计算机行业报告

计算机行业报告一、IT基础软硬件与工业软件是国家安全的重要支撑1.1数字技术是社会发展重要推动力，也成为国家安全的重要内容人类历史发展经历了农业革命、工业革命，目前正处于信息革命时代。当今世界，新一轮科技革命和产业变革风起云涌，互联网、大数据、云计算、人工智能、区块链等信息化与数字化技术加速创新，日益融入经济社会发展的各领域、全过程，正成为重组全球要素资源、重塑全球经济结构、改变全球竞争格局的关键力量。中国数字经济蓬勃发展，已成为国民经济最重要的发展驱动力之一。中国数字经济增加值规模由2008年的4.8万亿增长到2020年的39.2万亿，数字经济规模占GDP比重不断提升，2020年数字经济占GDP比重达到38.6%，而2022年1月发布的“十四五”数字经济发展规划明确到2025年数字经济核心产业增加值占GDP比重要达到10%。我们认为，数字经济的发展与国家的经济安全密切相关。数字技术支撑着众多行业的发展与运营，是产业安全的重要保障。数字技术正与制造业、服务业、农业等产业深度融合，而通过“云、大、物、移、智”等新技术，传统行业正迎来全方位、全链条的改造。对各类企业而言，基础IT软硬件以及各类生产控制系统、核心业务系统和管理信息化系统已经成为了其运营的必要支撑，相关系统的安全和稳定已成为产业安全的重要保障。国家通过多角度着手，为国产IT产业发展提供支持。虽然中国在基础硬件的组装生产领域位于全球较为领先的地位，在各类应用系统方面也有着较高国产化率，但是，在芯片、操作系统、数据库等最核心、最关键的领域，英特尔、微软、甲骨文等国外厂商依然占据垄断地位，从而给国家安全带来一定的影响和隐患。在以数字技术为代表的科技安全成为国家安全重要组成部分的背景下，从

“十一五”期间“核高基”重大专项开始，国家一直通过财政、投融资、研发、知识产权、市场应用等角度着手，为国产IT产业发展提供良好的环境和政策支持。1.2基础软硬件与工业软件多数领域，国外巨头依然占垄断性地位虽然IT基础软硬件和工业软件的安全性对国家而言意义重大，但是国内大部分相关领域目前依然处于国外厂商垄断的状态。在国内基础软硬件领域，海外企业仍处于垄断地位。根据Statcounter统计，2019年国内PC端操作系统市场份额87.59%被微软占据，8.64%被苹果公司占据，而包括国产厂商、开源品牌在内的其他厂商份额仅为3.77%；在国内CPU市场，两家海外公司Intel、AMD在中国市场收入达到1581亿元(2020年)，而同期的3家重要国产CPU厂商合计收入仅33.74亿元，国外CPU品牌在国内市场的收入是国产品牌的46.8倍。由此可见，在操作系统和CPU这两个最重要、最基础的软硬件领域，国内市场整体仍处于海外品牌的垄断中，国内厂商整体实力距离海外巨头品牌差距较大。另外，作为软件的重要分支，工业软件对工业设计、生产过程管理中发挥着重要作用，相关产品对产业安全有着重大的影响。目前来看，国内在工业控制系统领域已经有了一定的竞争力，而在CAD、EDA等设计环节软件看，依然处于较落后的状况。从当前CAD行业的竞争格局来看，海外的头部厂商无论是在国内还是世界范围内都占据着明显的优势。根据华经产业研究院数据，在2019年全球CAD软件市场中，Siemens、Dassault、Autodesk合计占据了约70%的市场份额。其中，Siemens的产品适用于通用机械设计，Dassault的客户主要覆盖航空航天等高端装备制造领域，Autodesk则在建筑设计领域处于行业领先地位。而在EDA领域，海外三巨头于20世纪80年代起家，通过持续的收并购完善产品矩阵，逐步形成全工具链、全流程的覆盖。SiemensEDA成立于1981年（前身为MentorGraphics），是EDA三巨头中成立最早的公司，之后Synopsys与Cadence分别于1986年、1988年成立。历史上，海外三巨头共发起过200多次收并购，正是通过不断地兼并和收购，三家公司不断扩张自身的业务和产品线边界。