中國信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書 （2021）
據(jù)初步估算，到 2023 年，全球計(jì)算產(chǎn)業(yè)市場空間 1.14 萬億美元。中國計(jì)算產(chǎn)業(yè)市場空間 1043 億美元，即 7300 億元，接近全球的 10%，是全球計(jì)算產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要推動力和增長引擎。按照 50%為信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模計(jì)算，2023 年，中國信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模將突破 3650 億元,市場容量將突破萬億。
信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系龐大，從產(chǎn)業(yè)鏈角度看，主要由基礎(chǔ)硬件、基礎(chǔ)軟件、應(yīng)用軟件、信息安全 4 部分構(gòu)成，其中芯片、整機(jī)、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、中間件是最重要的產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)。
中國 CPU 市場規(guī)模和潛力巨大。龐大的整機(jī)制造能力意味著巨量的 CPU 采購，近年來中國集成電路自給率不斷提升，根據(jù)國務(wù)院印發(fā)的《新時(shí)期促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干政策》要求，中國芯片自給率要在 2025 年達(dá)到 70%。中國 CPU 頭部企業(yè)逐步形成。
目前我國國產(chǎn)處理器芯片主要參與者包括龍芯、兆芯、飛騰、海光、申威和華為。從技術(shù)路線上看，兆芯是 X86 內(nèi)核授權(quán)，基于指令集系統(tǒng)進(jìn)行 SoC 集成設(shè)計(jì)；海光是X86 指令集授權(quán)，基于指令集授權(quán)的自主設(shè)計(jì) CPU 核心；飛騰和華為采用的是 ARM 指令集授權(quán)，是基于指令集架構(gòu)授權(quán)自主設(shè)計(jì) CPU核心；龍芯是基于 MIPS 架構(gòu)的自研指令集，申威是 SW64 的自研指令集，其自主化程度最高。
中國 CPU 沿三大技術(shù)路線成長。CPU 指令集（Instruction Set） 是 CPU 中計(jì)算和控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所有指令的集合，屬于計(jì)算機(jī)中硬件與軟件的接口，它向操作系統(tǒng)定義了 CPU 的基本功能。現(xiàn)階段的指令集可以被劃分為復(fù)雜指令集（CISC）與精簡指令集（RISC）兩類。上世紀(jì) 90 年代，以復(fù)雜指令集（CISC）為代表的英特爾憑借著與微軟聯(lián)合打造的 Wintel 體系，在通用 CPU 領(lǐng)域占據(jù)了絕對份額，至今仍牢不可破。近年來隨著智能手機(jī)興起使得精簡指令集（RISC）獲得新生，ARM 通過構(gòu)筑與 Android 的生態(tài)合作，占據(jù)了全球 95%的移動芯片授權(quán)市場。
兆芯 X86 內(nèi)核授權(quán)廠商，其生態(tài)較為完善，使用威盛電子的 x86早期授權(quán)，性能提升容易遇到瓶頸；海光 X86 指令集授權(quán)，其生態(tài)較為完善，擁有長期自主研發(fā)能力，但實(shí)現(xiàn)自主迭代還要看公司的再創(chuàng)新能力；以華為和飛騰為代表的 ARM 指令集授權(quán)廠商，擁有長期自主研發(fā)能力，但 ARM 暫停更新授權(quán)后，面臨著極大挑戰(zhàn)；以龍芯和申威為代表的自研架構(gòu)廠商，是完全自主可控的引領(lǐng)者，厚積而薄發(fā)，其目前面臨最大的挑戰(zhàn)在于生態(tài)體系的完善和豐富。
中國 CPU 產(chǎn)業(yè)鏈逐步完善。CPU 產(chǎn)業(yè)鏈的巨頭大多集中在海外，它們位居產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)核心，對全球 CPU 行業(yè)起著決定性的作用。中國在 IC 設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，已經(jīng)擁有華為海思、展訊等一批達(dá)到世界先進(jìn)水平的龍頭企業(yè)；封測環(huán)節(jié)，通富承接 AMD 7nm CPU 封測，達(dá)到世界領(lǐng)先水平；但在 14nm 及以下結(jié)點(diǎn)的先進(jìn)制程，設(shè)備、材料、EDA/IP、制造等上游核心環(huán)節(jié)與國外領(lǐng)先龍頭差距巨大，目前仍采用“外循環(huán)為主+內(nèi)循環(huán)為輔”的模式，急需補(bǔ)齊短板。
