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1 2 四川省信创产业发展报告( 2020) 1 信创产业简介 3 4 四川省信创产业发展报告( 2020) 1 信创产业简介 5 6 四川省信创产业发展报告( 2020) 1 信创产业简介 7 8 四川省信创产业发展报告( 2020) 1 信创产业简介 9 10 四川省信创产业发展报告( 2020) 1 信创产业简介 11 12 四川省信创产业发展报告( 2020) 1 信创产业简介 13 14 四川省信创产业发展报告( 2020) 1 信创产业简介 15 1 信创产业简介 近代以来,西方国家之所以能称雄世界,一个重要原因就是掌握了高端科技。 习近平总书记强调:“不能总是用别人的昨天来装扮自己的明天。不能总是指望 依赖他人的科技成果来提高自己的科技水平,更不能做其他国家的技术附庸,永 远跟在别人的后面亦步亦趋。我们没有别的选择,非走自主创新道路不可。”因 此,发展信创产业,就是要实现核心技术、关键零部件、各类软件的国产化,自 主开发、自主制造,不受制于人,做到“自主可控”,进而构建起自己的产业标 准和生态,逐渐摆脱以美国为首的西方国家的技术限制。 1.1 信创产业发展背景 多年来,国际 IT 巨头一直垄断着国内的信息基础设施,来自国外威胁国内 信息安全的事件也不断发生,同时倪光南、沈昌祥院士等国内行业专家也长期呼 吁并推动核心技术创新的实现。在这样的双重背景下,信创产业应运而生。 总的来看,信创产业的发展背景可分为三个方面进行概述: ( 1)外部威胁:国际风险带来的挑战 2000 年,美国国防部官员理查德 .克拉克在网络战争一书中提出了“数 字珍珠港”的概念,而我国便是霸权国家实施 APT 攻击的首选目标。 2010 年 6 月,伊朗核设施遭受“震网”攻击,导致伊朗纳坦兹离心浓缩厂 的上千台离心机报 废,布什尔核电站不得不延期启动。 2013 年棱镜门事件爆发,充分揭露了美国网络霸权的战略。 2017 年,美方认定中兴违反美国禁令向伊朗出口产品。由于特朗普上台之 后,对伊朗政策再次变得强硬,并视伊朗为遏制对象。为此,美国针对中兴在处 罚相关人员方面进行了虚假陈述,力图封杀中兴通讯,打压中国的高科技公司, 挑起对华贸易摩擦,其目标直指中国制造 2025。 2018 年,思科漏洞、 RSA 后门等曝光揭示了我国关键基础设施的千疮百孔。 2019 年新冠疫情的爆发使百年未有之大变局加速演进,在疫情压力和经济压力 加大的情况下,特朗普 政府采取加剧经济摩擦、推动经济脱钩、抑制科技赶超等 手段,企图消耗中国的经济实力。特朗普政府加紧实施对华“脱钩战略”,在科 16 四川省信创产业发展报告( 2020) 技脱钩上,对华为等一百多家中国高科技企业、大学、机构实施制裁,隔断对美 国高端芯片、软件的采用。 2020 年 5 月 15 日 ,美国商务部连续发布关于华为的两条消息:一是将实体名 单上的华为技术有限公司及其非美国分支机构的现有临时通用许可证 (TGL)授 权期限延长 90 天。任何未来关于通用许可证的条款和期限的公告将在此 90 天期 限到期之前宣布。二是通过限制芯片代工厂和 EDA 软件等手段来加大打击华为 芯片业务。 当今世界正面临百年未有之大变局,以上事件仅仅是国际风险带来的部分挑 战,而我国将要面临的长期的严峻形势和各种挑战还在不断增加。 2020 年 8 月 24 日,习近平总书记在中共中央军委军事会议上强调:“今后一个时期,我们 将面对更多逆风逆水的外部环境,必须做好应对一系列新的风险挑战的准备。” 在这样的国际环境下,中国信创产业创新成为我们的必由之路。 ( 2)内部推动:国内专家多年呼吁 国际环境带来的挑战引起了国内专家的高度重视,倪光南、沈昌祥等院士在 不同场合多次提出了对核心技术自主可控的呼吁。 2018 年 4 月 26 日,倪光南在 汇桔网新移动互联网时代“ IP 连接与变现”高峰论坛就国之重器:自主知识 产权才是核心竞争力发表主题演讲,他谈到:“自主核心技术是国之重器,自 主知识产权是核心竞争力,只有知识创新才能掌握命运,掌握未来。” 2019 年 5 月 27日, 2019数字孪生城市建设与产业创新全球论坛在贵阳数博会上成功召开, 倪光南院士出席论坛并发表主题演讲,主题是“中国网信技术的自主可控发展”。 倪院士强调,在网信里面做到自主可控,这样才能真正保证我们的安全。 