(報告出品方/作者:東方證券,浦俊懿,陳超,徐寶龍)
一、IT基礎軟硬件與工業軟件是國家安全的重要支撐1.1數字技術是社會發展重要推動力,也成為國家安全的重要內容
人類歷史發展經歷了農業革命、工業革命,目前正處于信息革命時代。當今世界,新一輪科技革命和產業變革風起云涌,互聯網、大數據、云計算、人工智能、區塊鏈等信息化與數字化技術加速創新,日益融入經濟社會發展的各領域、全過程,正成為重組全球要素資源、重塑全球經濟結構、改變全球競爭格局的關鍵力量。
中國數字經濟蓬勃發展,已成為國民經濟最重要的發展驅動力之一。我國數字經濟增加值規模由2008年的4.8萬億增長到2020年的39.2萬億,數字經濟規模占GDP比重不斷提升,2020年數字經濟占GDP比重達到38.6%,而2022年1月發布的《“十四五”數字經濟發展規劃》明確到2025年數字經濟核心產業增加值占GDP比重要達到10%。我們認為,數字經濟的發展與國家的經濟安全密切相關。
數字技術支撐著眾多行業的發展與運營,是產業安全的重要保障。數字技術正與制造業、服務業、農業等產業深度融合,而通過“云、大、物、移、智”等新技術,傳統行業正迎來全方位、全鏈條的改造。對各類企業而言,基礎IT軟硬件以及各類生產控制系統、核心業務系統和管理信息化系統已經成為了其運營的必要支撐,相關系統的安全和穩定已成為產業安全的重要保障。
國家通過多角度著手,為國產IT產業發展提供支持。雖然中國在基礎硬件的組裝生產領域位于全球較為領先的地位,在各類應用系統方面也有著較高國產化率,但是,在芯片、操作系統、數據庫等最核心、最關鍵的領域,英特爾、微軟、甲骨文等國外廠商依然占據壟斷地位,從而給國家安全帶來一定的影響和隱患。在以數字技術為代表的科技安全成為國家安全重要組成部分的背景下,從“十一五”期間“核高基”重大專項開始,國家一直通過財政、投融資、研發、知識產權、市場應用等角度著手,為國產IT產業發展提供良好的環境和政策支持。
1.2基礎軟硬件與工業軟件多數領域,國外巨頭依然占壟斷性地位
雖然IT基礎軟硬件和工業軟件的安全性對國家而言意義重大,但是國內大部分相關領域目前依然處于國外廠商壟斷的狀態。
在國內基礎軟硬件領域,海外企業仍處于壟斷地位。根據Statcounter統計,2019年國內PC端操作系統市場份額87.59%被微軟占據,8.64%被蘋果公司占據,而包括國產廠商、開源品牌在內的其他廠商份額僅為3.77%;在國內CPU市場,兩家海外公司Intel、AMD在中國市場收入達到1581億元(2020年),而同期的3家重要國產CPU廠商合計收入僅33.74億元,國外CPU品牌在國內市場的收入是國產品牌的46.8倍。由此可見,在操作系統和CPU這兩個最重要、最基礎的軟硬件領域,國內市場整體仍處于海外品牌的壟斷中,國內廠商整體實力距離海外巨頭品牌差距較大。
另外,作為軟件的重要分支,工業軟件對工業設計、生產過程管理中發揮著重要作用,相關產品對產業安全有著重大的影響。目前來看,國內在工業控制系統領域已經有了一定的競爭力,而在CAD、EDA等設計環節軟件看,依然處于較落后的狀況。
從當前CAD行業的競爭格局來看,海外的頭部廠商無論是在國內還是世界范圍內都占據著明顯的優勢。根據華經產業研究院數據,在2019年全球CAD軟件市場中,Siemens、Dassault、Autodesk合計占據了約70%的市場份額。其中,Siemens的產品適用于通用機械設計,Dassault的客戶主要覆蓋航空航天等高端裝備制造領域,Autodesk則在建筑設計領域處于行業領先地位。
而在EDA領域,海外三巨頭于20世紀80年代起家,通過持續的收并購完善產品矩陣,逐步形成全工具鏈、全流程的覆蓋。SiemensEDA成立于1981年(前身為MentorGraphics),是EDA三巨頭中成立最早的公司,之后Synopsys與Cadence分別于1986年、1988年成立。歷史上,海外三巨頭共發起過200多次收并購,正是通過不斷地兼并和收購,三家公司不斷擴張自身的業務和產品線邊界。目前,海外EDA三巨頭均已覆蓋了芯片設計所有環節,并選擇了相應主攻的細分領域,打造了自身的明星產品。
從全球及國內的競爭格局來看,海外三巨頭具有明顯優勢,國產EDA廠商還有較大差距。EDA行業市場集中度較高,全球EDA行業主要由Synopsys、Cadence和SiemensEDA壟斷,三巨頭屬于具有顯著領先優勢的第一梯隊,共占據了全球市場78%的份額。華大九天與其他幾家企業憑借部分領域的全流程工具或在局部領域的領先優勢,位列全球EDA行業的第二梯隊,共占據了全球市場15%的份額。第三梯隊的企業主要聚焦于某些特定領域或用途的點工具,整體規模和產品完整度與前兩大梯隊的企業存在明顯的差距。
1.3關鍵技術領域“卡脖子”后將嚴重影響產業發展甚至國家安全
自2018年中美貿易摩擦爆發以來,中國眾多科技實體遭遇了美國的各項制裁。以覆蓋面最廣的“實體清單”為例,截至2021年12月,美國商務部工業和安全局以各種理由,將611家中國公司、機構和個人列入到實體清單(EntityList)中。據了解,實體清單是美國以維護國家安全利益為名義設立的出口管制條例,被列入實體清單中的主體在未獲許可證前無法獲得受相關條例管轄的相關物項,從而對相關主體正常運營產生重大影響。
中國被列入實體清單的主要涉及三類主體。一類是與信息技術、核電、國防軍工有關的高校和研究機構;一類是與國防軍工及航天科技有關的機構及產業公司;一類是與通信、半導體、人工智等相關的技術產業實體,其中包含華為、中國移動、海康威視等巨頭,也包含中芯國際、科大訊飛、中科曙光等眾多ICT行業龍頭企業。從中可以看出,軍工和科技行業是被制裁的主要領域,而從過去兩年相關企業經營情況看,部分企業由于無法從獲得核心元器件等資源,業務受到了不同程度的影響。
華為首當其沖承受美國“制裁”,“實體清單”中的中國公司發展均受到一定影響。以受美國制裁最為嚴重的企業華為為例,公司在兩年多時間內經歷了美國多制裁,第一輪是2019年5月15日被列入實體清單,華為無法購買美國技術占比超25%的各類產品,包括高通芯片、安卓系統、英特爾高端芯片等;一年之后,華為受到了第二輪制裁,被嚴格限制使用美國的技術、軟件設計和制造半導體芯片,這輪制裁導致華為自主研發芯片無法通過臺積電等代工廠流片生產;2020年8月17日,美國商務部進一步收緊了對華為獲取美國技術的限制,同時將華為在全球21個國家的38家子公司列入“實體清單”。