目前，海外EDA三巨头均已覆盖了芯片设计所有环节，并选择了相应主攻的细分领域，打造了自身的明星产品。从全球及国内的竞争格局来看，海外三巨头具有明显优势，国产EDA厂商还有较大差距。EDA行业市场集中度较高，全球EDA行业主要由Synopsys、Cadence和SiemensEDA垄断，三巨头属于具有显著领先优势的第一梯队，共占据了全球市场78%的份额。华大九天与其他几家企业凭借部分领域的全流程工具或在局部领域的领先优势，位列全球EDA行业的第二梯队，共占据了全球市场15%的份额。第三梯队的企业主要聚焦于某些特定领域或用途的点工具，整体规模和产品完整度与前两大梯队的企业存在明显的差距。1.3关键技术领域“卡脖子”后将严重影响产业发展甚至国家安全自2018年中美贸易摩擦爆发以来，中国众多科技实体遭遇了美国的各项制裁。以覆盖面最广的

“实体清单”为例，截至2021年12月，美国商务部工业和安全局以各种理由，将611家中国公司、机构和个人列入到实体清单（EntityList）中。据了解，实体清单是美国以维护国家安全利益为名义设立的出口管制条例，被列入实体清单中的主体在未获许可证前无法获得受相关条例管辖的相关物项，从而对相关主体正常运营产生重大影响。中国被列入实体清单的主要涉及三类主体。一类是与信息技术、核电、国防军工有关的高校和研究机构；一类是与国防军工及航天科技有关的机构及产业公司；一类是与通信、半导体、人工智等相关的技术产业实体，其中包含华为、中国移动、海康威视等巨头，也包含中芯国际、科大讯飞、中科曙光等众多ICT行业龙头企业。从中可以看出，军工和科技行业是被制裁的主要领域，而从过去两年相关企业经营情况看，部分企业由于无法从获得核心元器件等资源，业务受到了不同程度的影响。华为首当其冲承受美国“制裁”，“实体清单”中的中国公司发展均受到一定影响。以受美国制裁最为严重的企业华为为例，公司在两年多时间内经历了美国多制裁，第一轮是2019年5月15日被列入实体清单，华为无法购买美国技术占比超25%的各类产品，包括高通芯片、安卓系统、英特尔高端芯片等；一年之后，华为受到了第二轮制裁，被严格限制使用美国的技术、软件设计和制造半导体芯片，这轮制裁导致华为自主研发芯片无法通过台积电等代工厂流片生产；2020年8月17日，美国商务部进一步收紧了对华为获取美国技术的限制，同时将华为在全球21个国家的38家子公司列入“实体清单”。在美国一轮又一轮的制裁影响下，华为的业务发展遭遇了较大的困难，以手机为代表的消费者业务下滑最为明显，市场份额由2017年的20.4%下降至2021年的10%，并不得不将荣耀进行剥离，而B端业务也受到较大影响，如华为的服务器业务也由18年的17.9%降至21H1的11.2%，其鲲鹏服务器主要靠消耗历史芯片库存来供货。而其他在实体清单内的企业，也不同程度受到影响，比如国内高端服务器龙头中科曙光，在被列入实体清单之后，公司收入增速近两年来明显降速，企业发展受到一定影响。“俄乌冲突”中欧美多家科技巨头宣布对俄制裁，预计对俄国家发展产生较大不利影响。此次俄罗斯与乌克兰爆发军事冲突以来，众多欧美科技巨头宣布了对俄罗斯进行“极限制裁”，暂停对俄罗斯供货开展业务，包括芯片巨头英特尔、AMD、英伟达等，操作系统、办公软件与公有云巨头微软、谷歌，公有云巨头亚马逊，数据库巨头Oracle，ERP龙头SAP等20多家科技巨头。这些科技巨头停止产品销售和技术服务，预计将对俄罗斯产业和经济安全产生较大影响，例如，Oracle数据库被广泛使用于银行、电力、航空订票等领域，一旦数据库系统出现问题，这些关系国计民生的行业会面临瘫痪的风险。IT技术已日渐成为众多行业的技术底座，国外科技巨头对中国的“制裁”风险或将影响国家安全。在IT技术已成为众多行业不可避免的技术底座的情况下，如果国外科技巨头也对中国进行“断供”

