据库是非常重要的基础软件，和操作系统、中间件并列为三大基础软件。几乎所有的应用软件都要基于数据库去存储、管理和处理数据，数据库直接影响到应用软件的运行效率、可拓展性、灵活度和可靠性。对于应用软件的开发，选择合适的数据库是非常重要的环节。数据库随着数据处理的需求不断变化：早期是一致性的数据，随着互联网、云计算、AI 的发