在美國一輪又一輪的制裁影響下,華為的業務發展遭遇了較大的困難,以手機為代表的消費者業務下滑最為明顯,市場份額由2017年的20.4%下降至2021年的10%,并不得不將榮耀進行剝離,而B端業務也受到較大影響,如華為的服務器業務也由18年的17.9%降至21H1的11.2%,其鯤鵬服務器主要靠消耗歷史芯片庫存來供貨。而其他在實體清單內的企業,也不同程度受到影響,比如國內高端服務器龍頭中科曙光,在被列入實體清單之后,公司收入增速近兩年來明顯降速,企業發展受到一定影響。
“俄烏沖突”中歐美多家科技巨頭宣布對俄制裁,預計對俄國家發展產生較大不利影響。此次俄羅斯與烏克蘭爆發軍事沖突以來,眾多歐美科技巨頭宣布了對俄羅斯進行“極限制裁”,暫停對俄羅斯供貨開展業務,包括芯片巨頭英特爾、AMD、英偉達等,操作系統、辦公軟件與公有云巨頭微軟、谷歌,公有云巨頭亞馬遜,數據庫巨頭Oracle,ERP龍頭SAP等20多家科技巨頭。這些科技巨頭停止產品銷售和技術服務,預計將對俄羅斯產業和經濟安全產生較大影響,例如,Oracle數據庫被廣泛使用于銀行、電力、航空訂票等領域,一旦數據庫系統出現問題,這些關系國計民生的行業會面臨癱瘓的風險。
IT技術已日漸成為眾多行業的技術底座,國外科技巨頭對我國的“制裁”風險或將影響國家安全。在IT技術已成為眾多行業不可避免的技術底座的情況下,如果國外科技巨頭也對中國進行“斷供”或者“停服”,將對國內的數字產業以及關乎國計民生的重要行業產生較大沖擊,影響國家的經濟與產業安全。
1.4從“核高基”到“信創”,政策推進基礎軟硬件自主化體系建設
由于美國在基礎軟硬件體系領域有著顯著的先發優勢,中國自2000年以來,通過政策推動行業三步走:1)選擇適當的技術路線,形成自主版本,基本達到“可用”狀態;2)通過政策驅動,形成初步而穩定的用戶群體,在實踐打磨中,從“可用”向“好用”升級,國產軟硬件經歷了系統性的實踐考驗,在實踐中不斷接收真實用戶群體的需求反饋、實現產品和技術迭代成熟;3)隨著產品與生態的逐步成熟,最終進入市場化的良性循環階段,可實現自主造血,而最終不再需要政策扶植。
在現實中,我國基礎軟硬件自主化建設,確實是在政策的推進下,以2006年的“核高基”為基礎,沿著“預研—好用—可用—大范圍商用推廣”的路線逐漸升級:
1)自主版本形成,初步達到“可用”階段:2006年發布的《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006年-2020年)》,將“核心電子器件、高端通用芯片及基礎軟件產品”列為16個科技重大專項之首,簡稱“核高基重大專項”。2008年,“核高基”經審議通過并正式實施。“十二五”(2011-2015)期間,核高基重大專項以滿足國家信息產業發展重大需求的戰略性基礎產品為重點,突破高端通用芯片和基礎軟件關鍵技術,研發自主可控的國產中央處理器(CPU)、操作系統和軟件平臺、新型移動智能終端、高效能嵌入式中央處理器、系統芯片(SOC)和網絡化軟件,實現產業化和批量應用,初步形成自主核心電子器件產品保障體系。整體來看,2015年是國產基礎軟硬件進入“可用”階段的分水嶺。
2)初具規模的用戶群體的建立:2019年-2021年,在黨政端,信創戰略進行了順利推廣。國產生態在這個過程中,已經形成了系統化、***化、全面化推進的局面,為未來在廣闊B端甚至C端領域的推廣,奠定了堅實的基礎。
國產基礎軟硬件產業已經形成體系化、生態化的建設局面。在相關政策的引導下,經過前期的探索和積累,國產軟硬件產業形成了整體推進的局面:國產芯片的性能已經足夠強大,而中間件、數據庫、辦公軟件、行業應用軟件,也涌現了一批優秀的國產企業。
3)行業信創拉開帷幕,B端重點行業國產化進程推進:政務信創在19-21年得到順利推廣,為國產基礎軟硬件產業提供了規模化、體系化的的推廣和實踐經驗。行業信創也在過去幾年間開始啟動。我們認為,經歷了過去2年的試點,行業信創趨勢已經基本確立,推廣的節奏、范圍、力度都有望提升,有望在“十四五”期間貫徹推進。在信創推進的過程中,國產芯片和重要基礎軟件也經歷了升級迭代和產品打磨,國產生態因此不斷完善。
我們認為,行業信創仍然有較大的發展空間,信創的推進節奏、強度和范圍也有望在2022年進入新的階段。行業客戶場景應用的實踐需求將促進國產廠商技術和服務的更新迭代和持續完善,從而帶動整個國產生態的不斷進步。(報告來源:未來智庫)
二、基礎軟硬件生態體系建立,生態和性能不斷強化2.1國產算力芯片蓄勢待發
2.1.1海光信息:國產x86生態引領者
海光信息是國產x86生態的引領者,作為主要產品的海光芯片具有較高的性能和生態適配性。公司目前的芯片產品包括CPU、DCU芯片,其中,CPU基于x86架構,而DCU的構成與CPU類似,其結構邏輯相對CPU簡單,但計算單元數量較多,主要用于加速計算。海光CPU分為7000、5000、3000三個系列,高端的7000系列與英特爾在售的高端產品在性能上僅有較小的差別,已經具備較強的競爭力。公司DCU產品與英偉達、AMD對標產品相比,性能差距也不顯著。
海光CPU從1號到4號持續迭代,自主化能力不斷提升。海光1號研發啟動于2016年,并于2018年4月實現量產,2號產品則在2020年1月推出市場,目前是公司CPU領域的主要在售產品,同時,海光3號研發工作于2018年2月啟動,3號芯片將對核心和片上網絡微結構進行設計優化,基于新的工藝節點進行設計,目前已進入實驗室驗證階段,而海光4號研發工作已經于2019年7月啟動。每一代產品都在上一代基礎上進行性能和工藝上的提升,從而驗證了海光在引進消化技術后,具備較好的吸收和再創新能力。
海光DCU第一代產品已經貢獻收入,第二代產品也在研發推進中,代際之間也呈現研發-量產有序交疊的狀態。2018年10月,公司啟動深算一號DCU產品設計,這代DCU已經在2021年實現量產并于2021H2產生銷售收入,2021出貨量達到1.2萬片,均價為1.9萬元,而二代DCU的產品研發工作于2020年1月啟動,目前各項研發工作進展正常。
2.1.2鯤鵬:國產ARM生態建設者,曾經的性能王者,供應鏈有待恢復
鯤鵬處理器由華為海思團隊研發,基于Armv8架構永久授權。鯤鵬背靠華為集團強大的研發與產業生態,近年來已成為國產CPU領域的重要廠商。鯤鵬的處理器核、微架構和芯片均由華為自主研發設計,鯤鵬計算產業兼容全球Arm生態。在被美國制裁前,已經在服務器CPU領域取得了良好的市場份額與客戶認可。
鯤鵬CPU目前主要集中在服務器領域。鯤鵬920服務器CPU基于ARMV8,最高集成64個物理核,主頻最高2.6GHz,通過多核來提升算力。鯤鵬CPU是性能較高的國產芯片,部分性能參數堪比國際水平:根據華為開發者大會2020(cloud)公布的數據,相比英特爾Skylake服務器CPU,華為鯤鵬920系列芯片的性能更高,功耗更低,主要得益于鯤鵬920的工藝升級到了7nm,內核數量更多,而且進行了多核優化處理。