在技术引进方面,我国在经历了“以资金换技术”之后,上世纪 80 年代初, 开始了“以市场换 技术”的探索。遵循这一思路, 90 年代国家产业政策纲要 明确指出,为了获取关键技术和设备,允许有条件地开放部分国内市场。从效果 来看, 20 多年来中国的确让出了市场,但在“换技术”上却基本失败。中国带 着引进技术的目的,为外商敞开市场,然而“以市场换技术”的实际效果却是: 市场让出去了,技术没有换来;换来的是不入流的技术;大规模引进不但没有加 强我们对核心技术的掌握,反而削弱了我们自主创新的能力。目前要紧的是根据 新战略和新要求,对这一策略进行改进和完善,对技术进行消化和吸收,加强自 主创新能力。 1 信创产 业简介 17 ( 3)政策支持:上升到 国家战略高度 我国信创产业的发展到目前 , 经历了预研 ( 2006-2013) 、可用 ( 2014-2016) 、 好用 ( 2017-2019) 到推广 ( 2020-) 四个阶段 。 2014 年,国家成立网络安全与信 息化领导小组,由中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平亲自担任组 长;同年 2 月,中央办公厅牵头,组织五个部委召开了主题为“相关党政机关办 公环境所适用的计算机、操作系统、办公软件等全部国产化”的会议,即启动南 风一号工程; 2018 年 3 月,网络安全与信息化领导小组改为中央网络安全和信 息化委员会。 在此过程中, 信创产业发展逐渐上升为国家战略,被视为重点关键行业进行 发展。 2018 年以来,受 “华为、中兴事件 ”影响 ,我国科技尤其是上游核心技术受 制于人的现状对我国经济发展提出了严峻考验。在全球产业从工业经济向数字经 济升级的关键时期,中国明确了 “数字中国 ”建设战略,抢占数字经济产业链制高 点。 从国外威胁 、 国内推动以及国家政策来看 , 信创产业发展已成为我国的必由 之路。基于此,为了摆脱基础科技产业受制于人的现状,国家提出 “2+8”信创体 系,发挥党政体系的带头示范作用 , 拉动信创产业在关乎国计民生的八大行业 , 包括金融、石油、电力、电 信、交通、航空航天、医院、教育等主要行业生根发 芽。 1.2 发展信创产业的重大意义 2016 年 4 月 19 日,习近平总书记在网络安全和信息化工作座谈会上指出: “核心技术受制于人是我们最大的隐患。 ”2018 年 4 月,美国针对中兴通讯的芯 片制裁事件再次证明,核心技术受制于人存在巨大隐患, “打铁还需自身硬 ”。坚 持关键信息技术安全可控是保证我国经济发展、社会稳定和国防安全的重要环 节,是打破现有技术封锁、实现核心技术不受制于人的必要条件。 从计算机行业角度来看,目前应用软件和基础硬件的差距在逐步缩小,但芯 片、基础软件等方面的差距仍然较大,短板亟待补齐,有望成为国家重点发展领 域。外部环境变化缩短我国国产替代的缓冲期,更加坚定了我国发展信创的决心。 实现信息技术安全可控是摆脱受制于人的必由之路,也是加快推进网络强国 18 四川省信创产业发展报告( 2020) 建设的重要支撑。中国虽然已经是网络大国,但还不是网络强国,一个重要原因 就是我们还没能实现信息技术安全可控 ,我国的计算机关键软硬件,特别是 CPU 和操作系统,主要来自于跨国公司。我国企业在 CPU 的制造和操作系统的生态 建设上极大的落后于外国企业。实践证明,独立自主是合作发展的基础,只有实 现信息技术的安全可控,才能更好地促进信息产业的技术交流,才能减少信息产 业对于外国企业的依赖,才能使我们从网络大国变为网络强国。 信息技术应用创新发展是目前国内的一项战略,也是当今形势下国内经济发 展的新动能。 在核心技术上想要不受制于人,就必须做到“自主可控”。要实现 “自主可控”,就需要信创产业技术创新引领, 信创产业发展已经成为经济数字 化转型、提升产业链发展的关键, 需要 从技术体系引进、强化产业基础、加强保 障能力等方面着手,促进信创产业在本地落地生根,带动传统 IT 信息产业转型, 构建区域级产业聚集集群 ,在全国范围内推动信创产业生根结果。 1 信创产业简介 19 20 四川省信创产业发展报告( 2020) 2 全国信创发展状况 从技术角度来看,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的。 