华泰证券郭雅丽:从资本市场角度看信创发展

2022-11-11 14:37:51  来源:

摘要:信创产业的发展史更是一部国内基础软硬件企业的成长史。未来三到五年,信创产业将迎来黄金发展期。 与此同时,我国国产基础软硬件也从“不可用”状态逐步发展为“可用”状态,并正在从“可用”状态向“好用”状态演变。因此,无论从政策、外部环境,还是从技术产品等角度,信创产业已经“万事俱备,只欠东风”。
关键词: 数字化,信息技术应用创新,华泰证券
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信创产业发展阶段:全面推广的起点
信创产业的发展史更是一部国内基础软硬件企业的成长史。信创产业的正式启动可追溯至2014年,经过6年的试点和推广,我国信创产业正在从少量试点、局部试点发展到全面推广阶段,2020年将成为信创产业全面推广的起点。未来三到五年,信创产业将迎来黄金发展期。
与此同时,我国国产基础软硬件也从“不可用”状态逐步发展为“可用”状态,并正在从“可用”状态向“好用”状态演变。
 
因此,无论从政策、外部环境,还是从技术产品等角度,信创产业已经“万事俱备,只欠东风”。
 
疫情之下的信创产业:“新基建”重要抓手,蓄势待发
面对突如其来的新冠肺炎疫情,国家及地方政府都付出了巨大的人力、物力及财力,由此市场担心政府是否会因财政资金压力过大,从而减少对信创产业的投入。
 
对此,我们认为,虽然短期政府财政收入面临较大压力,但政府对信创产业的投入不会降低,原因有二:
一是信创产业作为国家坚定不移推进的战略,已“箭在弦上”,不会动摇;
二是新冠肺炎疫情导致短期宏观经济大幅下滑,稳增长成为第一要务,因此政府有望实施积极的财政政策,扩大财政支出。3月初,国家提出要加快5G、数据中心、人工智能、工业互联网等新型基础设施建设,而信创产业作为名副其实的“新基建”,将成为拉动经济发展的重要抓手之一,因此政府投入不会减少。
 
信创产业全景图
信创产业包含了从IT底层的基础软硬件到上层的应用软件全产业链的安全、可控。
以“云”和“端”角度为例:
1)基于国产平台的终端全栈架构:包括国产CPU、整机设备、固件(BIOS)、操作系统及驱动层和应用层(办公软件、应用软件)等。终端设备包括单独部署的个人桌面电脑、笔记本电脑、接入云平台的瘦客户端等。
 
 
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2)基于国产平台的云计算全栈架构:随着云计算的发展,政府、金融、电信等各个行业都在逐步从传统信息系统“烟囱式”的建设方式向私有云、公有云环境进行迁移。云计算的核心就是利用以虚拟化为代表的技术进行计算、存储、网络等资源的配置管理和弹性扩展。云计算整体架构包括:基于国产CPU的基础设施层,如整机、网络、存储等;IaaS层--包括操作系统和云管理平台;PaaS层--主要是通过使用容器环境对应用软件进行微服务化定制封装,使用DevOps理念对云原生应用进行持续部署和集成,使用容器编排工具对容器进行统一集群管理;SaaS层包括政府、金融、电信等各行业业务软件。此外,还包括整个平台的安全管理、运维管理及相应的标准制定遵循。
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信创产业链核心环节之---CPU
 
国产CPU主要参与者
CPU(Central ProcessingUnit)中央处理器,是计算机的运算和控制核心(Control Unit),它的功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。中央处理器内部主要包括运算器(ALU,Arithmetic Logic Unit)和高速缓冲存储器(Cache)及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线。
 
CPU指令集分类
CPU依靠指令来计算和控制系统,每款CPU在设计时就规定了一系列与其硬件电路相配合的指令系统,从大类划分上可分为复杂指令集(CISC)和精简指令集(RISC)两种。
 
自主研发CPU需要得到指令集授权,指令集授权方式主要有两种:指令集架构授权、IP核授权:
(1)指令集架构授权:指可以对ARM架构进行大幅度改造,甚至可以对ARM指令集进行扩展或缩减。譬如,苹果A6处理器使用的是ARMv7-A指令集,由于得到了ARM公司架构层级授权所以苹果公司可以对ARM架构进行大幅度改造,甚至可以对ARM指令集进行扩展或缩减,从而出现了苹果公司自己的“Swift架构”。
 
(2)IP核授权:指可以以一个内核为基础然后在加上自己的外设,由此设计自主MCU(Soc芯片)。例如TI公司的STM32系列单片机是以ARM Cortex-M3内核为基础然后在加上自己的外设,最后形成了自己的MCU。但TI公司并没有权限去对Cortex-M3内核进行改造,所以TI公司获得的应该是内核层级授权。由于IP软核源代码的分析与解读需要耗费较大的人力,而硬核授权并不包含源代码的开放,因此,我们认为,这种方式的安全可靠性并不高。
 
其中,X86 指令集架构掌握在 Intel 和 AMD 手中,不对外开放;ARM公司向全球知名 CPU 设计厂商开放指令集架构授权和IP核授权。在国产芯片厂商中,华为鲲鹏和飞腾获得了 ARM 公司 64 位 ARM V8 指令集的架构授权,有权设计、生产、销售 ARMv8 兼容处理器产品。龙芯、申威分别获得 MIPS 架构和 ALPHA 架构的授权,自主研发处理器内核,并在此基础上,对相关架构指令集进行了扩展。基于两种指令集授权模式,加上国内一些厂商自建指令集系统,CPU国产化的方式主要有三种:
 