目前,鯤鵬生態在全國多個省份和地區建立了生態創新中心。鯤鵬生態創新中心是華為與各級政府在鯤鵬產業合作的載體,是華為在區域生態的抓手。通過聚焦當地優勢產業,聚合產業合作伙伴,共同建設軟件生態、培養人才、孵化標準,一起做大產業空間和實現區域產業快速落地。而且,鯤鵬整機也已經形成穩定的廠商團隊,包括神州鯤泰、新華三、寶德、黃河等多個著名品牌。
鯤鵬生態仍面臨供應鏈限制,尚未實現全面恢復。從2019年5月15日開始,美國就宣布將把華為及其子公司列入出口管制清單。而且,美國一再修改其對華為的禁令進行技術封鎖:2020年5月15日從禁止華為使用美國芯片設計軟件,到2020年8月17日禁止含有美國技術的代工企業生產芯片給華為,再到2020年9月15日禁止擁有美國技術成分的芯片出口給華為。整體來看,鯤鵬供應鏈仍處于尚未恢復狀態,對鯤鵬生態建設形成一定的壓力。
2.1.3飛騰:依托CEC集團資源,全面發力國產ARM生態
飛騰有20多年的CPU研制積累,背后依托中國電子集團(CEC)。飛騰的核心技術和研發團隊則擁有20多年自主CPU研制經驗,背后依托的是中國電子集團雄厚的科研和產業實力。飛騰早期基于的是SPARC架構,而2014年至今,主要是基于ARM架構進行服務器、PC和嵌入式芯片的開發。
芯片迭代不斷推進,性能不斷實現超越。2014年,飛騰基于ARM架構的FT-1500A推出,性能相當于IntelXeonE3,2017年推出64核的FT-2000+系列,而2019年飛騰桌面版FT-2000/4問世,采用16nm工藝,性能相當于IntelCorei3系列。截至2020年8月,桌面版FT-2000/4系列芯片銷量突破100萬片。2020年7月,飛騰發布新一代多路服務器CPU騰云S2500,而且,更為先進的服務器芯片S5000和S6000系列也在推進過程中。
飛騰服務器CPU代際更迭順利進行,每3年推出更強性能的產品。繼2014年量產的FT1500A/16和2017年量產FT-2000+/64后,飛騰2020年推出最新一代服務器CPU產品騰云S2500,集成64個飛騰自研FTC-663核,主頻2.0-2.2GHz,單芯片典型功耗136W,支持2-8路直連,性能與IntelXeonGold5118系列芯片相當。在計算性能上,基于騰云S2500的多路服務器可以實現2至6倍的算力提升,雙路服務器SPEC2006整型分值超過1000分,四路服務器分值超過1800分,八路服務器分值則更高。
在生態建設方面,依托CEC產業資源,飛騰形成了國產PKS生態體系。飛騰構建了終端全棧生態。終端全棧架構包括硬件層,固件、操作系統及驅動層和應用層。在2020年12月飛騰第二屆生態合作伙伴大會上,飛騰總經理竇強博士提出“共飛騰”生態支持計劃:未來5年,飛騰將投入10億資金,聯合生態伙伴瞄準戰略性重點行業,以與生態伙伴聯合打造標桿項目、進行產品研發、搭建聯合實驗室、生態全方位合作等方式,持續推進國產平臺在各行各業生態的繁榮,與廣大生態伙伴合作共贏。
2.1.4龍芯:從MIPS生態做起,全力建設自主LoongArch指令系統
龍芯技術源于中科院計算產業,沿著市場化的道路不斷發展,已有超過20多年的CPU行業積累。2001年,在中科院計算所知識創新工程的支持下,龍芯課題組正式成立,2010年,龍芯公司正式成立,龍芯堅持“市場帶技術”道路,堅持自主研發,堅持市場化機制,發展歷程為三個十年。
龍芯CPU系列包括龍芯3號大CPU、龍芯2號中CPU、龍芯1號小CPU三個系列,分別針對電腦(桌面和服務器)、工控和嵌入式、單片機領域。其中,3號CPU是公司最核心和高端的產品。從公司技術發展路徑看,2020年前龍芯產品基于MIPS指令系統,而2020年開始,龍芯推出了自主指令系統LoongArch,公司核心產品已經轉向基于龍芯自主指令系統LoongArch的3A5000系列處理器,工控業務開始轉向基于龍芯自主指令系統LoongArch的系列處理器。
龍芯電腦端(PC/服務器)CPU經歷了從“不可用”到“好用”三個階段。2015年前,公司第一代3A1000/3B1500的單核性能較低,SPECCPU2006分值只有2-3分,打開20M的測試文檔需要33秒達不到“可用”程度;2016年,公司推出的龍芯第二代3A3000/3B3000/7100單核性能提升到10-11分,進入“可用”階段,而2019年至今,龍芯三代性能不斷向上突破,3A/B5000型號,頻率提升至2.5GHz,3C5000L正式公開發布于2021年,是專用于服務器領域的CPU,核數已經達到16核,已經到了“好用”的狀態。
2.2國產操作系統,開源體系打破海外體系商業壟斷
操作系統與數據庫等軟件共同構成了通常所說的“基礎軟件”,而操作系統又處于其中的核心地位,是所有軟件的“靈魂”。沒有操作系統,底層的計算、存儲等硬件資源便無法協調、管理和控制,上層的應用軟件更是無從運行,因此操作系統被稱為計算體系之“魂”,但是,長久以來,中國的操作系統,無論是PC還是服務器,都嚴重依賴國外廠商,對于國家安全構成了較大的威脅。不過,近年來,國內也涌現出一批廠商,依托國外的開源技術體系,努力構建國產化的操作系統,支撐著重點行業與領域的安全保障。
開源的Linux體系是國產操作系統的技術和生態基礎,也是打破操作系統商業壟斷的關鍵力量。Linuxkernel(內核)由LinusTorvalds在1991年發布,代碼免費公開,由全球開發者共同貢獻,已成為影響最廣泛的開源軟件項目。以Linux內核為基礎,不同的開發團體(開源社區、企業、個人等)對內核代碼進行一定的修改和補充,加入GUI(圖形界面)、應用等部分,形成了相應的Linux操作系統發行版。
從全球市場來看,Linux操作系統已經在服務器領域和嵌入式領域打破了閉源軟件壟斷。據Linux基金會統計,全球90%的公有云平臺采用了Linux系統,99%的超算和62%的嵌入式設備也都是基于Linux。亞馬遜AWS、微軟Azure、微軟Azure、谷歌云平臺和阿里云等主流云服務商,都提供了Linux系統方案。全球公有云平臺運行的所有應用,超過54%是運行在Linux虛擬機上。甚至微軟Azure的近30%的虛擬機也是基于Linux。