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:海光、 鲲鹏、龙芯、飞腾、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 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,主要形成了华为鲲鹏体系、龙芯生态体系以及飞腾麒麟体系,我们将在本 章进行重点介绍。 2.1 华为鲲鹏体系 鲲鹏计算产业是基于鲲鹏处理器构建的全栈 IT 基础设施、行业应用及服务, 包括 PC、服务器、存储、 操作系统、中间件、虚拟化、数据库、云服务、行业 应用以及咨询管理服务等。鲲鹏计算产业依托开发者及人才培养体系,以构建全 行业全场景的产业体系为目标,实现产业链上下游共享红利。 图 2-1 鲲鹏计算产业定义 资料来源:鲲鹏计算产业发展白皮书 2 全国信创发展状况 21 华为将核心产能聚焦在商用处理器、数据库、云端、操作系统以及存储几大 方面,在中间件、应用软件及操作系统方面实现开源,积极与业内其他厂商寻求 协作开发,推出基于鲲鹏主板的服务器与 PC 产品。华为鲲鹏计划以华为鲲鹏 + 昇腾双芯片为核心,构建完整国产计算生态。华为在市场占有率较低的前期致力 于引导行业中的参与者,树立生态标杆;在生态发展较完备的后期则实施集中化 研发策略,退出部分专业性强的领域。除了自建生态方面做出的努力外,华为还 联合国内各大软硬件企业,以“硬件开放,软件开源”的策略拉拢合作伙伴,目 前已有超过 150 家企业成为鲲鹏计算产业的参与者。 华为作为鲲鹏计算产业的一员,已经完全掌握 Arm64 处理器核、微架构及 芯片设计的关键技术,拥有 Armv8 永久架构授权,并在此基础上发展了鲲鹏系 列处理器。同时华为在芯片领域上的长期投入和持续创新,面向计算、存储、传 输、管理和 AI 打造了全面的具有差异化竞争力 的芯片体系,有能力提供支持鲲 鹏计算产业持续发展的算力底座需求。在鲲鹏计算产业的框架之下,产业链上下 游的厂商可以基于鲲鹏和 Arm 已有生态,开发出具有差异化优势的产品和解决 方案。 鲲鹏计算产业发展的目标是在未来建立完善的开发者和产业人才体系,使产 业链上下游均能分享红利,实现从开发者、厂商、用户到科研院所等多方共赢, 使鲲鹏生态成为开发者和用户的首选。开放、共享的生态体系是鲲鹏计算产业成 功的基础,要构建全行业、全场景鲲鹏计算产业体系,完成鲲鹏计算产业从关键 行业试点到全行业、全场景产业链建设目标,总体上来讲,计划分为 三个阶段来 实现: 图 2-2 鲲鹏计算产业发展阶段 资料来源:鲲鹏计算产业发展白皮书 22 四川省信创产业发展报告( 2020) 计算产业是一个充分开放的体系,构建一个新的计算产业,需要产业链上成 千上万的上下游企业、上千万的开发者以及千行百业的用户共同努力和相向而行 才能成功。中国每年近千万高校毕业生的人才基础,以及众多软硬件和服务提供 商,充分具备发展鲲鹏计算产业生态的基本要素,但仍存在生态碎片化、条块化 的挑战,各个领域都需要产业领先者来聚合产业资源、引领产业发展方向。 2 全国信创发展状况 23 2.2 龙芯生态体系 “龙芯”是我国最早研制的高性能通用处理器系列,龙芯拥有 MIPS 指令的 永久授权,并拓展出了自己的指令集 loongISA。 2010 年,龙芯中科技术有限公 司正式成立,开始市场化运作,旨在将龙芯处理器的研发成果产业化。龙芯主要 产品包括面向行业应用的“龙芯 1 号”小 CPU、面向工控和终端类应用的“龙 芯 2 号”中 CPU、以及面向桌面与服务器类应用的“龙芯 3 号”大 CPU。 1) 龙 芯 1 号( Godson-1)小 CPU 系列处理器,采用 GS132 或 GS232 处理器核,集成 各种外围接口,形成面向特定应用的单片解决方案,主要应用于云终端、工业控 制、数据采集、手持终端、网络安全、消费电子等领域。 2) 龙芯 2 号( Godson-2) 中 CPU 系列处理器,采用 GS464 或 GS264 高性能处理器核,集成各种外围接口, 形成面向嵌入式计算机、工业控制、移动信息终端、汽车电子等的 64 位高性能 低功耗 SoC 芯片。 3) 龙芯 3 号( Godson-3)大 CPU 系列处理器,片内集成多 个 GS464、 GS464e 或 GS464v 高性能处理器核以及必要的存储和 IO 接口 ,面向 高端嵌入式计算机、桌面计算机、服务器、高性能计算机等应用。 