信創(chuàng)操作系統(tǒng)競爭格局初定。操作系統(tǒng)是連接硬件和數(shù)據(jù)庫、中間件、應(yīng)用軟件的紐帶，是承載各種信息設(shè)備和軟件應(yīng)用運(yùn)行的基礎(chǔ)平臺的重要基礎(chǔ)性軟件。隨著中國在操作系統(tǒng)領(lǐng)域研發(fā)力度的持續(xù)加大，發(fā)展成效日漸顯著，部分產(chǎn)品已完成自主研發(fā)與生產(chǎn)，產(chǎn)品性能大幅提升，進(jìn)入規(guī)?；A段。
國產(chǎn)操作系統(tǒng)快速適配。操作系統(tǒng)對下承接硬件，對上承載軟件。對于操作系統(tǒng)來說，兼容性認(rèn)證和適配工作是最重要也是最繁瑣的環(huán)節(jié)，目前主流操作系統(tǒng)已經(jīng)初步完成關(guān)鍵軟硬件的適配，生態(tài)體系初步建立。從生態(tài)適配進(jìn)程看，主流國產(chǎn)操作系統(tǒng)均已完成了對聯(lián)想、華為、清華同方、中國長城、中科曙光等整機(jī)廠商發(fā)布的數(shù)十款終端和服務(wù)器設(shè)備適配；在軟件方面，基本能兼容流式、版式、電子簽章廠商等等發(fā)布的辦公類應(yīng)用、兼容數(shù)據(jù)庫、中間件、虛擬化、云桌面、安全等軟件廠商發(fā)布的數(shù)百種應(yīng)用和業(yè)務(wù)。
數(shù)據(jù)爆炸性增長疊加復(fù)雜度提升，驅(qū)動數(shù)據(jù)庫市場持續(xù)高速增長。數(shù)據(jù)庫是一種用于存儲和管理擁有固定格式和結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的倉庫型數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫已經(jīng)成為數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代的軟件底座，幾乎所有的企業(yè)級數(shù)據(jù)、終端數(shù)據(jù)和邊緣設(shè)備數(shù)據(jù)都需要通過數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的管理和分析才能夠賦能上層應(yīng)用或企業(yè)決策，發(fā)揮其最大的價(jià)值。在中國進(jìn)入數(shù)字時(shí)代后，隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)滲透的加速，5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)逐漸成熟，應(yīng)用蓬勃發(fā)展，驅(qū)動著全球數(shù)據(jù)量高速增長。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜度不斷提高，非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)占整體數(shù)據(jù)量比重高達(dá) 80%。
信創(chuàng)數(shù)據(jù)庫市場容量大，處于群雄逐鹿階段。國內(nèi)市場的主要參與者為 Oracle、Microsoft、IBM、AWS 等海外巨頭，阿里云、騰訊云等國內(nèi)公有云廠商，華為、中興通訊等設(shè)備商，武漢達(dá)夢、人大金倉、南大通用、神州信息傳統(tǒng)四大數(shù)據(jù)庫廠商以及巨杉大數(shù)據(jù)、PingCAP、易鯨捷等新興數(shù)據(jù)庫廠商。
國外廠商主要有 OSI Software（PI）、GE（iHistorian） 等，國內(nèi)廠商以中國科學(xué)院軟件研究所安捷（Agilor）、國能信控（VeStore）等為代表，在該領(lǐng)域國內(nèi)廠商技術(shù)比較成熟，占據(jù)較大市場份額，海外產(chǎn)品的市場份額逐步縮小。
國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫公司發(fā)展的戰(zhàn)略重點(diǎn)在生態(tài)擴(kuò)展。對于非開源數(shù)據(jù)庫廠商，合作伙伴生態(tài)的核心就是渠道伙伴建設(shè)。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是數(shù)據(jù)管理架構(gòu)的底層產(chǎn)品，每個(gè)客戶核心系統(tǒng)架構(gòu)都不同，意味著需要針對不同客戶做大量定制化的開發(fā)。集成商、二次開發(fā)商、IT 咨詢公司都是數(shù)據(jù)庫廠商生態(tài)伙伴體系中的重要參與者。