由于技術、生態等原因,基于開源Linux體系構建國產操作系統生態,是必然選擇。計算機操作系統開發是一項龐大而復雜的工程,主流的操作系統代碼量都比較龐大,而且隨著版本升級呈增長趨勢。此外,操作系統重新從零構建生態的難度極大。操作系統的核心價值在于生態兼容性,作為應用軟件和底層硬件之間的橋梁,生態完善度非常重要。操作系統和底層硬件、應用軟件的兼容,在技術上并不是輕易就能實現。而主流操作系統推出時間都比較早,經歷了多次的版本迭代,和硬件、應用軟件廠商共同成長,先發優勢顯著。
目前,國內最重要、最著名的操作系統開源社區是歐拉社區。歐拉最初脫胎于華為內部的Linux發行版EulerOS,2019年12月,華為將其正式開源并重新命名為openEuler操作系統。歐拉社區為上下游合作伙伴提供一個生態融合的場所,而不是直接參與商業版本競爭。目前,openEuler已經快速成長為中國最具活力的開源社區,社區有超過2000個社區貢獻者,其中參與代碼貢獻的就有超過1500個。
基于openEuler,國內廠商發布了國產服務器操作系統發行版,其中比較重要的是麒麟軟件和統信軟件的服務器操作系統發行版。已經作為黨政信創、行業信創的重要基礎軟件。此外,各國產操作系統基于Linux生態也構建了自己的PC版本,并成立了相關的開源社區。
2.3數據庫:多條技術路線并存,國產廠商和云廠商崛起
數據庫是非常重要的基礎軟件,和操作系統、中間件并列為三大基礎軟件。幾乎所有的應用軟件都要基于數據庫去存儲、管理和處理數據,數據庫直接影響到應用軟件的運行效率、可拓展性、靈活度和可靠性。對于應用軟件的開發,選擇合適的數據庫是非常重要的環節。數據庫根據數據結構和功能這兩個維度進行劃分。根據數據結構,可分為:關系型數據庫、非關系型數據庫;根據功能不同,可以分為:操作型數據庫、分析型數據庫。
關系型數據庫存儲眾多行業關鍵數據、支撐重要行業穩定運行。關系型數據庫是建立在關系模型基礎上的數據庫,關系模型就是“一對一、一對多、多對多”等關系模型,一個關系型數據庫就是由二維表及其之間的聯系組成的一個數據組織。關系數據庫存儲著各行各業的關鍵數據,支撐著金融、電信、***、交通、能源等行業核心業務系統的穩定、高效運行,是關鍵系統安全運行的重要保障。
國內關系型數據庫市場發展迅速。據IDC統計,2021H1,中國關系型數據庫軟件市場規模為11.9億美元,整體市場同比增長37.2%,其中,公有云關系型數據庫規模6.7億美金,同比增長0.1%;本地部署關系型數據庫規模5.2億美金,同比增長23.7%。IDC預測,2021全年中國關系型數據庫軟件市場規模為27.5億美元,到2025年將達到76.7億美元,未來5年市場年復合增長率(CAGR)為30.4%。
海外品牌仍占據國內關系型數據庫較大市場份額,但國產廠商、云廠商已經占據一定的市場份額。本地部署的關系數據庫市場中,海外廠商Oralce、微軟、IBM、SAP份額分別為26.7%、7.6%、7.2%和7.0%,合計占據48.5%的市場份額,而華為作為國產廠商,國內市場份額已經達到14.7%,已經超過微軟,成為國內份額第二的廠商。而在公有云部署的關系型數據庫領域,阿里、騰訊、華為占據較大的市場份額,這3家公有云廠商合計占有69.5%的市場份額。
在國產數據庫生態建設中,以華為OpenGauss為代表的國產開源社區起到了重要的作用。openGauss是一款開源關系型數據庫管理系統,深度融合華為在數據庫領域多年的經驗。2020年7月,華為正式宣布開源數據庫能力,***openGauss數據庫源代碼,并成立openGauss開源社區,社區官網同步上線。OpenGuass內核技術來源于華為自用、商用(現僅保留公有云版本)的GaussDB數據庫。
國產數據庫格局:老四家+巨頭版本。經歷多年的發展,國產數據庫廠商可以分為2類,第一類是“老四家”:達夢、人大金倉、南大通用、神舟;第二類是云廠商及其開源版本的發行商,主要是華為高斯、阿里、騰訊等。(報告來源:未來智庫)
三、工業軟件已實現一定程度國產替代,龍頭公司加強研發補足短板3.1工業軟件對于現代化工業生產具有重要意義
工業軟件對于現代化工業生產具有重要意義,國內工業軟件行業增速快于全球且具有巨大的增長空間。工業軟件的應用能夠覆蓋產品的全生命周期,包括客戶需求、設計、生產、銷售以及售后等各個環節,對現代化工業生產具有重大意義。2013年以來,制造業進入了新舊動能加速轉換的關鍵階段,全球工業軟件產業穩步增長,中國工業軟件市場更是呈現出快速發展的態勢。
隨著工業領域內數字化、智能化不斷推進,全球CAD市場規模增長有望加速。工業數字化技術能有效利用生產各個環節產生的數據流,為企業各個層面提供實時的數據分析和決策支持,也是企業實現智能制造的前提。而工業軟件將是支撐企業完成數字化轉型的核心要素。根據BISResearch數據,2023年全球CAD市場規模預計將達到112.2億美元,2028年將達到138.3億美元。其中,2DCAD是通用型產品,主要是用于平面圖、剖面圖繪制(如AutoCAD),2023年規模將達到28.3億美元;3DCAD主要用于三維建模,實現設計里的實體、曲面造型(如SoildWorks),2023年規模將達到83.9億美元。因此,未來幾年內,CAD市場整體增速相較于2018年之前將有較大提高。
我國CAD市場保持平穩增長。根據華經產業研究院數據,2019年我國2DCAD市場規模為12.5億元,同比增長16.82%,2014-2019年CAGR達23.22%;2019年我國3DCAD市場規模為38億元,同比增長18.75%,2014-2019年CAGR達23.93%。若分別以過去23.22%與23.93%的復合增長作為2019年后的市場增速,到2023年我國2DCAD市場將達28.8億的規模,而我國3DCAD市場將約達90億的市場規模。
EDA是集成電路產業的基石,對行業生產效率、產品技術水平有重要影響。從集成電路設計的角度看,設計人員必須使用EDA工具設計幾十萬到數十億晶體管的復雜集成電路,以減少設計偏差、提高流片成功率及節省流片費用。EDA行業的市場狀況與集成電路設計業的發展狀況緊密相關,每年EDA市場表現情況與設計企業營收狀況具有高度一致性。從集成電路制造的角度看,芯片制造工藝不斷演進,而新材料、新工藝相關的下一代制造封測EDA技術將給集成電路性能提升、尺寸縮減帶來新的發展機遇。
EDA行業穩定向好,國內EDA市場增速高于全球水平。近年來,在全球集成電路產業基本保持穩定向好的發展態勢下,近年全球EDA工具總銷售額保持穩定上漲,2020年實現總銷售額72.3億美元,同比增長10.7%。根據賽迪智庫統計,在2020年全球各地區EDA市場銷售額方面,北美約占40.9%,亞太地區約占42.1%,歐洲地區約占17%。目前北美地區是EDA技術最為發達的地區,而中國大陸地區集成電路設計業的快速發展帶動了亞太地區EDA工具銷售額的增長。2020年,我國EDA行業總銷售額約為66.2億元,同比增長19.9%,實現連續增長,增速高于全球范圍內10.7%的增速水平。