图 2-3 龙芯芯片系列产品线 龙芯中科于 2019 年末发布了龙芯新一代通用 CPU 产品 3A4000/3B4000,采 龙芯最新研制的新一代处理器核 GS464V,主频 1.8GHz-2.0GHz, SPECCPU2006 定点和浮点单核分值是上一代产品的两倍以上。新产品可凭借着明显提升的性 能、良好的兼容性, 3B4000 支持四路直连,四路服务器性能是 3B3000 双路服务 器的四倍, 3A4000 科学计算性能是 3A3000 的四倍以上,虚拟机效率由 88%提 24 四川省信创产业发展报告( 2020) 高至 98%。在完成单核性能的提升后,龙芯下一代产品 3A5000 正着手提升主频 和核数。 龙芯中科技术有限公司有着很大的发展潜力 ,根据 2020 年四川省信创产业 发展问卷调查,龙芯中科技术有限公司的信创产品比例高达 80%,信创产值占总 产值的 70%左右。龙芯 2020 年的信创产值在 10 亿左右,预计未来三年的产值达 20 亿。 2 全国信创发展状况 25 2.3 飞腾麒麟体系 “ PK”体系是中国电子主导构建的绿色、开放、共享的技术架构和生态体 系。“ P”代表( Phytium)飞腾处理器,是中国电子自主设计兼容 ARM V8 指 令集的处理器芯片产品,支持云计算、移动、多核、虚拟化、低功耗、富生态, “ K”代表( Kylin)麒麟操作系统,支持云计算、虚拟化、大数据等先进应用并 与飞腾 CPU 深度适配。 PK 体系的技术及市场优势主要体现在以下两方面:一, PK 体系,由中国电子聚合国内产学研领域 400 多家核心企业,共同开展关键技 术攻关和公共技术服务,形成丰富的办公和事务处理类应用生态体系。二, PK 体系目前已可在国家核心领域和部分行业实现对 Wintel 体系的替代,未来随着 招标对象的下沉和行业应用场景的打开,优势将被放大,市场份额有望进一步扩 大。 图 2-4PK 体系生态 基于“ PK”体系的核心优势, PK 联合创新暨产业生态大会特别提出了“ PKS” 体系,是在“ PK”体系的原架构基础上加注了“ S”的安全能力,主要体现在两 方面:“可信计算”和“网络安全”。 可信计算,即中国电子提出业界领先的“可信计算 3.0”,从芯片底层基础 硬件做起,实现 CPU 内置可信计算,建立计算和安全防护并存的 CPU 双体系结 构,打造基于可信计算的“主动免疫”模式,同时可信计算 3.0 经济性大大提高, 可以有效利用 CPU 计算资源的冗余进行扩展,也可以在多核处理器内部实现可 信节点。 网络安全, 即 2019 年 5 月中国电子 37 亿元战略入股奇安信,这意味着奇安 26 四川省信创产业发展报告( 2020) 信将安全技术与安全人才双向加持中国电子网络安全能力。 飞腾已研制成功十余款自主 CPU 产品,涵盖高性能计算 CPU、服务器 CPU、 桌面终端 CPU 和嵌入式工控 CPU 几大系列,推出了从端到云的全栈式国产化解 决方案。 FT-2000+/64 集成 64 个自主微处理器核,采用 16nm 工艺,工作频率 2.2GHz-2.4GHz,典型功耗 100W,可胜任云计算、大数据处理、科学计算、事 务处理等服务器类应用,实测性能达到了国际先进水平。 2019年发布的 FT-2000/4 CPU 集成 4 个自主微处理器核,采用 16nm 工艺,工作频率 2.6GHz-3.0GHz,典 型功耗 10W,性能比上一代产品提升 1 倍以上,功耗降低三分之一,同时芯片 内置了安全机制,主要应用于桌面计算机、便携式计算机和工业控制系统终端计 算机等领域。 2019 年四季度,飞腾发布多路服务器 CPU 流片,支持 2-8 路直连, 主频 2.2GHz-2.5GHz,功耗约 120W,增强 RAS 功能。下一代服务器 CPU 将于 2021 年发布,支持飞腾安全可信架构,预计工作主频超过 3.0GHz。 PK 体系已在重点领域得到广泛的应用。 2019 年 12 月 29 日, PK 体系标 准 (2019 年版 )及 PKS 安全体系发布,宣告国内首个计算机软硬件基础体系 标准正式落地。“ PK 体系”是飞腾“ Phytium 处理器”和麒麟“ Kylin 操作系统” 的结合,具有完全自主知识产权,从 2011 年发展至今,已经成功应用于政府信 息化、电力、金融、能源等多个行业领域。 PK 体系标准的推出,实现了上 下游厂商技术服务以及体系内用户的标准化,同时也解决了体系内部产品与第三 方接入产品之间接口、参数、版本等的适配问题。