2021年中国信创产业研究研究报告.pdf

中国信创产业研究报告2021年海量行研报告免费读2信创落地与解决方案4信创背景1信创内涵与政策2信创产业布局3-基础硬件-基础软件-云服务-应用软件-信息安全信创建设未来展望532021.7 iResearch I紧迫性：技术制约IT产业链核心环节技术缺失，“卡脖子”事件成为导火索2018年，美国商务部宣布7年内禁止美国企业向中国的电信设备制造商中兴通讯公司销售零件，直接导致中兴2018年度亏损69.83亿元。随后，美国陆续将华为等上百家中国公司列入“实体清单”，采取出口管制措施。以中美贸易战为导火索，美国加大对中国的技术制裁，中国由于在IT产业链的某些环节缺失关键核心技术，处于被动状态。以“是否关键核心、是否存在垄断、是否攻克难度大、是否在价值链核心位置”为指标，我国“卡脖子”技术主要集中在中上游环节，亟需攻克。来源：电子科技大学，中美贸易摩擦背景下“卡脖子”技术识别方法与突破路径以电子信息产业为例（2020年）；综合公开资料整理，艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。基础材料有色金属、硅、磁性材料等中间产品数据存储器件、柔性电路板、微型音频器件、摄像头模组等装备与检测系统集成、配件装配等基础软件操作系统、中间件数据库等软件应用办公软件、邮件、浏览器等IT服务IT运维、IT咨询、信息安全等基础工艺元件加工、材料制备技术等电阻、电容、电感、敏感元件、压电元件、接插件等核心元器件上游下游价值链核心位置关键核心技术技术垄断攻克难度大基础材料核心元器件材料基因工程协同架构，先进材料印刷工艺机理以及关键技术；先进光学膜材料的设计、制造以及加工方面的全链条、跨尺度研究；性聚苯醚树脂合成关键技术基础工艺用于半导体加工的极小尺度的表面图案化技术上游；5G射频及毫米波智能集成通信芯片设计技术；氧化物半导体超高纯制设备及其高世代靶材技术；第三代超导体高性能器件及通信芯片研制技术大尺度二维光栅研发；FPGA芯片设计；嵌入式CPU IP核；脑机接口芯片中间产品高精度柔性喷墨打印OLED设备；面向新一代无限通信系统的高频滤波器技术我国IT产业链及“卡脖子”技术环节42021.7 iResearch I附：实体清单中国上榜企业行业分布ICT企业占清单近7成，凸显关键技术国产化紧迫性实体清单（Entity List）是美国商务部工业与安全局（BIS）对国外个人、企业和政府等实体开设的贸易管制名单，限制美国企业对名单上的实体进行产品出口或者知识产权转让。经艾瑞咨询统计，排除个人公民及政府机关后，美国实体清单上榜的中国企业有19%属于船舶工业、航空航天、国防电子、交通运输等传统性的关键行业；而电子器件（除国防电子）和集成电路、通信科技、人工智能、云计算、超级计算机等ICT企业（包括华为系公司）合计占清单上企业近70%的比重。以“实体清单”为代表的美国的“卡脖子”政策是我国进行信创建设的直接原因和催化剂，凸显了大力投入ICT科技创新、拥有关键技术国产化能力的紧迫性和必要性。注释：（1）统计范围为2018年8月1日至2021年4月9日，排除清单上的中国个人公民及政府机关单位；单个企业不重复统计，按主要业务计入单个行业分类；对于名单上的部分集团及附属机构，集团按1家企业额外计数（2）包括名称含有“华为”的华为公司直属分支机构（3）不包括军工电子类企业来源：美国商务部BIS，艾瑞咨询研究院根据公开资料研究及绘制。华为系245%船舶工业 9%电子器件（非IC）39%集成电路（IC）5%航空航天 5%通信科技 4%人工智能 4%大学&研究机构 3%军工电子 3%出口贸易 2%交通运输 2%超级计算机 1%其他企业 8%2018年8月-2021年4月被美国商务部列入实体清单的中国企业所处行业数量分布152021.7 iResearch I必要性：信息安全长期以来，我国对海外IT产品的依赖度较高，以“Intel、Microsoft、Apple、Oracle、IBM、Qualcomm、Google、Cisco”为首的国外IT厂商在操作系统、数据库、芯片、服务器、办公软件、智能终端等领域占据了中国市场的较大份额，高度渗透了政府、海关、邮政、金融、铁路、民航、医疗、军警等各行业环节。与此同时，近年来信息泄露事件层出不穷，引起了社会的高度重视，为保证信息安全，IT信创建设势在必行。来源：艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。微软黑屏事件201320082008年10月，微软中国表示，为警示盗版用户，从10月20日起，对盗版XP专业版采取隔60分钟黑屏一次的做法，对盗版Office采取对话框提醒，此次事件引起了国内对“用户隐私、信息安全”的思考。