3.2在部分領域國產CAD軟件已基本可對海外軟件實現替代
對比海內外工業軟件發展歷程,國外廠商已進入發展第三階段,國內仍在第一階段。工業軟件行業發展可以分為三個階段,第一階段是軟件自身發展階段;第二階段是軟件的協同應用,業務流程實現串通和優化階段;第三階段是“工業云”的階段,這個階段軟件公司由向客戶提供單一工具向為客戶提供“軟件+服務”的整體解決方案轉型。
1>國外工業軟件行業發展已經處于第三階段。以研發設計類軟件為例,外資企業以達索、歐特克、西門子為代表已實現軟件本身的技術積累,并在國家工業化的實踐中實現軟件的應用協同,實現流程串通和優化。目前上述巨頭均在向“軟件+服務”的整體解決方案轉型升級。
2>中國的工業軟件行業目前仍處于第一階段。目前國內大量的設計、制造等核心工業軟件均為國外品牌所占領,中國企業仍屈指可數,并且總體可以概括為“管理軟件強、工程軟件弱;低端軟件多,高端軟件少”。未來有望從第一階段向第二階段邁進。
在部分領域國產CAD軟件已基本可對海外軟件實現替代,性價比優勢有望得到凸顯;在高端領域國產CAD軟件距海外還有較大差距。在2DCAD領域,作為國產產品代表,ZWCAD在軟件的功能、運行速度等核心指標而言,已經基本與第一梯隊的歐特克、達索處于同一水平。但由于3DCAD的核心基礎是幾何建模內核,目前市面上知名的幾何建模內核均被海外領先企業所開發并運用,國產3DCAD距離先進水平還有一定距離,功能上在高端領域應用會受到較大限制。目前,國產CAD更多的是在非高端領域和海外廠商的軟件競爭,在功能接近的情況下,國產軟件的性價比優勢有望得到凸顯,國內廠商通常以此優勢搶占市場。
受益于工業軟件正版化、國產化,國內CAD廠商有望迎來發展良機:
1>國家持續推進軟件正版化,加大知識產權保護力度。軟件正版化是實施創新驅動發展戰略、加快創新型國家建設的必然要求。我國***高度重視軟件版權保護,并將正版化作為專項工作來推進。例如在2020年8月,國務院發布了《國務院關于印發新時期促進集成電路產業和軟件產業高質量發展若干政策的通知》,文中提出“探索建立軟件正版化工作長效機制。
凡在中國境內銷售的計算機(含大型計算機、服務器、微型計算機和筆記本電腦)所預裝軟件須為正版軟件,禁止預裝非正版軟件的計算機上市銷售”。目前我國軟件正版化率還有較大的提升空間,隨著全社會知識產權保護意識的增強,知識產權法律保護體系逐漸完善,各級版權保護部門積極推進軟件正版化工作,大量使用未經合法授權軟件的企業將逐漸轉向使用正版軟件。而在工業企業利潤率受擠壓的宏觀背景下,企業用戶在軟件正版化的過程對產品價格較為敏感,這也為具有性價比優勢的國產正版軟件供應商創造了巨大的有效市場需求。
2>工業軟件國產化趨勢加速。隨著中美貿易摩擦的影響,核心技術國產化的重要性愈發突出,出于對先進制造和信息安全問題的考慮,國產研發設計類工業軟件進入國內大型企業的步伐將加快。目前國產工業軟件市占率的提升空間極大,在外部環境和國內政策等因素的共同影響下,國產工業軟件實現對國外工業軟件的逐步替代將成為工業軟件行業的長期趨勢。
在當前日漸復雜的國際環境下,國產操作系統被越來越多的用戶所關注和應用,但當前國際主流CAD軟件對國產操作系統與國產CPU芯片的兼容性還有待提升。由于目前國產操作系統多以Linux為基礎開發,我國本土CAD廠商也紛紛推出了Linux版的產品,如中望CADLinux版、浩辰CADLinux版等,可支持國內主流廠商的操作系統及處理器芯片,這為國內企業的發展提供了更安全可控的CAD設計軟件,同時也有助于構建全面的國產化工業軟件生態圈。
海外目前已處于工業軟件行業發展的第三階段,海外龍頭正由向客戶提供單一工具向為客戶提供“軟件+服務”的整體解決方案轉型,并通過云轉型為客戶提供更靈活、差異化的方案。而國內工業軟件行業尚處于第一階段向第二階段發展的時期,首要的目標是在產品實力上(特別是高端領域)對海外公司形成追趕、對標,然后再是推動各軟件的協同和應用,逐步實現業務流程串通和優化。
3.3EDA行業壁壘高,國內廠商實現追趕任重道遠
目前國內EDA企業和海外巨頭的差距明顯,三巨頭建立起了堅實的競爭壁壘,究其原因主要有以下兩點:
1>海外巨頭通過持續的收并購完善產品矩陣,逐步形成全工具鏈、全流程的覆蓋。
EDA產業技術流程很長,需要種類繁多的軟硬件工具配合從而形成工具鏈。目前,海外EDA三巨頭均已覆蓋了芯片設計所有環節,并選擇了相應主攻的細分領域,打造了自身的明星產品。而國內的EDA公司只是在“點工具”上有所突破,做得相對較好的也只是突破了多個“點工具”,僅有幾家公司初步形成了較為完善的工具鏈,總體來說國內EDA技術積累較淺。
收并購是EDA海外龍頭產品演進擴張的重要手段。歷史上,海外三巨頭共發起過200多次收并購,其中Synopsys次數高達80次,為三家中最多。正是通過不斷地兼并和收購,三家公司不斷擴張自身的業務和產品線邊界,使規模快速擴大。以Synopsys為例,早在1990年公司就收購了Zycad公司的VHDL仿真業務,并推出了測試綜合產品;2002年,公司收購了剛結束與Cadence多年訴訟的Avanti,一舉補齊了數字集成電路EDA全流程所需要的團隊和技術,成為歷史上第一家可以提供頂級前后端完整IC設計方案的領先EDA工具供應商,改變了傳統上“Synopsys占前端,Cadence占后端”的格局,也為后續公司市場份額超過Cadence打下堅實基礎。Cadence是1988年由ECADSystems和SDASystems兩個公司合并而成,SiemensEDA也是西門子于2016年收購Mentor成立的,可見收并購是EDA發展史上重要的部分。
2>下游客戶集中度高,與頭部廠商深度綁定推進工藝領先。
EDA企業主要客戶包括產業鏈上游的IC設計企業(Fabless)及中游的晶圓制造企業(Foundry),市場集中度高。全球范圍內主要的IC設計企業包括高通、博通、英偉達等,2020年全球前十大IC設計公司(Fabless)收入共計達到859.74億美元。若按照全球IC設計規模1279億美元來算,2020年全球前十大IC設計公司市占率達到67.22%,集中度高。從收入來看,2020年世界范圍內前十大晶圓制造企業的市場集中率高達95.68%。