“ PK 体系”对标 Windows+Intel 体系,是计算机基础体系的中国架构 ,将逐渐形成上下游协调发展的良性生态链。 2 全国信创发展状况 27 28 四川省信创产业发展报告( 2020) 3 四川省信创产业 现状 四川信息技术应用创新产业联盟由四川信创集约化保障中心会同在川企业 和行业社团共同发起成立, 2020 年 5 月 9 日成立。目前,会员单位达 200 余家, 涵盖了芯片、操作系统、数据库、中间件、应用软件、网络安全等主流厂商,还 容纳了整机生产、系统集成、设计监理等单位,覆盖了完整的信创产业。四川省 目前仅有的三家从事信创业务且具有涉密信息系统集成(系统集成、软件开发和 运行维护)三甲资质的单位,包括中科院成都信息技术股份有限公司、四川九洲 电器集团有限责任公司 和成都卫士通信息产业股份有限公司均为联盟成员单位。 联盟积极发挥桥梁纽带作用,致力于构建健康完整的信创产业生态。为了做好与 政府、用户的桥梁,培育更多骨干企业和品牌,促进相关主体间的交流和深度合 作,联盟将以全心全意为信创产业和广大会员服务为使命,努力成为主管部门发 展产业的助手、会员单位之间的联系纽带。 为更好地推进本报告的编写工作,编写小组通过调查问卷的方式,对四川省 信创产业相关单位开展调研,本次调研仅包括相关企业四川子企业的业务情况。 问卷涵盖各企业信创产业及产品的发展情况,对企业的自我定位、未来发展的预 测,以 及对四川省信创产业发展的建议等内容。根据统计,在所调查的 100 余 家 企业中,有 4 家企业未提供信创产值,其余 97 家企业 2020 年企业信创产值总计 133 亿 左右,产值不足 5000 万的企业有 53 家,超过半数。尽管如此,许多企业 对未来的信创发展还是充满信心,预估企业未来三年的信创产值在 721 亿 左右。 企业 2020 年信创产值与企业未来三年信创各段产值的厂商数量统计图如下: 3 四川省信创产业现状 29 图 3-1 通过统计分析问卷中的其他信息,我们得出四川省信创产业发展情况具有以 下特征: 3.1 信创企业初具规模,以小型企业为主 图 3-2 从集团人员规模数来看, 1000人以上的企业占了四成,加上 500-1000 人的 企业,总数超一半。而 500人以下,包括 100-500 人和 100人以下的企业占了剩 余的 47%.集团在川人员规模与集团人员规模形成一定反差, 500人以上的企业仅 占 14%,最多的是 100 人以下的企业,占了总量的 55%,其次是 100-500 人的企 业,占了 31%。在川研发人员规模与在川人员规模呈明显正相关, 500 人以上的 企业仅占 9%, 100人以下和 100-500人的企业分别占 69%和 22%。 根据国家统计局统计上大中小微型企业划分办法( 2017),单从人员规 模上来看,大中型企业占据了所调查企业的半壁江山,而在川情况相反,小型企 业占了多数。由此可见,四川信创企业虽已形成一定规模,但仍以小规模企业为 主,研发人员数量也相对较少。 3.2 企业类型多样化,“软件厂商 /硬件厂商 +”模式突出 近几年,我国一直紧锣密鼓地布局新兴技术,包括人工智能、物联网、云计 算、 5G 网络技术等等。信创企业也顺应大势,涉及核心芯片、基础软件、基础 硬件、信息安全等领域。 30 四川省信创产业发展报告( 2020) 图 3-3 在 100余 企业中,单一类型的企业有 25家, 其余 76家企业则都有涉及,为 复合型企业,两者的比值约为 1: 3。而在复合型企业中,软件厂商 +集成商 +服 务商、软件厂商 +服务商、软件厂商 +硬件厂商 +集成商 +服务商的模式位居前三。 从上图统计的企业类型来看, 100 余 企业中软件厂商最多,占总数的 38%,其次 是服务商,硬件厂商数量与集成商数量非常接近,代理商的占比最小。 因此,软硬件厂商协同发展,“软件厂商 /硬件厂商 +”模式势必会成为越来 越多企业的发展选择。 3.3 研发能力明显增强,产业地位显著提升 无论是信创领域的衍生背景,还是发展初心,亦或 在其不断发展的道路上, 自主研发、科技创新一直是信创领域所有企业高度重视并不倦追求的一点,这也 直接或间接地影响到了各企业在其各自信创领域技术上的变化:如图 3-4,自主 研发占据了其中的 68%,校企合作 ,代理或部分产品代理分别占据了 18%, 13%, 而第三方服务仅占 1。