國內(nèi)開源數(shù)據(jù)庫項(xiàng)目以華為 GaussDB 和 PingCAP TiDB 為代表，其中 PingCAP TiDB 項(xiàng)目在 GitHub 上累計(jì)獲得超過 25000 顆星，近 12000 名開源代碼貢獻(xiàn)者。在重視開發(fā)者社群維護(hù)的同時(shí)，也要同樣重視商業(yè)合作伙伴的建設(shè)，才能實(shí)現(xiàn)開源項(xiàng)目商業(yè)化目標(biāo)。
中間件市場容量持續(xù)穩(wěn)步增長。中間件是與操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫并列的三大基礎(chǔ)軟件，在云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)推動下日益衍生成產(chǎn)品線眾多的基礎(chǔ)軟件設(shè)施。中間件位于數(shù)據(jù)庫平臺和應(yīng)用軟件之間，是一種跨平臺的基礎(chǔ)軟件。目前，中間件主要用于解決分布式環(huán)境下數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)訪問、應(yīng)用調(diào)度、系統(tǒng)構(gòu)建和系統(tǒng)集成、流程管理等問題，是分布式環(huán)境下支撐應(yīng)用開發(fā)、運(yùn)行和集成的平臺。從競爭格局看，目前國內(nèi)中間件市場份額第一梯隊(duì)仍然是 IBM 和 Oracle，兩者合計(jì)占市場份額的 51%。第二梯隊(duì)為五大國產(chǎn)廠商，包括東方通、普元信息、寶蘭德、中創(chuàng)中間件、金蝶天燕，合計(jì)占市場份額的 15%。
合規(guī)和風(fēng)險(xiǎn)管理保障數(shù)字中國有序建設(shè)，信息安全市場潛力巨大。信息安全是為數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)建立和采取的技術(shù)、管理上的安全保護(hù)，隨著互聯(lián)網(wǎng)及云計(jì)算滲透率不斷提升，信息安全逐步進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)空間安全時(shí)代。類似于 IT 基礎(chǔ)設(shè)施，信息安全具有較強(qiáng)的普適性，全球產(chǎn)業(yè)規(guī)模已經(jīng)達(dá)到千億美元量級，增速維持在兩位數(shù)。等保 2.0 的發(fā)布將等級保護(hù)制度上升到法律層面，保護(hù)對象也從體制內(nèi)到體制外全方位覆蓋，除基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)和信息系統(tǒng)外，將大數(shù)據(jù)中心、云計(jì)算平臺、物聯(lián)網(wǎng)、工控系統(tǒng)、公眾服務(wù)平臺、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)等全部納入等級保護(hù)監(jiān)督。
云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)將驅(qū)動新場景，并催生信息安全新需求。信息安全具有較強(qiáng)的伴生屬性，全新的技術(shù)將帶來全新的應(yīng)用場景。隨著云計(jì)算技術(shù)的普及、滲透率的不斷提升，相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施與應(yīng)用場景的安全防護(hù)應(yīng)運(yùn)而生。
完整下載：中國信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書（2021）
全集下載：龍芯LoongArch指令集全集
《龍芯LoongArch 指令集介紹》
《龍芯指令系統(tǒng)融合技術(shù)》
《龍芯架構(gòu)32位精簡版參考手冊》
《龍芯架構(gòu)參考手冊卷一：基礎(chǔ)架構(gòu)》
《龍芯3A1000 處理器用戶手冊(上冊)》
《龍芯3A1000 處理器用戶手冊(下冊)》
《龍芯3A3000-3B3000處理器手冊(上冊)》
《龍芯3A3000-3B3000處理器手冊(上冊)》
免責(zé)申明：本號聚焦相關(guān)技術(shù)分享，內(nèi)容觀點(diǎn)不代表本號立場，可追溯內(nèi)容均注明來源，發(fā)布文章若存在版權(quán)等問題，請留言聯(lián)系刪除，謝謝。
電子書<服務(wù)器基礎(chǔ)知識全解(終極版)>更新完畢，知識點(diǎn)深度講解，提供182頁完整版下載。
獲取方式：點(diǎn)擊“閱讀原文”即可查看PPT可編輯版本和PDF閱讀版本詳情。
溫馨提示：
請搜索“AI_Architect”或“掃碼”關(guān)注公眾號實(shí)時(shí)掌握深度技術(shù)分享，點(diǎn)擊“閱讀原文”獲取更多原創(chuàng)技術(shù)干貨。