海外巨頭與其頭部客戶深度綁定,共同打造生態,實現EDA技術與制程和工藝同步、持續地更新。海外EDA巨頭具有完整的EDA產品線與工具鏈,并利用豐富的IP庫打造了完善的IC設計生態,而IP授權對于Fabless客戶的研發是不可或缺的,因此領先的工具與完備的生態也進一步提升了客戶的黏性。同時對于頭部Foundry,EDA海外三巨頭也實現了深度捆綁。由于制程和工藝在摩爾定律的推動下不斷更新,在這個過程中Foundry也需要支持先進制程的EDA軟件,這也帶動了EDA工具的不斷迭代和更新,因此EDA頭部廠商能實現“強者恒強”。目前國內廠商缺乏與頭部Foundry的深度合作,國產EDA產品難以匹配最先進的工藝,這也導致本土企業難以進入高端芯片設計領域。
中美科技摩擦加劇,EDA軟件成為美國對華封鎖的武器。2019年以來,美國對我國國內高科技企業的制裁力度不斷加大,數次提高對國內部分高科技企業的限制級別,尤其在集成電路和EDA工具領域體現的較為明顯。例如,2019年EDA三巨頭終止了與華為海思的合作,為國產芯片的發展蒙上了一層陰影。國內集成電路設計及制造企業開始尋求實現EDA工具軟件的進口替代。對于國內EDA廠商而言,這是一個化危為機的重要時刻。
當前國際形勢下,逆全球化的潛在風險不斷增加,使得工業生產的獨立、安全、自主上升到國家安全層面。在這種環境下,國產工業軟件的發展具有前所未有的戰略性意義。美國對中國高新技術產業的限制逐步加深,給我國的集成電路產業帶來了巨大挑戰,但這種形勢對于國內EDA廠商而言也意味著機遇。
目前,我國芯片設計企業所使用的EDA工具主要來自于西方國家,為實現國產替代,我國EDA企業任重道遠。隨著國際貿易環境及政策形勢的日趨復雜,EDA工具的禁運已經成為西方國家對我國高科技產業發展進行限制的重要手段,對我國集成電路產業健康持續發展造成了重大影響。2021年2月19日,中央全面深化改革委員會第十八次會議提出,加快攻克重要領域“卡脖子”技術,有效突破產業瓶頸,牢牢把握創新發展主動權。為了創造穩定的產業發展環境、打造完善的集成電路供應鏈體系,我國亟需提升國產EDA工具軟件技術水平,加速EDA工具國產化替代進程。
3.4工控領域國內已有較強實力,逐步從國產替代走向國際市場
工業控制系統是智能制造的“大腦”,連接人與機器。工業自動化是指機器設備或生產過程在不需要人工直接干預或較少干預的情況下,按預期的目標實現測量、操縱等信息處理和過程控制的統稱。按功能劃分,自動化控制具體包括控制系統、驅動系統、反饋系統、執行系統、運動控制系統等,其中的控制系統被稱為是工廠的“大腦”,是工業生產尤其是流程工業的中樞和基礎,其安全穩定性、效率性直接影響生產流程各個生產環節。傳統控制系統一般包括儀器儀表系統、DCS系統、PLC系統、SIS系統、SCADA系統、執行調節系統等。
DCS產業集中度逐步提高,國產龍頭廠商份額提升明顯。DCS是***軟件、硬件及系統服務為一體的系統,其最主要的特征為分散控制、集中管理,使其適用于流程型行業的生產過程控制與生產管理,與PLC側重于局部邏輯控制相比,DCS更注重模擬量的控制,因此DCS系統擁有更強的數據傳輸和管理能力,這也是大型流程工業項目廣泛應用DCS系統的主要原因。國內DCS業務大部分份額由跨國公司和國內的幾家頭部企業占據,且市場份額有進一步集中的趨勢。根據睿工業統計,國內DCS市場2010年CR5為59.7%,2020年達到76.6%。工業現代化程度的提升帶動化工等下游用戶產業集中度提高,大規模裝置和大型工程數量將逐漸增加,小企業因滿足不了更高的產品要求逐步退出市場,將進一步促進產業集中。同時國產龍頭品牌的市占率顯著提升,中控以及和利時的市場份額均實現較大幅度提升。
中控技術旗下子公司已獲得沙特阿美供應商資格,海外推展有望加速。公司積極推行國際化戰略,研發適用海外市場的控制系統國際化版本,提高銷售海外產品應用的適用性以及產品方案的整體性價比,重點推進核心產品線國際化和面向海外項目的聯網和***診斷維護方案。公司積極開展國際化技術標準的合規性與產品認證工作,推動與大型跨國集團的合作,研發細分國際化市場的產品組合和行業解決方案。今年3月16日,中控旗下子公司正式通過沙特阿美(全球最大的石油生產公司)供應商審核,成功進入沙特阿美供應商名錄,獲得市場準入條件,標志著公司拓展國際市場實現重大新突破。
四、行業信創和東數西算推動國產基礎軟硬件與生態走向完善4.1行業信創空間廣闊,B端需求提出更高挑戰
行業信創持續推進,國產基礎軟硬件生態不斷完善。政務信創在19-21年得到順利推廣,為國產基礎軟硬件產業提供了規模化、體系化的的推廣和實踐經驗。此外,行業信創也在過去幾年間開始啟動。我們認為,經歷了過去2年的試點,行業信創趨勢已經基本確立,推廣的節奏、范圍、力度都有望提升,有望在“十四五”期間貫徹推進。在信創推進的過程中,國產芯片和重要基礎軟件也經歷了升級迭代和產品打磨,國產生態因此不斷完善。
行業信創重要大型集采訂單陸續披露,國產化率和廠商份額得到廣泛關注。在重點行業中,金融、運營商是信創戰略推進最快的2大重點行業,相關大型集采訂單可作為影響市場預期的標桿案例,尤其是國產化率、廠商份額等關鍵信息有望獲得較高的關注度。進入2022年以來,中國移動、中國電信等大型運營商企業的服務器集采訂單陸續披露,成為驗證行業信創邏輯、展望廠商份額的重要依據。出于公開中標信息的可得性,下面主要以電信行業的中標數據為例進行分析。
中國電信服務器集采公告發布,國產服務器占比約27%。2021年11月,中國電信發布2021-2022年服務器集中采購項目集中資格預審公告,其中I系列(搭載英特爾芯片)141799臺、A系列(搭載AMD芯片)4800臺、G系列(搭載鯤鵬或海光或飛騰芯片)53401臺,共計20萬臺,由此計算,國產服務器數量占比約為27%。
此前,中國移動服務器集采中報公告發布,國產化標包分別為海光芯片、鯤鵬芯片服務器。2月17日,中國移動官網公布了2021-2022PC服務器集采項目第8標包和第13標包的中標結果,共包含2.8萬臺服務器和3775臺服務器,中標金額約25億元,搭載芯片為鯤鵬。
2022年1月14日,中移動公布了標包3,7,11,12的中標公告,包括中興、中科可控等公司合計中標額約13億元,搭載芯片為海光。
中移動、電信2家合計采購國產服務器超70億元,鯤鵬整機和海光整機份額各半。截至2022年2月27日,中國移動、中國電信2021-2022服務器集采中標名單中,合計國產服務器整機價值量73.47億元,其中海光整機37.84億元,鯤鵬整機35.63億元。
行業信創仍有較大推進空間。目前,從重點行業來看,僅金融(主要是銀行)、電信運營商2個行業的信創戰略看到明顯推進,電力、交通、醫療、非銀金融、教育、制造等行業仍尚未正式啟動信創進程,有待后續相關規劃的出臺,整體來看信創戰略仍有廣闊的實施空間。
