2020自主可控产业市场发展趋势分析,技术不断完善市场前景可期

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信息化代表新的生产力和新的发展方向,已经成为引领创新和驱动转型的先导力量。云计算、物联网、大数据、人工智能等新技术驱动网络空间从人人互联向万物互联演进,数字化、网络化、智能化将无处不在。现实世界和数字世界日益交汇融合,全球治理体系面临深刻变革。网络空间已成为国家继陆、海、空、天四个疆域之后的第五疆域,与其他疆域一样,网络空间也须体现国家主权,保障网络空间安全就是保障国家主权。

2018年4月16日,美国商务部工业与安全局以中兴通讯对涉及历史出口管制违规行为的某些员工未及时扣减奖金和发出惩戒信,并在2016年11月30日和2017年7月20日提交给美国政府的两份函件中对此做了虚假陈述为由,禁止美国公司向中兴通讯出口电讯零部件产品。期限为7年。2018年7月12日,在与美国供应商的商业往来中断近三个月后,中兴通讯以14亿美元的罚款及保证金为代价,与美国商务部签署了取消制裁协议。中兴通讯并不是美国对我国在信息领域进行技术封锁的个案:2018年8月1日,美国商务部以国家安全和外交利益为由,将44家中国企业列入出口管制清单,涉及导航、半导体、通讯技术等多个子领域;2019年5月15日,美国总统特朗普签署行政命令,宣布进入国家紧急状态,允许美国禁止被“外国对手”拥有或掌控的公司提供电信设备和服务;5月16日,美国商务部产业与安全局(BIS)将华为及其非美国附属68家公司纳入“实体清单”。

我国与美国在贸易摩擦中一系列事件反映出,我国在信息技术领域仍然面临核心技术受制于人的巨大隐患。信息技术产品生态体系由硬件、基础软件和应用三部分构成:硬件包括芯片、存储器和输入输出设备;基础软件包括操作系统以及数据库、中间件、办公套件等支撑软件。我国在芯片和操作系统等计算机关键软硬件领域主要依赖于跨国公司的产品。

2020自主可控产业市场发展趋势分析,技术不断完善市场前景可期

资料来源:锐观咨询整理

芯片是整个信息系统的运算和控制中心,承担着处理指令、执行操作、控制时间、处理数据等功能;操作系统是应用软件与硬件之间的桥梁,用来对整个信息系统的硬件和软件资源进行配置和管理,控制所有应用程序运行;由于软件在硬件平台上运行需要进行复杂的编译过程,不同芯片难以实现运行于其上的操作系统的互相兼容,因此,作为整个信息系统的心脏,芯片对于信息技术产品产业链的整合以及生态系统的建设具有引导作用:一个在市场上处于弱势地位的芯片,将无法驱使软件企业针对其进行适配,从而无法构建一个软件企业以其为核心、协同发展的良性生态。

在国际市场上,Intel便凭借其与Windows的生态联盟成为了PC领域的统治者:一方面,由于摩尔定律的存在,在成本不变的情况下,集成电路上可容纳的元器件的数目每隔约18-24个月便会增加一倍,性能也会随之提升一倍,Intel即可凭借其先发优势轻松抵御后进者的挑战;另一方面,随着Intel硬件性能的提高,Windows也在不断地推出功能更加丰富的新一代操作系统,由于Windows操作系统以及相关软件产品均是基于Intel芯片所开发的,Intel与Window便形成了联盟式发展,集聚了硬件生产商、软件开发商、整机商等企业,共同产生了强大的竞争优势。目前,全球有80%的PC使用Intel的处理器,超过90%的PC使用微软的Windows操作系统。

由于我国芯片产业的核心技术相对落后,未能在其基础上形成完整、强大的信息产业生态体系,我国虽然已经是一个网络大国,但还不是网络强国。根据海关统计,2017年中国进口集成电路3770亿块,同比增长10.1%,进口金额2601.4亿美元,同比增长14.6%;2017年中国出口集成电路2043.5亿块,同比增长13.1%,出口金额668.8亿美元,同比增长9.8%。我国集成电路进出口金额差距悬殊,其进口额从2015年起已连续三年超过原油,从侧面反映了我国芯片产业与国外相比仍有较大差距。

2020自主可控产业市场发展趋势分析,技术不断完善市场前景可期

2020自主可控产业市场发展趋势分析,技术不断完善市场前景可期

目前,在CPU核心技术的可控性上,我国主要采取自主研发与引进消化吸收两条路线。其中,自主研发路线上有龙芯、申威处理器等产品:龙芯的主要研发团队为中国科学院计算所,其购买了MIPS32/64位架构的永久授权,自主设计了相应的指令集与微结构,拥有完全的知识产权;申威处理器由国家高性能通用集成电路(上海)设计中心自主研发,采用Alpha指令集,由于Alpha相关技术专利大多已过期,因此申威处理器是一款具有完全自主知识产权的处理器。引进消化吸收路线上有飞腾处理器以及天津海光的禅定处理器等产品:飞腾处理器的核心研究团队为国防科技大学计算机学院,其购买了ARM自主化程度最高的架构授权,可进行自主CPU基础架构的研发;天津海光的禅定处理器是天津海光与AMD成立的合资公司所生产的面向中国市场的X86处理器。

在CPU方面,我国技术路线基本涵盖了国际所有芯片技术方向,呈现主攻路线不统一的状态,造成了科技资源配置的分散。目前,硬件和整机厂商对国产CPU还存在质疑,大量的通用软件也没有针对国产CPU架构开发单独的适配版本,进一步恶化了国产CPU在大众消费市场上的困境。此外,目前国内CPU在制造工艺上落后国外两代,如高端光刻机、CPU设计EDA工具等高度依赖国外,只有对性能要求不是很高的CPU才会采用境内工艺生产。因此,国产CPU产业呈现上下游各环节协同不够、自主生态不完备的状态。

我们认为,云计算的出现将成为我国在自主可控领域实现突破的契机。一方面,在云计算时代,数据中心由大量低端X86服务器堆积而成,已不再盲目追求单个CPU的计算速度,此外,摩尔定律的逐渐失效也为国产CPU厂商的奋起直追提供了条件;另一方面,云计算时代算力的高度集中使得我国信息技术产业的核心芯片与基础软件不再由单个终端用户决定,凭借国家意志,国产芯片可以在少数云计算龙头供应商上推广应用、迅速普及,从而搭建起相应的产业生态圈,并实现其内部的良性循环。

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