2013年6月，“棱镜计划”被披露，美国国安局对电话、即时消息等信息进行秘密监控，范围涉及谷歌、雅虎、微软、苹果、YouTube、Facebook、Skype等多家跨国互联网公司。此次事件引起了国内广泛的关注，掀起了“去IOE”的浪潮。20182013年12月，苹果iOS操作系统被爆发现多个未经披露的“后门”，这些后门可以绕开iOS的加密功能，窃取用户的私人信息。关键产品对海外供应依赖度过高，信息安全受到威胁2018年，英特尔芯片被爆存在技术缺陷导致重大安全漏洞，黑客可利用该漏洞读取设备内存，获得密码、密钥等敏感信息。近年来我国遭遇的信息安全威胁事件棱镜门事件苹果后门事件Intel芯片漏洞事件苹果Siri监听门事件2019年7月初，苹果Siri被爆在用户不知情的情况下监听，获取姓名、住址、电话等个人信息，并将录音内容交由承包商对用户进行分析。201962021.7 iResearch I2021.7 iResearch I12212012730282997941021034382411122.9%2.5%5.8%16.0%13.0%4.9%3.8%-3.2%9.3%19.9%9.0%11.9%5.3%5.6%8.9%201920202021e13713914510410211171667648475221 2224-0.6%-0.7%4.6%4.8%-1.8%9.0%-0.3%-6.9%11.7%-2.1%10.8%0.6%2.3%7.7%201920202021e36.0%27.3%18.7%12.5%5.5%战略性：国际竞争力中国IT支出保持较高增速，IT结构有待优化升级截止今日，中国IT产业在经历了三十多年的发展后，已经基本形成了产业规模庞大、专业门类齐全的IT产业体系，并为拉动我国经济和就业做出了巨大的贡献。从IT总支出角度来看，2020年全球IT支出达3.8万亿美元，中国IT支出达2.9万亿人民币，在全球IT支出总增速为负的时候仍保持2.3%的增速。但是，发展的滞后导致了中国和全球IT产业结构的不一致，呈现出“应用强、技术弱、市场厚、利润薄”的倒三角式产业结构，信创为产业结构升级提供了契机。来源：Gartner，艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。来源：Gartner，艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。通信服务IT服务设备企业软件数据中心系统2019-2021年全球IT支出（百亿美元）及增速2019-2021年中国IT支出（百亿人民币）及增速36.9%27.2%17.7%12.4%5.9%35.6%27.3%18.6%12.7%5.8%43.0%10.6%34.3%3.6%8.5%通信服务IT服务设备企业软件数据中心系统41.9%9.8%32.7%11.8%3.8%41.2%9.5%33.2%12.3%3.9%72021.7 iResearch I2021.7 iResearch I可行性：产业基础我国IT产业快速发展，已初步具备“信创”推广基础近年来，我国IT产业发展迅速，技术创新能力大幅提升，结构优化升级取得实质进展，呈现出整体产业由大向强转变的趋势。在基础软硬件领域，国内厂商在政策红利的支持下，实现从无到有，从可用到好用的发展，与国际水平差距逐渐缩小；在应用软件领域百花齐放，各大供应商结合SaaS模式和我国市场特点，不断推出优秀产品，2020年12月收入实现同比13%的增长；另外，对于云计算、大数据、物联网、人工智能等新一代技术，我国也由单点向融合互动不断演进。来源：国家统计局，艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。来源：工信部，艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。80081408720830279993560942448499845838765542731428161698116672398312942415121602070668026900910676-12%-6%0%4%7%9%10%11%12%13%13%-12%-13%-2%-1%1%5%6%7%7%7%8%1-2月1-3月1-4月1-5月1-6月1-7月1-8月1-9月1-10月1-11月1-12月2020年软件业务收入及利润情况累计收入（亿元）累计利润（亿元）收入同比增长率（%）利润同比增长率（%）212 220 215 211 222 222 241 273 252 276 926 814 706 771 880 929 940 959 1083 1107 