这也保证了技术研发可以更多的掌握在企业可控范围 内,同样也是企业在信创领域内技术研发不断努力的成果。 3 四川省信创产业现状 31 图 3-4 信创产业未来将是关键领域全面安全的产业,将实现软硬件的全部替换,并 逐步实现政务云的国产化。以目前的信创产业为契机,全面建成以操作系统、 芯 片、数据库、应用软件等为核心的国产自主安全平台,随着云计算、物联网、 AI、大数据等的应用,持续促进底层能力的提升、上层业务的不断拓展、产业边 际的不断拓宽。众所周知,信创产业大体分为芯片和操作,也即“芯与魂”。国 产芯片方面,华为海思是芯片设计的代表,长电科技为芯片封装的代表,都走在 了世界芯片制造的第一阵列。在操作系统方面,中标麒麟、银河麒麟等体系业已 较为成熟。目前,银河麒麟、天津飞腾等企业入驻四川,为我省的经济发展带来 了机遇,也使得我省信创产业地位得到显著提升。有了良好的开端,加上政府的 大力支持,我省信创产 业跻身国家信创产业行列指日可待。 68% 18% 13% 1% 企业技术类型图 A.自主研发 B.校企合作 C.代理或部分产品代理 D 第三方服务 32 四川省信创产业发展报告( 2020) 3.4 信创产业发展空间广阔 图 3-5 随着国际环境不确定性的增加,国际信息安全形势更加严峻,近年来我国政 府信息技术创新的要求不断提高。目前我国信创产业的发展既有大好前途,又面 临着挑战。在这样的形势下,四川省积极加入发展信创产业的行列,但是仍处于 弱势地位。由图 3-5 可知,在我们所调查的 100 余 企业中,有 25 家企业当前信 创产品比例不足 20%,约占企业总数的 25%。而信创产品比例 80%以上的企业 仅 17 家,约占总数的 17%。关于企业的当前信创产值比例,则有 42 家企业 当前 信创产值占企业总产值的比例不到 20%,将近占了总数的一半。这样两个相差极 大的情况表明,自四川省信创中心成立以来,我省部分企业积极加入了信创行业 的行列。但从以上图表分析可以知道,目前我省拥有广阔的消费市场尚未开发。 因此,我省信创产业的发展还需要企业自身不断创新,加上政府及领先企业的扶 持,方能得到长远发展。 3.5 产业结构不断优化 近年来的网络安全事故屡发,这提醒我们信息技术创新的重要性。在国家政 府的大力支持下,我国信创产业得到了快速发展,实现着从“中国制造”向“中 国智造”的转变。 由图 3-6 可知,在所调查 企业生产的信创产品中,应用软件占比 15%,大于 其他领域,其次是基础软件及云平台软件等产品。整体来看,外设产品的发展处 3 四川省信创产业现状 33 于弱势地位,其余领域产品比较均匀。 图 3-6 从企业主要服务行业领域来看,党政行业占比最高,而八大行业领域的应用 则相对均衡,其他行业占比较小。总的说来,当前四川省信创领域产品“一树开 花”,主要服务行业领域悉数涉足,信创领域产品及产业结构不断优化。 图 3-7 34 四川省信创产业发展报告( 2020) 4 四川省信创产业链全景 35 4 四川省信创产业链全景 我国信创产业链上游主要是基础硬件和软件制造商,包括 CPU 芯片、存储、 网络产品、操作系统、数据库和中间件等行业,下游为国家重要部门如政府部门、 金融、交通、电信、石油等。我省的信创产品在各个领域都有涉及,其中多个企 业在我省的信创发展状况良好,下面主要从基础硬件设施、底层软件厂商、上层 应用软件和行业应用情况四个方面来为我省信创产业链全景做一个概述。 4.1 基础硬件设施 4.1.1CPU ( 1) 成都海光集成电路设计有限公司 海光信息技术有限公司(以下简称“海光公司”)成立于 2014 年,是一家 高端芯片设计企业。海光公司注册资金为 20.2 亿元,主要股东包括中科曙光、 成都高新投资集团、成都产业投资集团、国科控股等国有股东。 2016 年,海光 公司在成都落地了两家公司:成都海光集成电路设计有限公司(以下简称“成都 海光”)和成都海光微电子技术有限公司,两家公司的注册资金分别为 2.93 亿 美元和 0.92 亿美元,具体从事海光 CPU 的研发和销售。海光公司走“引进、消 化吸收、再创新”的技术路线,通过技术引进进入 x86 CPU 设计领域。海光公 司采用“销售一代,在研一代,预研一代”的产品研发策略,小步快跑,快速 迭 代,已经量产了两代海光 CPU 海光一号和海光二号。海光公司正在研发下 一代海光高性能 CPU,目前进展顺利。 