国产CPU主要参与者
2002年中科院计算所研制出我国第一款商品化通用高性能CPU“龙芯”1号。此后,我国科研技术人员大力攻关,相继有多款国产处理器芯片陆续面世。目前我国国产处理器芯片的主要参与者有:龙芯、兆芯、飞腾 、海光、申威和华为等。
 
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信创产业链核心环节之---操作系统

操作系统信创产业根基所在
操作系统是连接硬件和数据库、中间件、应用软件的纽带,向下适配硬件系统、发挥终端硬件性能,向上支撑应用软件功能、影响用户的最终体验,起到了承上启下的关键作用,是构建国产IT底层生态环境的重要组成部分。
 
谁掌握了操作系统的话语权,谁就掌握了整个IT产业的话语权
PC时代,Windows 操作系统+Intel CPU 组合而成的Wintel联盟居于垄断地位,也成就了微软在互联网时代的霸主地位。随着移动互联网的兴起,安卓/iOS操作系统+ARM快速崛起,同时谷歌和苹果也随之成为移动互联网时代的霸主。
 
全球从PC互联网时代发展到移动互联网时代,正在向万物互联时代发展。每一代互联网向比上一代,从联网设备的数量到市场规模,都会有指数级的增长。每一代互联网都有掌握产业链的龙头公司,从PC时代的英特尔和微软,到今天的ARM和Google,未来谁能掌握核心芯片和操作系统,就会成为新的万物互联时代的产业链霸主。
 
CPU和操作系统是整个信创产业的根基没有CPU和操作系统的安全可控整个信创产业就是无根之木无源之水2014年,微软windowsXP停服;2020年1月14日,微软宣布Win7停止服务。根据百度统计流量研究院的数据,截止到2020年2月,Win7在我国操作系统领域仍占据52.4%的份额。意味着微软停止Win7服务,我国将有超过一半的电脑将处于安全无法保障的尴尬处境。且Windows操作系统源代码是封闭的并掌握在微软手中,这极大威胁了我国整体信息安全保障能力。由此可见,推出我国自己的安全可靠操作系统具有非常重要的战略意义。
 
国产操作系统:均是基于Linux内核的二次开发
目前主流操作系统主要有PC端的Windows、Linux、OSX等;服务器操作系统Unix/Linux,Windows Server,OS X;嵌入式操作系统μClinux、μC/OS-II、eCos、FreeRTOS等;PDA手持终端操作系统Palm OS、Pocket PC等。
 
目前国产操作系统均是基于Linux内核进行的二次开发Linux是一款由C语言编写的免费开源系统内核。凭借其免费开源、安全稳定、高模块化程度、广泛的硬件支持、支持多用户多任务等特点,Linux获得众多开发者的推崇。
 
基于不同版本,国产操作系统又分成了不同的技术流派。
 
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国内操作系统厂商主要有麒麟OS(中标麒麟、银河麒麟)、深度科技、普华软件、中兴新支点、凝思、中科方德等公司。另外,华为也推出了自己的社区版开源操作系统华为欧拉(OpenEuler)。
各公司简要概况见下表。
 
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在信创领域,目前占据主导地位的主要是麒麟操作系统,另外以深度操作系统为基础的UOS快速崛起
 
信创产业链核心环节之---数据库
数据库是按照一定的数据结构组织、存储和管理数据的仓库。可视为电子化的文件柜,用户可以对文件中的数据进 行新增、查询、更 新、删除等操作。
 
根据数据模型的不同,数据库可以分为关系型数据库和非关系型数据库。关系型数据库的底层数据模型是关系模型。非关系 型数据库是一个大类,其又可以分为不同种类的数据库。比如,面向高性能并发读写的keyvalue数据库,面向海量数据访问的文档数据库,面向可扩展性的分布式数据库等。
 
从数据库的演进方向来看,数据库的发展规律遵循摩尔定律,从单机数据库、集群数据库、到如今云分布数据库、AINative数据库;数据库的特点也呈现出互联网、移动化、数字化。过去通过数据库绑定应用的方式开始松动与瓦解,并走向分布式与开源。以商业数据库为核心的“重数据+轻应用”模式向以应用为中心,兼容开源和商业数据库的 “重应用+轻数据库”模式
 
竞争格局:目前我国数据库主要由海外巨头把控,根据Gartner分析型数据库魔力象限报告,Oracle、Microsoft处于领导者地位,亚洲只有南大通用、华为、阿里三家公司入榜。
 
国产数据库分类:根据源代码来源不同,国产数据库可以分为四大类:Oracle系,MySQL系,Informix系,PostgreSQL系。如武汉达梦属于Oracle系,阿里/腾讯数据库均属于MySQL系,华为高斯DB和人大金仓数据库均属于PostgreSQL系,南大通用属于Informix系。此外,国产数据库还可以分为传统商用数据库、云数据库以及开源数据库。
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总结:

整体而言,我们看好信创产业未来三到五年的发展机遇。
在国产CPU领域,我们看好的顺序依次是,飞腾、海光、华为鲲鹏、龙芯。标的方面,建议关注中国长城(天津飞腾第一大股东)、中科曙光(天津海光第一大股东)。
 
在国产操作系统领域,我们看好UOS和麒麟OS,对于两者的份额,目前还无法准确判断,需要持续跟踪双方的发展态势。标的方面,建议关注诚迈科技(统信软件第一大股东)、中国软件(麒麟软件第一大股东)。
 
国产数据库领域,由于国产数据库厂商众多,其中武汉达梦在党政领域优势较为明显,阿里ocenbase、腾讯数据库等在电商、银行等行业领域优势更为突出,华为高斯DB主要用于自用。另外创意信息旗下万里开源数据库入围了中国移动的集采招标,并在国网领域具备优势。

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责编:zhanghy

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