相較于普通辦公場景,B端場景更加豐富、更加***化,客觀上為國產化進程提出了更高的挑戰,部分核心系統直接進行國產化替換仍然面臨一定的難度。以銀行業為例,國內大型銀行核心系統仍以IBM大/小型機為硬件基礎,以Oracle等海外品牌數據庫為軟件底座。雖然分布式架構自2016年開始從互聯網行業向傳統行業滲透,但是主要應用于外圍邊緣系統,而核心、關鍵業務系統仍對海外高端型號有較大的依賴程度。
4.2“東數西算”工程從地理分布與國產化兩個維度提升數字基礎設施安全性
“東數西算”工程全面啟動,吹響數字經濟新基建的號角。2022年2月17日,國家發改委、中央網信辦、工信部、國家能源局聯合印發通知,同意在京津冀、長三角、粵港澳大灣區、成渝、內蒙古、貴州、甘肅、寧夏等8地啟動建設國家算力樞紐節點,并規劃了10個國家數據中心集群,至此,“東數西算”工程正式全面啟動。而在今年1月國務院發布的《十四五數字經濟發展規劃》中,就提出要加快構建算力、算法、數據、應用資源協同的全國一體化大數據中心體系。我們認為,“東數西算”工程吹響了數字經濟新基建的號角。
“東數西算”工程主要利用西部地區的資源優勢提供算力支撐。近年來,隨著數字技術的蓬勃發展和向社會經濟各領域的快速滲透,算力已經成為推動數字經濟發展的核心資源,而數字經濟發展和數據資源的產生主要集聚在我國的東部地區,而西部地區則有著較為充沛的土地、能源資源,通過“東數西算”工程的實施,可以將東部地區算力需求有序引導到西部,優化數據中心建設布局、推動區域協調發展,同時也是擴大有效投資的手段。據發改委官員介紹,截止目前,我國數據中心規模已達500萬標準機架,而未來每年算力需求將以20%以上的速度增長,從而為“東數西算”工程提供較好的需求端保障。
八大算力樞紐、十大數據中心集群構成“東數西算”整體構架。按照全國一體化大數據中心體系布局,8個國家算力樞紐節點將作為我國算力網絡的骨干連接點,開展數據中心與網絡、云計算、大數據之間的協同建設,并作為國家“東數西算”工程的戰略支點。每個樞紐節點將發展1-2個數據中心集群,算力樞紐和集群的關系,類似于交通樞紐和客運車站,數據中心集群將匯聚大型、超大型數據中心,具體承接數據流量。
數據樞紐之間形成梯次布局、有效協作的關系。“東數西算”八大樞紐中,有4個位于東部地區,主要是因為部分時效性高的應用,網絡傳輸延時使得西部樞紐難以承擔,因此,在未來的算力資源應用方面,西部地區數據中心主要處理網絡時延要求較低的業務,比如后臺加工、離線分析、存儲備份等,而東部地區數據中心主要處理金融證券、視頻通話、工業互聯網、AI推理、災害預警等實時性要求較高的業務。
“東數西算”可以類比“西電東送”、“西氣東輸”等國家重大工程。從資源潛力和需求分布的角度,“東數西算”工程與“南水北調”、“西電東送”、“西氣東輸”等國家重大工程類似,均是西部地區存在著較為豐富的資源潛力,而需求主要集中在東部地區,從此前幾項工程投資規模來看,都在數千億級。雖然目前我們沒有“東數西算”整體投資規模的數據,十大集群之一的韶關集群計劃到2025年建成50萬架標準機架、500萬臺服務器規模,投資超500億元(不含服務器及軟件),據此測算,“東數西算”整體投資也將達到數千億元。
“東數西算”重大工程從地理位置布局和國產化試點兩個維度支撐未來國家算力安全。首先,從地理位置角度,過去中國IDC中心主要分布在沿海發達省市,尤其是一線城市及周邊,如果遇到地震等自然災害或其他人為災害,數據安全和算力資源將面臨較為嚴重的風險,此次東數西算工程在內蒙、寧夏、四川、重慶、甘肅、貴州等西部地區布局了相關集群與計算中心樞紐,將從地理分布層面,降低數據中心過于集中所帶來的風險。
國產x86生態也在積極參與,有望成為重要的技術支撐之一。過去國內大型數據中心主要采用基于英特爾、英偉達等國外巨頭芯片生產的服務器,而此次成渝樞紐的重慶科學城先進數據中心項目啟動建設,國產高性能x86生態將直接參與。2022年2月25日,重慶西部科學城璧山片區21個重大項目集中開工。在這批開工項目中,西部(重慶)科學城先進數據中心項目(IDC)總投資不低于20億元,占地20畝,將建設安裝144個超高密度液冷機架和208個風冷機架,建成后可提供總計包含72.3萬個國產高性能X86處理器核心、1760塊國產高性能計算加速卡的9720個通用計算節點和1800個智能計算節點,建成后將承接國家“東數西算”工程,成為全國一體化大數據中心成渝樞紐節點。
五、重點公司分析5.1基礎軟硬件
5.1.1中科曙光:國產x86生態龍頭,結構升級確保利潤增速,行業信創格局打開
信創龍頭地位持續強化,國產x86生態體系優勢不斷強化。曙光是信創服務器龍頭,在高性能計算領域積累了深厚的技術基礎和客戶信任度,行業信創試點中占據了較高的份額。而且,公司募投項目包括IO模塊研發與產業化、BIOS啟動固件和BMC管理固件等產品與技術領域,圍繞國產高端CPU進行核心模塊布局,并持續拓展云、高端運算、存儲、網全、自主軟件等計算生態。我們認為,公司作為信創龍頭的行業地位穩固,國產x86生態體系不斷完善,競爭優勢有望強化。
利潤增速持續高于營收,結構升級強化業績韌性。自2019年以來,公司已經連續3年實現利潤增速高于營收,2019-2021歸母凈利潤增速分別為37.9%、38.5%、38.0%,扣非凈利潤增速分別為41.7%、36.6%、43.2%,而同期的收入增速分別為5.2%、6.7%、10.1%,公司的利潤增長表現出了較為強勁的韌性。我們認為,公司在高性能計算等毛利率較高的業務領域積極發力,利潤率水平有望延續改善。
行業信創持續發力,國產服務器及相關生態廠商迎來發展機遇。2月17日,中國移動官網公布了2021-2022PC服務器集采項目第8標包和第13標包的中標結果,共包含2.8萬臺服務器和3775臺服務器,中標金額約25億元;此前,在2022年1月14日,中移動公布了標包3,7,11,12的中標公告,包括中興、中科可控等公司合計中標額達13億元。我們認為,金融行業信創、運營商行業信創的推廣力度有望在2022年進入新的階段,國產服務器及相關生態廠商有望因此獲得發展契機。
中科曙光為海光信息最大股東,相關股權價值有望得到重估。目前,中科曙光持有海光信息6.499億股,持股比例32.1%。若發行成功,依據招股書措辭,按發行5.06億股計算,發行后公司將持有海光信息25.68%股權,保持海光信息第一大股東地位。如發行順利,我們認為海光信息啟動發行后,中科曙光持有的股權價值有望得到重估。