海光 CPU 采用高性能处理器架构和先进的集成电路制造工艺,达到了同时 期国际主流商用 CPU 的同等技术水平。海光 CPU 支持 x86 指令集,兼容现有主 流生态,应用移植优化的难度极低。海光 CPU 采用符合国家标准的安全技术, 实现了内存加密、虚拟机加密、容器安全、可信计算 3.0 等安全特性,满足了高 安全等级应用系统的需要。海光 CPU 具有高性能、高安全性和生态好等显著优 点,得到了用户的广泛认可。 2018 年,海光 CPU 开 始规模化销售,已经应用于 电信、金融、能源、交通、教育等关键信息基础设施,实现了对高端 CPU 的进 36 四川省信创产业发展报告( 2020) 口替代,保障了重要信息系统的安全。 通过海光 CPU 的持续研发,海光公司建立了完善的高端芯片研发环境和面 向先进工艺的高端芯片研发流程,形成了一支上千人的高端芯片研发团队,攻克 了大量高端 CPU 设计核心技术,获得了大量的自主知识产权。海光公司的科研 实力得到了国家相关部门和行业专家的高度认可,是先进微处理器技术国家工程 实验室的主要依托单位,承担了多个重大科技攻关项目、核高基重大专项和省部 级科研课题。目前海光 CPU 已经进入了 中央政府采购目录和其它重要名录,正 在为中国信息产业的可持续发展发挥重要作用。 信息产业成功的生态系统都是市场竞争中无数企业和用户自发选择演化而 成的,存在着大量持续发展的软件,影响到生产和生活的方方面面。海光 CPU 支持 x86 体系结构,兼容已有的主流生态系统,同时基于自主创新,与国内信息 产业同行协同,针对新的应用培育新的生态系统。 海光公司重视生态系统建设,联合整机厂商、基础软件厂商、应用软件厂商、 系统集成商和行业用户,建立了海光 CPU 的应用推广体系。国内主要 OEM 厂 商,如中科可控、浪潮、联想、同方等已经开发了多款海光服务器,有力地推动 了海光 CPU 的发展。 受益于国家政策支持、行业发展需要和公司管理有方,成都海光得到了迅速 发展。人员规模不断增长,投资规模不断扩大,新产品研发进展顺利,产品销售 额和利润快速增长,实现了良性发展。 2019 年,成都海光销售额 4.04 亿元,税 收 5600 万元。 2020 年预计销售额 10 亿元,产值同比增长 150%。 ( 2) 华为技术有限公司 华为创立于 1987 年,是全球领先的 ICT(信息与通信)基础设施和智能终 端提供商,致力于把数字世界带入每个人、每个 家庭、每个组织,构建万物互联 的智能世界:让无处不在的联接,成为人人平等的权利;为世界提供最强算力, 让云无处不在,让智能无所不及;所有的行业和组织,因强大的数字平台而变得 敏捷、高效、生机勃勃;通过 AI 重新定义体验,让消费者在家居、办公、出行 等全场景获得极致的个性化体验。目前华为约有 19.4 万员工,业务遍及 170 多 个国家和地区,服务 30多亿人口。 2020年 4月 16日上午,成都市举行首场重大产业化项目集中签约 , 华为将 4 四川省信创产业链全景 37 在蓉建设总投资超过 10 亿元的华为鲲鹏整机制造总部项目。华为作为国内产业 链龙头企业,在蓉投资将有利 于提升城市经济活力、提振社会投资信心,更重要 的是华为入驻将带来的招商引资、强链补链的重大机遇,将吸引一批行业领军企 业和关键环节企业集聚发展,辐射四川省整体电子产业发展。 目前, 服务器及部 件、企业应用软件等产业链企业市场空间广阔,华为构建鲲鹏生态,助推中国 IT产业重构,有望从中斩获 IT重构新时代红利。 鲲鹏 920处理器采用华为自主开发的处理器内核,兼容 ARMV8.2指令集,通 过优化分支预测算法、提升运算单元数量、改进内存子系统架构等一系列微架构 设计,大幅提高了处理器单核性能。单核 SPECint_speed_base2006GCC7.3.0 -O2 性能达到 10.8/GHz。 同时,鲲鹏 920采用自研 Mesh互联 Fabric,单芯片集成最多 64个自研核, 典型主频 2.6GHz。业界标准 Benchmark SPECint_rate_base2006GCC 7.3.0 -O2 评分超过 930,超越业界主流 CPU,将性能纪录提升了 25%,创造计算性能新纪 录。 高吞吐。鲲鹏 920 处理器在设计之初就开展了芯片封装、单板 PCB联合优化 设计,攻克芯片超大封装的可靠性以及单板可靠性难题。