20%29%3%11%9%12%16%20%20%21%-8%-16%-25%-19%-2%6%11%11%19%-1%2020-32020-42020-52020-62020-72020-82020-92020-102020-112020-12集成电路产量（亿块）光电子器件产量（亿只/片）集成电路增长率（%）光电子器件增长率（%）2020年3-12月集成电路和光电子器件产量及增速8信创落地与解决方案4信创背景1信创内涵与政策2信创产业布局3-基础硬件-基础软件-云服务-应用软件-信息安全信创建设未来展望592021.7 iResearch I信创内涵从“关键环节、部分市场”走向“全产业链、全行业”的信息技术升级，构建中国自主的IT标准和生态“信创”即信息技术应用创新，它与“863计划”“973计划”“核高基”一脉相承，是我国IT产业发展升级采取的长久之计。信创建设从关键环节核心组件的自主创新入手，从党政军和关系国计民生的关键行业试点，为国产IT厂商提供了实践创新的沃土，从而逐步建立自主的IT底层架构和标准，实现全IT全产业链实力和结构的优化升级。来源：艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。全IT产业链和全行业的信息技术产业升级信息安全数据库操作系统中间件基础软件芯片存储整机（PC/服务器）基础硬件办公软件通用软件行业软件应用软件全IT产业链全行业市场技术支持行业应用实践反馈产业升级党政军金融运营商石油电力交通医院教育航空航天政府机关关系国计民生的“核心行业”试点与培育实践与推广102021.7 iResearch I信创政策与发展阶段（一）倡导自主、创新、协同信创产业生态链发展信创不单是全球信息安全事件频发、中西摩擦加剧的伴生概念，更是我国IT供应链寻求产业升级的实现手段。早在20世纪80年代，我国政府对IT底层基础软硬件的自主创新就提出了相关要求，但由于信息基础软硬件的关键技术及标准被国外IT巨头垄断，诸多系统性风险与安全隐患无力解决。自2018年开始，在“华为、中兴事件”催化下，信创进入快速推广期。今年，“十四五”纲要提出加强原创性科技攻关、提高高端芯片、操作系统、人工智能算法等关键领域研发突破与迭代应用，并将增强信创供应链安全保障能力列为重点工作。未来，中国IT产业的基础硬件、软件、应用软件、信息安全等诸多领域将迎来新一轮的增长曲线。来源：艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。信创政策与发展历程技术推进政策推进行业推广觉醒：1983年，国家高技术研究发展计划，即“863”计划启动，打响中国自主创新第一枪起步：2006年，国家中长期科学和技术发展规划纲要颁布，将“核高基”（核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品）列为16个重大科技项目之一，标志着信创的起步标准初设：2010年，国务院对党政机关、关键信息基础设施运营者云服务商资质评估提出要求可用：2014年，工信部发布国家集成电路产业发展推进纲要，提出打造“芯片-软件-整机-系统-信息服务”的产业链要求；2016年，国务院发布国家信息化发展战略纲要，提出从根本上改变核心关键技术受制于人，逐步形成安全可控信息技术产业体系，大幅提高电子政务应用和信息惠民水平等要求好用：2018年，为摆脱上游核心技术受制于人的现状，我国将信创行业纳入国家战略，提出“2+8”发展体系198320202013总体：以党政为主的“2+8”体系开始全面升级自主创新信息产品，18大行业进行国产化替代，加大信创布局企业：2020年9月，国家发改委关于扩大战略性新兴产业投资培育壮大新增长点增长级的指导意见颁布,提出加快关键芯片、高端元器件、新型显示器件、关键软件等核心技术攻关，大力推动重点工程及项目建设，积极扩大合理有效投资以推进不同信息产业发展为主，出台各类行业政策,建立试点2020年信创元年开启，以金融行业为首开始大面积推动行业国产替代以科研力量为导向促进国产关键技术自研能力提升，尝试设立发展标准112021.7 iResearch I信创政策与发展阶段（二）地方密集出台相关政策，政策可落地性进一步提升地方政府工作围绕产业扶持和关键技术攻关，自2018年起密集出台了涵盖芯片、整机、集成电路、数据库，云以及信息安全等领域的相关政策，通过税收补贴、成长奖励、园区支持、政府站台等形式，重点打造信创产业集群、培养龙头企业。初期，政府通过财政补贴，刺激供给端快速发展，导致了一定程度的资源浪费（e.g.信创产业园重复建设）和效用低下问题。未来，随着政策驱动走向需求释放，“应用-反馈-迭代调优-再应用”正向循环的形成，国产软硬件持续打磨，供需两侧合力为信创产业链的快速高质量发展持续赋能。来源：艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。