或者“停服”，将对国内的数字产业以及关乎国计民生的重要行业产生较大冲击，影响国家的经济与产业安全。1.4从“核高基”到“信创”，政策推进基础软硬件自主化体系建设由于美国在基础软硬件体系领域有着显著的先发优势，中国自2000年以来，通过政策推动行业三步走：1）选择适当的技术路线，形成自主版本，基本达到“可用”状态；2）通过政策驱动，形成初步而稳定的用户群体，在实践打磨中，从“可用”向“好用”升级，国产软硬件经历了系统性的实践考验，在实践中不断接收真实用户群体的需求反馈、实现产品和技术迭代成熟；3）随着产品与生态的逐步成熟，最终进入市场化的良性循环阶段，可实现自主造血，而最终不再需要政策扶植。在现实中，中国基础软硬件自主化建设，确实是在政策的推进下，以2006年的“核高基”为基础，沿着“预研—好用—可用—大范围商用推广”的路线逐渐升级：1）自主版本形成，初步达到“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进入“可用”阶段的分水岭。2）初具规模的用户群体的建立：2019年-2021年，在党政端，信创战略进行了顺利推广。国产生态在这个过程中，已经形成了系统化、专业化、全面化推进的局面，为未来在广阔B端甚至C端领域的推广，奠定了坚实的基础。国产基础软硬件产业已经形成体系化、生态化的建设局面。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。3）行业信创拉开帷幕，B端重点行业国产化进程推进：政务信创在19-21年得到顺利推广，为国产基础软硬件产业提供了规模化、体系化的的推广和实践经验。行业信创也在过去几年间开始启动。我们认为，经历了过去2年的试点，行业信创趋势已经基本确立，推广的节奏、范围、力度都有望提升，有望在“十四五”期间贯彻推进。在信创推进的过程中，国产芯片和重要基础软件也经历了升级迭代和产品打磨，国产生态因此不断完善。我们认为，行业信创仍然有较大的发展空间，信创的推进节奏、强度和范围也有望在2022年进入新的阶段。行业客户场景应用的实践需求将促进国产厂商技术和服务的更新迭代和持续完善，从而带动整个国产生态的不断进步。二、基础软硬件生态体系建立，生态和性能不断强化2.1国产算力芯片蓄势待发2.1.1海光信息：国产x86生态引领者海光信息是国产x86生态的引领者，作为主要产品的海光芯片具有较高的性能和生态适配性。公司目前的芯片产品包括CPU、DCU芯片，其中，CPU基于x86架构，而DCU的构成与CPU类似，其结构逻辑相对CPU简单，但计算单元数量较多，主要用于加速计算。海光CPU分为7000、5000、3000三个系列，高端的7000系列与英特尔在售的高端产品在性能上仅有较小的差别，已经具备较强的竞争力。公司DCU产品与英伟达、AMD对标产品相比，性能差距也不显著。海光CPU从1号到4号持续迭代，自主化能力不断提升。海光1号研发启动于2016年，并于2018年4月实现量产，2号产品则在2020年1月推出市场，目前是公司CPU领域的主要在售产品，同时，海光3号研发工作于2018年2月启动，3号芯片将对核心和片上网络微结构进行设计优化，基于新的工艺节点进行设计，目前已进入实验室验证阶段，而海光4号研发工作已经于2019年7月启动。每一代产品都在上一代基础上进行性能和工艺上的提升，从而验证了海光在引进消化技术后，具备较好的吸收和再创新能力。海光DCU第一代产品已经贡献收入，第二代产品也在研发推进中，代际之间也呈现研发-量产有序交叠的状态。2018年10月，公司启动深算一号DCU产品设计，这代DCU已经在2021年实现量产并于2021H2产生销售收入，2021出货量达到1.2万片，均价为1.9万元，而二代DCU的产品研发工作于2020年1月启动，目前各项研发工作进展正常。2.1.2鲲鹏：国产ARM生态建设者，曾经的性能王者，供应链有待恢复鲲鹏处理器由华为海思团队研发，基于Armv8架构永久授权。鲲鹏背靠华为集团强大的研发与产业生态，近年来已成为国产CPU领域的重要厂商。