5.1.2海光信息:國產x86算力生態引領者,產品和技術實現有序迭代
海光CPU已經形成高中低端產品系列,而且更新迭代有序進行,呈現良性發展態勢。海光信息是國產x86生態的代表性企業,旗下CPU的第一代、第二代產品已經成功量產并實現商業化推廣、第三代產品預計在2022年內實現量產、第四代也在研發推進過程中。公司形成了7000系列、5000系列、3000系列的CPU產品矩陣,分別覆蓋高、中、低端算力領域,滿足不同場景和不同規格的算力需求。海光CPU不同型號之間存在明顯的定價、出貨量差異,呈現有序的產品結構。代際的升級在導致產品均價、毛利率提升的同時,也促進了產品在重點行業市場(比如金融、電信)的進一步推廣和應用,帶動公司營收增速保持較高水平。在DCU領域,公司DCU深算一代已經貢獻收入,深算二代也處于研發階段。
營收持續增長,歸母凈利潤在2021首次轉正,商業化進程健康。2021年,公司營收突破20億,同比增速126%,繼續保持翻倍以上增速。利潤層面,作為起步階段的芯片公司,海光于2021年首次實現歸母凈利潤、扣非凈利潤均轉正:歸母凈利潤達到3.27億、扣非凈利潤達到2.65億。
行業信創集采訂單持續披露,x86生態占據重要地位。2月25日,中國電信發布2021-2022服務器集中采購項目中標情況,其中,G系列是國產芯片服務器,搭載鯤鵬或海光或飛騰芯片,共計53401臺服務器;2月17日,中國移動官網公布了2021-2022PC服務器集采項目第8標包和第13標包的中標結果,共包含2.8萬臺服務器和3775臺服務器,中標金額約25億元;此前,在2022年1月14日,中移動公布了標包3,7,11,12的中標公告,包括中興、中科可控等公司合計中標額達13億元。我們認為,金融行業信創、運營商行業信創的推廣力度有望在2022年進入新的階段,國產服務器及相關生態廠商有望因此獲得發展契機。
東數西算工程啟動,國產x86算力生態有望參與其中。2月17日,國家發改委、中央網信辦、工業和信息化部、國家能源局聯合印發通知,同意在京津冀、長三角、粵港澳大灣區、成渝、內蒙古、貴州、甘肅、寧夏等8地啟動建設國家算力樞紐節點,并規劃了10個國家數據中心集群。至此,全國一體化大數據中心體系完成總體布局設計,“東數西算”工程正式全面啟動。而在東數西算的部分樞紐,例如成渝樞紐,國產x86生態也有望作為重要的技術支撐直接參與,從而獲得更廣闊的發展機遇。
依托中科院科研背景資源,與大股東中科曙光存在業務協同性。截至2022年3月,公司主要股東中科曙光、成都國資、海富天鼎合伙、藍海輕舟合伙分別持有公司32.10%、19.53%、12.41%和6.99%的股份,目前暫無控股股東和實際控制人。公司第一大股東中科曙光是國產x86服務器龍頭,與海光信息的x86芯片業務存在天然的協同性。
5.1.3飛騰信息:依托CEC集團資源,全面發力國產ARM生態
公司有20多年的CPU研制積累,背后依托中國電子信息產業集團(CEC)。2014年,中國電子信息產業集團、天津濱海新區***、天津先進技術研究院三方聯合成立天津飛騰信息技術有限公司,致力于飛騰系列CPU的設計研發和產業推廣。飛騰公司核心技術和研發團隊來自國內頂尖高校,擁有20多年自主CPU研制經驗。
公司已經形成了豐富而全面的產品線,面向服務器、PC和嵌入式三大領域。飛騰目前主要包括高性能服務器CPU(飛騰騰云S系列)、高效能桌面CPU(飛騰騰銳D系列)和高端嵌入式CPU(飛騰騰瓏E系列)三大系列,為從端到云的各型設備提供核心算力支撐。基于飛騰CPU的產品覆蓋多種類型的終端(臺式機、一體機、便攜機、瘦客戶機等)、服務器和工業控制嵌入式產品等,在國內政務辦公、云計算、大數據以及金融、能源和軌道交通等行業信息系統領域已實現批量應用。
產品在黨政信創市場份額較高,行業信創有望持續發力。截至2020年8月,飛騰桌面版FT2000/4系列芯片銷量突破100萬片,是公司產品獲得較高接受度的直接表現。在服務器信創市場,2020年7月,飛騰發布新一代多路服務器CPU騰云S2500。更為先進的服務器芯片S5000和S6000系列也在推進過程中。
5.2工業軟件領域優選各領域龍頭
5.2.1中望軟件:國產CAx軟件龍頭,產品邊界持續拓展
公司是國內領先的研發設計類工業軟件供應商。經過20余年在工業軟件領域的深耕細作及持續研發投入,公司擁有自主2DCAD平臺、自主Overdrive幾何內核及CAE仿真分析等核心技術,相關核心技術擁有自主知識產權,具備底層開發能力,產品核心模塊不依賴于第三方供應商,有效避免了在商業競爭及貿易爭端中被第三方“卡脖子”的情況。未來,公司將致力于打造涵蓋設計、仿真、制造全流程的CAx一體化平臺,致力于成為國際領先的All-in-OneCAx解決方案供應商。
5.2.2華大九天:國內綜合實力最強的EDA龍頭
華大九天是國內規模最大、產品線最完整的EDA供應商。公司成立于2009年5月,自成立以來一直聚焦于EDA工具的研發工作。公司過去承擔了國家“核心電子器件、高端通用芯片及基礎軟件產品”重大科技專項中的“先進EDA工具平臺開發”與“EDA工具系統開發及應用”兩項EDA相關課題。經過多年發展創新,公司已經成為國內規模最大、產品線最完整、綜合技術實力最強的本土EDA企業,也是“大規模集成電路CAD國家工程研究中心”的依托單位。目前,公司主要從事EDA工具軟件的開發、銷售及相關服務,主要產品包括模擬電路設計全流程EDA工具系統、數字電路設計EDA工具、平板顯示電路設計全流程EDA工具系統和晶圓制造EDA工具等。
5.2.3概倫電子:深耕器件建模與電路仿真,具有國際競爭力
公司專注于器件建模與電路仿真兩大環節,逐步在全球范圍內取得較為穩固的市場地位。公司成立于2010年,次年推出器件建模平臺BSIMProPlus。公司成立以來一直專注于EDA工具的自主設計和研發,在器件建模和電路仿真兩大集成電路制造和設計的關鍵環節掌握了具備國際市場競爭力、自主可控的EDA核心技術,形成了核心關鍵工具,能夠支持7nm/5nm/3nm等先進工藝節點和FinFET、FD-SOI等各類半導體工藝路線,構建了較高的技術壁壘。目前,公司器件建模及驗證EDA工具已在全球形成較為穩固的市場地位,電路仿真及驗證EDA工具已部分實現對全球領先企業的替代,得到全球領先存儲器芯片廠商的廣泛使用。公司的主要客戶包括臺積電、三星電子、SK海力士、美光科技、聯電、中芯國際等全球領先的集成電路企業。
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精選報告來源:【未來智庫】。未來智庫-官方網站