成功将 DDR4 的通道数 从当前主流的 6 个通道提升 到 8 通道, DDR4 的典型主频也从 2666MHz 提升至 2933MHz,内存带宽高出主流芯片 60%,保证了鲲鹏 920超强算力的高效输出。 同时,鲲鹏 920 处理器还率先集成 PCIe 4.0、 CCIX 等高速接口,单槽位接 口速率为业界主流速率的两倍,使得鲲鹏 920可以更高效地和外设或其他异构计 算单元通信,有效提升存储及各类加速器的性能。集成 2个 100G RoCE端口,网 络带宽从主流的 25GE 提升到 100GE,速率提升 4倍。 高集成。鲲鹏 920 采用 7nm 制程工艺,它不仅是一颗通用 CPU,还同时集成 了南桥、网卡、 SAS存 储控制器等三种芯片,做到集成度业界第一,单颗芯片实 现 4颗芯片的功能,可以释放出更多槽位扩展更多功能,大幅提高系统的集成度, 也给客户的 TCO带来收益。 高能效。云计算的兴起,使得数据中心规模越来越大,从几台服务器、几个 机架演变成以万台服务器为单位的数据中心集群。占地空间和能源消耗成为大型 数据中心的重要影响因素,节能具有更重要的意义。 38 四川省信创产业发展报告( 2020) 鲲鹏 920处理器在创造计算性能纪录的同时,功耗比性能标杆处理器更低, 能效比超过主流处理器 30%。在大规模数据中心业务实践中,每万台服务器可以 每年省电 1千万度,碳排放每年减少 10000吨。 ( 3) 龙芯中科技术有限公司 “龙芯”是我国最早研制的高性能通用处理器系列,于 2001 年在中科院计 算所开始研发,得到了中科院、 863、 973、核高基等项目大力支持,完成了十年 的核心技术积累。 2010 年,中国科学院和北京市政府共同牵头出资,龙芯中科 技术有限公司正式成立,开始市场化运作,旨在将龙芯处理器的研发成果产业化。 龙芯中科面向国家信息化建设的需求,面向国际信息技术前沿,以创新发展 为主题,以产业发展为主线,以体系建设为目标,坚持自主创新,掌握计算机软 硬件的核心技术,为国家安全战略需求提供自主、安全、可靠的处理器,为信息 产业及工业信息化的创新发展提供高性能、低成本、低功耗的处理器。 龙芯中科致力于龙芯系列 CPU设计、生产、销售和服务。主要产品包括面向 行业应用的“龙芯 1号”小 CPU、面向工控和终端类应用的“龙芯 2号”中 CPU、 以及面向桌面与服务器类应用的“龙芯 3号”大 CPU。目前,龙芯面向网络安全、 办公与信息化、工控及物联 网等领域与合作伙伴展开广泛的市场合作,并在政府、 能源、金融、交通、教育等行业领域取得了广泛应用。 龙芯在整机产品方面合作厂商最为广泛,在通用机、专用机、网络设备、安 全设备、密码设备方面都具备较为丰富的产品系列。 在性能方面,龙芯 3A4000/3B4000 性能倍升, 3A4000/3B4000 使用与 3A3000/3B3000 相同的 28nm 工艺,通过设计优化成倍提升性能。根据 SPEC CPU2006 性能测试结果,龙芯 3A4000定点和浮点单核分值从 3A3000的 10-11 分提高到 20-21分,在桌面性能 上已经开始领先同类 CPU 最新产品。龙芯 3A4000 电脑搭配 UOS 等操作系统, Unixbench 四线程分值已经从早期的 1300 分提升至 2700 多分,性能优化提升 100%以上。 在使用体验上,龙芯 3A4000桌面用户体验与 Intel i3基本相当,所有常用 桌面操作小于 2秒(如 WPS打开 50M doc文档用时 1.6秒);在服务器方面, 3B4000 四路服务器性能是 3B3000双路的 3倍以上,同时 3B4000对虚拟机支持更加完善, 虚拟机效率达 95%以上。 2020年 3A4000/3B4000 已备货生产 140万片以上,能够 4 四川省信创产业链全景 39 持续满足整机厂商后续排产要求;在安全性方面,龙芯 CPU可以对熔断和幽灵漏 洞有效免疫。龙芯 3A4000 在处理器内部内置了加解密算法和安全可信模块,不 需要外置密码卡和可信芯片,是目前唯一通过了国家商密二级型号鉴定测试的 CPU芯片,实现了自主可控与安全机制的有机结合。因此,龙芯安全能力不止体 现在内网,同时也在外网具备商密二级和等保三级以上的内生安全优势,便于用 户后续在龙芯设备上直接构建安全体系和完善相关安全认证。 未来,龙芯将致力于与合作伙伴一起秉承“共商、共建、共
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