鲲鹏的处理器核、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。在被美国制裁前，已经在服务器CPU领域取得了良好的市场份额与客户认可。鲲鹏CPU目前主要集中在服务器领域。鲲鹏920服务器CPU基于ARMV8，最高集成64个物理核，主频最高2.6GHz，通过多核来提升算力。鲲鹏CPU是性能较高的国产芯片，部分性能参数堪比国际水平：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。目前，鲲鹏生态在全国多个省份和地区建立了生态创新中心。鲲鹏生态创新中心是华为与各级政府在鲲鹏产业合作的载体，是华为在区域生态的抓手。通过聚焦当地优势产业，聚合产业合作伙伴，共同建设软件生态、培养人才、孵化标准，一起做大产业空间和实现区域产业快速落地。而且，鲲鹏整机也已经形成稳定的厂商团队，包括神州鲲泰、新华三、宝德、黄河等多个著名品牌。鲲鹏生态仍面临供应链限制，尚未实现全面恢复。从2019年5月15日开始，美国就宣布将把华为及其子公司列入出口管制清单。而且，美国一再修改其对华为的禁令进行技术封锁：2020年5月15日从禁止华为使用美国芯片设计软件，到2020年8月17日禁止含有美国技术的代工企业生产芯片给华为，再到2020年9月15日禁止拥有美国技术成分的芯片出口给华为。整体来看，鲲鹏供应链仍处于尚未恢复状态，对鲲鹏生态建设形成一定的压力。2.1.3飞腾：依托CEC集团资源，全面发力国产ARM生态飞腾有20多年的CPU研制积累，背后依托中国电子集团(CEC)。飞腾的核心技术和研发团队则拥有20多年自主CPU研制经验，背后依托的是中国电子集团雄厚的科研和产业实力。飞腾早期基于的是SPARC架构，而2014年至今，主要是基于ARM架构进行服务器、PC和嵌入式芯片的开发。芯片迭代不断推进，性能不断实现超越。2014年，飞腾基于ARM架构的FT-1500A推出，性能相当于IntelXeonE3，2017年推出64核的FT-2000+系列，而2019年飞腾桌面版FT-2000/4问世，采用16nm工艺，性能相当于IntelCorei3系列。截至2020年8月，桌面版FT-2000/4系列芯片销量突破100万片。2020年7月，飞腾发布新一代多路服务器CPU腾云S2500，而且，更为先进的服务器芯片S5000和S6000系列也在推进过程中。飞腾服务器CPU代际更迭顺利进行，每3年推出更强性能的产品。继2014年量产的FT1500A/16和2017年量产FT-2000+/64后，飞腾2020年推出最新一代服务器CPU产品腾云S2500，集成64个飞腾自研FTC-663核，主频2.0-2.2GHz，单芯片典型功耗136W，支持2-8路直连，性能与IntelXeonGold5118系列芯片相当。在计算性能上，基于腾云S2500的多路服务器可以实现2至6倍的算力提升，双路服务器SPEC2006整型分值超过1000分，四路服务器分值超过1800分，八路服务器分值则更高。在生态建设方面，依托CEC产业资源，飞腾形成了国产PKS生态体系。飞腾构建了终端全栈生态。终端全栈架构包括硬件层，固件、操作系统及驱动层和应用层。在2020年12月飞腾第二届生态合作伙伴大会上，飞腾总经理窦强博士提出“共飞腾”生态支持计划：未来5年，飞腾将投入10亿资金，联合生态伙伴瞄准战略性重点行业，以与生态伙伴联合打造标杆项目、进行产品研发、搭建联合实验室、生态全方位合作等方式，持续推进国产平台在各行各业生态的繁荣，与广大生态伙伴合作共赢。2.1.4龙芯：从MIPS生态做起，全力建设自主LoongArch指令系统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”道路，坚持自主研发，坚持市场化机制，发展历程为三个十年。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。其中，3号CPU是公司最核心和高端的产品。从公司技术发展路径看，2020年前龙芯产品基于MIPS指令系统，而2020年开始，龙芯推出了自主指令系统LoongArch，公司核心产品已经转向基于龙芯自主指令系统LoongArch的3A5000系列处理器，工控业务开始转向基于龙芯自主指令系统LoongArch的系列处理器。龙芯电脑端（PC/服务器）CPU经历了从“不可用”到“好用”三个阶段。2015年前，公司第一代3A1000/3B1500的单核性能较低，SPECCPU2006分值只有2-3分，打开20M的测试文档需要33秒达不到“可用”程度；2016年，公司推出的龙芯第二代3A3000/3B3000/7100单核性能提升到10-11分，进入“可用”阶段，而2019年至今，龙芯三代性能不断向上突破，3A/B5000型号，频率提升至2.5GHz，3C5000L正式公开发布于2021年，是专用于服务器领域的CPU，核数已经达到16核，已经到了“好用”的状态。2.2国产操作系统，开源体系打破海外体系商业垄断操作系统与数据库等软件共同构成了通常所说的“基础软件”，而操作系统又处于其中的核心地位，是所有软件的“灵魂”。没有操作系统，底层的计算、存储等硬件资源便无法协调、管理和控制，上层的应用软件更是无从运行，因此操作系统被称为计算体系之“魂”，但是，长久以来，中国的操作系统，无论是PC还是服务器，都严重依赖国外厂商，对于国家安全构成了较大的威胁。不过，近年来，国内也涌现出一批厂商，依托国外的开源技术体系，努力构建国产化的操作系统，支撑着重点行业与领域的安全保障。开源的Linux体系是国产操作系统的技术和生态基础，也是打破操作系统商业垄断的关键力量。Linuxkernel(内核)由LinusTorvalds在1991年发布，代码免费公开，由全球开发者共同贡献，已成为影响最广泛的开源软件项目。以Linux内核为基础，不同的开发团体(开源社区、企业、个人等)对内核代码进行一定的修改和补充，加入GUI(图形界面)、应用等部分，形成了相应的Linux操作系统发行版。从全球市场来看，Linux操作系统已经在服务器领域和嵌入式领域打破了闭源软件垄断。据Linux基金会统计，全球90%的公有云平台采用了Linux系统，99%的超算和62%的嵌入式设备也都是基于Linux。亚马逊

AWS、微软Azure、微软Azure、谷歌云平台和阿里云等主流云服务商，都提供了Linux系统方案。全球公有云平台运行的所有应用，超过54%是运行在Linux虚拟机上。甚至微软Azure的近30%的虚拟机也是基于Linux。由于技术、生态等原因，基于开源Linux体系构建国产操作系统生态，是必然选择。计算机操作系统开发是一项庞大而复杂的工程，主流的操作系统代码量都比较庞大，而且随着版本升级呈增长趋势。此外，操作系统重新从零构建生态的难度极大。操作系统的核心价值在于生态兼容性，作为应用软件和底层硬件之间的桥梁，生态完善度非常重要。操作系统和底层硬件、应用软件的兼容，在技术上并不是轻易就能实现。而主流操作系统推出时间都比较早，经历了多次的版本迭代，和硬件、应用软件厂商共同成长，先发优势显著。目前，国内最重要、最著名的操作系统开源社区是欧拉社区。欧拉最初脱胎于华为内部的Linux发行版EulerOS，2019年12月，华为将其正式开源并重新命名为openEuler操作系统。欧拉社区为上下游合作伙伴提供一个生态融合的场所，而不是直接参与商业版本竞争。目前，openEuler已经快速成长为中国最具活力的开源社区，社区有超过2000个社区贡献者，其中参与代码贡献的就有超过1500个。基于openEuler，国内厂商发布了国产服务器操作系统发行版，其中比较重要的是麒麟软件和统信软件的服务器操作系统发行版。已经作为党政信创、行业信创的重要基础软件。此外，各国产操作系统基于Linux生态也构建了自己的PC版本，并成立了相关的开源社区。2.3数据库：多条技术路线并存，国产厂商和云厂商崛起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。数据库根据数据结构和功能这两个维度进行划分。根据数据结构，可分为：关系型数据库、非关系型数据库；根据功能不同，可以分为：操作型数据库、分析型数据库。关系型数据库存储众多行业关键数据、支撑重要行业稳定运行。关系型数据库是建立在关系模型基础上的数据库，关系模型就是“一对一、一对多、多对多”等关系模型，一个关系型数据库就是由二维表及其之间的联系组成的一个数据组织。关系数据库存储着各行各业的关键数据，支撑着金融、电信、政府、交通、能源等行业核心业务系统的稳定、高效运行，是关键系统安全运行的重要保障。国内关系型数据库市场发展迅速。据IDC统计，2021H1，中国关系型数据库软件市场规模为11.9亿美元，整体市场同比增长37.2%，其中，公有云关系型数据库规模6.7亿美金，同比增长0.1%；本地部署关系型数据库规模5.2亿美金，同比增长23.7%。IDC预测，2021全年中国关系型数据库软件市场规模为27.5亿美元，到2025年将达到76.7亿美元，未来5年市场年复合增长率（CAGR）为30.4%。海外品牌仍占据国内关系型数据库较大市场份额，但国产厂商、云厂商已经占据一定的市场份额。本地部署的关系数据库市场中，海外厂商Oralce、微软、IBM、SAP份额分别为26.7%、7.6%、7.2%和7.0%，合计占据48.5%的市场份额，而华为作为国产厂商，国内市场份额已经达到14.7%，已经超过微软，成为国内份额第二的厂商。而在公有云部署的关系型数据库领域，阿里、腾讯、华为占据较大的市场份额，这3家公有云厂商合计占有69.5%的市场份额。在国产数据库生态建设中，以华为OpenGauss为代表的国产开源社区起到了重要的作用。openGauss是一款开源关系型数据库管理系统，深度融合华为在数据库领域多年的经验。2020年7月，华为正式宣布开源数据库能力，开放openGauss数据库源代码，并成立openGauss开源社区，社区官网同步上线。OpenGuass内核技术来源于华为自用、商用(现仅保留公有云版本)的GaussDB数据库。国产数据库格局：老四家+巨头版本。经历多年的发展，国产数据库厂商可以分为2类，第一类是

“老四家”：达梦、人大金仓、南大通用、神舟；第二类是云厂商及其开源版本的发行商，主要是华为高斯、阿里、腾讯等。三、工业软件已实现一定程度国产替代，龙头公司加强研发补足短板3.1工业软件对于现代化工业生产具有重要意义工业软件对于现代化工业生产具有重要意义，国内工业软件行业增速快于全球且具有巨大的增长空间。工业软件的应用能够覆盖产品的全生命周期，包括客户需求、设计、生产、销售以及售后等各个环节，对现代化工业生产具有重大意义。2013年以来，制造业进入了新旧动能加速转换的关键阶段，全球工业软件产业稳步增长，中国工业软件市场更是呈现出快速发展的态势。随着工业领域内数字化、智能化不断推进，全球CAD市场规模增长有望加速。工业数字化技术能有效利用生产各个环节产生的数据流，为企业各个层面提供实时的数据分析和决策支持，也是企业实现智能制造的前提。而工业软件将是支撑企业完成数字化转型的核心要素。根据BISResearch数据，2023年全球CAD市场规模预计将达到112.2亿美元，2028年将达到138.3亿美元。其中，2DCAD是通用型产品，主要是用于平面图、剖面图绘制（如AutoCAD），2023年规模将达到28.3亿美元；3DCAD主要用于三维建模，实现设计里的实体、曲面造型（如SoildWorks），2023年规模将达到83.9亿美元。因此，未来几年内，CAD市场整体增速相较于2018年之前将有较大提高。中国CAD市场保持平稳增长。根据华经产业研究院数据，2019年中国2DCAD市场规模为12.5亿元，同比增长16.82%，2014-2019年CAGR达23.22%；2019年中国3DCAD市场规模为38亿元，同比增长18.75%，2014-2019年CAGR达23.93%。若分别以过去23.22%与23.93%的复合增长作为2019年后的市场增速，到2023年中国2DCAD市场将达28.8亿的规模，而中国3DCAD市场将约达90亿的市场规模。EDA是集成电路产业的基石，对行业生产效率、产品技术水平有重要影响。从集成电路设计的角度看，设计人员必须使用EDA工具设计几十万到数十亿晶体管的复杂集成电路，以减少设计偏差、提高流片成功率及节省流片费用。EDA行业的市场状况与集成电路设计业的发展状况紧密相关，每年EDA市场表现情况与设计企业营收状况具有高度一致性。从集成电路制造的角度看，芯片制造工艺不断演进，而新材料、新工艺相关的下一代制造封测EDA技术将给集成电路性能提升、尺寸缩减带来新的发展机遇。EDA行业稳定向好，国内EDA市场增速高于全球水平。近年来，在全球集成电路产业基本保持稳定向好的发展态势下，近年全球EDA工具总销售额保持稳定上涨，2020年实现总销售额72.3亿美元，同比增长10.7%。根据赛迪智库统计，在2020年全球各地区EDA市场销售额方面，北美约占40.9%，亚太地区约占42.1%，欧洲地区约占17%。目前北美地区是EDA技术最为发达的地区，而中国大陆地区集成电路设计业的快速发展带动了亚太地区EDA工具销售额的增长。2020年，中国EDA行业总销售额约为66.2亿元，同比增长19.9%，实现连续增长，增速高于全球范围内10.7%的增速水平。3.2在部分领域国产CAD软件已基本可对海外软件实现替代对比海内外工业软件发展历程，国外厂商已进入发展第三阶段，国内仍在第一阶段。工业软件行业发展可以分为三个阶段，第一阶段是软件自身发展阶段；第二阶段是软件的协同应用，业务流程实现串通和优化阶段；第三阶段是“工业云”的阶段，这个阶段软件公司由向客户提供单一工具向为客户提供“软件+服务”的整体解决方案转型。1>国外工业软件行业发展已经处于第三阶段。以研发设计类软件为例，外资企业以达索、欧特克、西门子为代表已实现软件本身的技术积累，并在国家工业化的实践中实现软件的应用协同，实现流程串通和优化。目前上述巨头均在向“软件+服务”的整体解决方案转型升级。2>中国的工业软件行业目前仍处于第一阶段。目前国内大量的设计、制造等核心工业软件均为国外品牌所占领，中国企业仍屈指可数，并且总体可以概括为“管理软件强、工程软件弱；

低端软件多，高端软件少”。未来有望从第一阶段向第二阶段迈进。在部分领域国产CAD软件已基本可对海外软件实现替代，性价比优势有望得到凸显；在高端领域国产CAD软件距海外还有较大差距。在2DCAD领域，作为国产产品代表，ZWCAD在软件的功能、运行速度等核心指标而言，已经基本与第一梯队的欧特克、达索处于同一水平。但由于3DCAD的核心基础是几何建模内核，目前市面上知名的几何建模内核均被海外领先企业所开发并运用，国产3DCAD距离先进水平还有一定距离，功能上在高端领域应用会受到较大限制。目前，国产CAD更多的是在非高端领域和海外厂商的软件竞争，在功能接近的情况下，国产软件的性价比优势有望得到凸显，国内厂商通常以此优势抢占市场。受益于工业软件正版化、国产化，国内CAD厂商有望迎来发展良机：1>国家持续推进软件正版化，加大知识产权保护力度。软件正版化是实施创新驱动发展战略、加快创新型国家建设的必然要求。中国政府高度重视软件版权保护，并将正版化作为专项工作来推进。例如在2020年8月，国务院发布了国务院关于印发新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展若干政策的通知，文中提出“探索建立软件正版化工作长效机制。凡在中国境内销售的计算机（含大型计算机、服务器、微型计算机和笔记本电脑）所预装软件须为正版软件，禁止预装非正版软件的计算机上市销售”。目前中国软件正版化率还有较大的提升空间，随着全社会知识产权保护意识的增强，知识产权法律保护体系逐渐完善，各级版权保护部门积极推进软件正版化工作，大量使用未经合法授权软件的企业将逐渐转向使用正版软件。而在工业企业利润率受挤压的宏观背景下，企业用户在软件正版化的过程对产品价格较为敏感，这也为具有性价比优势的国产正版软件供应商创造了巨大的有效市场需求。2>工业软件国产化趋势加速。随着中美贸易摩擦的影响，核心技术国产化的重要性愈发突出，出于对先进制造和信息安全问题的考虑，国产研发设计类工业软件进入国内大型企业的步伐将加快。目前国产工业软件市占率的提升空间极大，在外部环境和国内政策等因素的共同影响下，国产工业软件实现对国外工业软件的逐步替代将成为工业软件行业的长期趋势。在当前日渐复杂的国际环境下，国产操作系统被越来越多的用户所关注和应用，但当前国际主流CAD软件对国产操作系统与国产CPU芯片的兼容性还有待提升。由于目前国产操作系统多以Linux为基础开发，中国本土CAD厂商也纷纷推出了Linux版的产品，如中望CADLinux版、浩辰CADLinux版等，可支持国内主流厂商的操作系统及处理器芯片，这为国内企业的发展提供了更安全可控的CAD设计软件，同时也有助于构建全面的国产化工业软件生态圈。海外目前已处于工业软件行业发展的第三阶段，海外龙头正由向客户提供单一工具向为客户提供

“软件+服务”的整体解决方案转型，并通过云转型为客户提供更灵活、差异化的方案。而国内工业软件行业尚处于第一阶段向第二阶段发展的时期，首要的目标是在产品实力上（特别是高端领域）对海外公司形成追赶、对标，然后再是推动各软件的协同和应用，逐步实现业务流程串通和优化。3.3EDA行业壁垒高，国内厂商实现追赶任重道远目前国内EDA企业和海外巨头的差距明显，三巨头建立起了坚实的竞争壁垒，究其原因主要有以下两点：1>海外巨头通过持续的收并购完善产品矩阵，逐步形成全工具链、全流程的覆盖。EDA产业技术流程很长，需要种类繁多的软硬件工具配合从而形成工具链。目前，海外EDA三巨头均已覆盖了芯片设计所有环节，并选择了相应主攻的细分领域，打造了自身的明星产品。而国内的EDA公司只是在“点工具”上有所突破，做得相对较好的也只是突破了多个“点工具”，仅有几家公司初步形成了较为完善的工具链，总体来说国内EDA技术积累较浅。收并购是EDA海外龙头产品演进扩张的重要手段。历史上，海外三巨头共发起过200多次收并购，其中Synopsys次数高达80次，为三家中最多。正是通过不断地兼并和收购，三家公司不断扩张自身的业务和产品线边界，使规模快速扩大。以Synopsys为例，早在1990年公司就收购了Zycad公司的VHDL仿真业务,并推出了测试综合产品；2002年，公司收购了刚结束与Cadence多年诉讼的Avanti，一举补齐了数字集成电路EDA全流程所需要的团队和技术，成为历史上第一家可以提供顶级前后端完整IC设计方案的领先EDA工具供应商，改变了传统上“Synopsys占前端，Cadence占后端”的格局，也为后续公司市场份额超过Cadence打下坚实基础。Cadence是1988年由ECADSystems和SDASystems两个公司合并而成，SiemensEDA也是西门子于2016年收购Mentor成立的，可见收并购是EDA发展史上重要的部分。2>下游客户集中度高，与头部厂商深度绑定推进工艺领先。EDA企业主要客户包括产业链上游的IC设计企业（Fabless）及中游的晶圆制造企业

（Foundry），市场集中度高。全球范围内主要的IC设计企业包括高通、博通、英伟达等，2020年全球前十大IC设计公司（Fabless）收入共计达到859.74亿美元。若按照全球IC设计规模1279亿美元来算，2020年全球前十大IC设计公司市占率达到67.22%，集中度高。从收入来看，2020年世界范围内前十大晶圆制造企业的市场集中率高达95.68%。海外巨头与其头部客户深度绑定，共同打造生态，实现EDA技术与制程