部分地方信创相关政策概览时间具体政策具体内容2021年5月天津市知识产权“十四五”规划率先提出提升信创产业知识产权质量，培育一批高价值专利。2021年3月武汉市加快推进武汉云建设实施方案的通知建设武汉云信创资源池，使用国产芯片、服务器和密码保护系统等构建软硬件信创体系，提供基于信创环境的信息基础设施服务，实现全程自主创新。2021年2月深圳市中国特色社会主义先行示范区科技创新行动方案支持深圳强化关键核心技术攻关，优化和创新支持方式，采用“立军令状”、“滚动立项”等组织方式，集中突破集成电路等领域关键核心技术攻关。2021年2月北京市数字经济领域“两区”建设工作方案培育数字经济新型业态，建立以信创产业为代表的数字经济自主发展新生态，加快培育发展一批工业互联网平台及细分行业平台，加快新一代信息技术产业发展。2020年10月浙江金华关于印发金东区促进制造业重点细分行业发展政策意见（试行）的通知打造全国信创产业示范基地，打造电子信息关键材料-芯片设计和封测-系统整机集成-智能终端应用产业体系。2020年10月广州市黄浦区、广州开发区促进信息技术应用创新产业发展全国首个区县级信创专项扶持项目，提出10条信创相关的奖励与补贴政策，鼓励信创相关企业发展。2020年5月关于培训鲲鹏计算产业促进数字厦门创新发展的指导意见建成全国性的基于鲲鹏全生态的产业集群，聚集一批国内知名的鲲鹏产业链上下游优秀企业，形成千亿级鲲鹏产业集群。2019年3月共同推进江苏省信息技术应用创新产业生态基地建设的框架协议建立信创产品适配中心、信创产品研发中心、信创成果展示中心、信创云服务数据中心、信创产业孵化平台和信创公共服务平台。122021.7 iResearch I信创产业图谱注：此页主要表现信创各细分领域的布局情况，仅展示部分典型企业，图谱中所展示的公司logo顺序及大小并无实际意义。来源：艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。中国信创产业全景信息安全基础软件数据库操作系统中间件基础硬件存储整机应用软件OA流式软件版式软件ERP芯片云其他咨询、定制化、集成、运维等IT服务商打印机、扫描仪、摄像头、读卡器等终端外设厂商132021.7 iResearch I中电子构建了“PKS”体系（飞腾Phytium+麒麟 Kylin+安 全 Security），拥有从芯片、操作系统、中间件、数据库、安全整机、应用系统到信息安全服务的较为完整的服务产业链。中电科服务业务包括公共安全与网络信息安全、软件与信息服务、基础电子产品、能源电子，以及雷达、轨交信号、微波器件等军品。自主创新，共建生态华为通过开源联盟等方式，与各应用软件、集成商携手，打造鲲鹏生态，提升自身竞争力。信创市场格局（一）产业链完整，生态成熟中电子、中电科、华为率先入局，构建了较完善的信创产业链从现状来看，中电子、中电科和华为率先入局，在信创市场上占据较高的份额。信创最初落地于党政市场，因而有相关背景的企业最先入局，布局较为完善。中电子和中电科有着丰富的政府项目运作经验，通过“控股、持股或者战略投资”的方式，率先构建了自己一套较为完善的信创服务产业链。另外，华为作为中国重要的民营企业，不断在芯片、存储、数据库、操作系统等方面寻求突破，通过“生态联盟、开源社区”等方式，构建信创产业链。除此之外，航天系、中科系、浪潮、紫光等各方力量也在借信创风口，不断补足自身的能力，在局部地区、局部环节、局部市场进行了布局。来源：艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。信创市场格局：现状n 基础硬件：飞腾华大半导体盛科网络澜起科技中国长城n 基础软件：麒麟软件武汉达梦中国系统易捷行云n 应用软件与服务：中电互联中国软件中电文思海辉n 信息安全：奇安信可信华泰长城网际科技自强，安全筑基n 基础硬件：中科芯华诚金锐n 基础软件：普华基础软件人大金仓金蝶天燕电科云n 应用软件与服务：太极股份华东电脑n 信息安全：卫士通绿盟科技南洋股份n 基础硬件鲲鹏处理器TaiShan服务器欧拉/鸿蒙OSGuassDB华为云n 基础软件通过集成其他优秀厂商构建自己的产业链通过开源提高自身技术的普适性，建立相关生态，在标准制定过程中抢占有利地位142021.7 iResearch I信创市场格局（二）IT标准重构带来产业链的更迭，信创建设向行业信创推进从产业发展来看，未来随着信创建设向行业信创的推进，必然会有越来越多的厂商参与进来。现市场上的玩家也在着力适配上下游，增强自身的兼容性，构建自己的生态。信创会带来IT标准的重构，新的标准为IT市场上的厂商提供了新的机会，进一步可能带来产业链的重组和市场洗牌。因此，短期内，借助信创风口，市场将会充分迸发活力，呈现百花齐放的状态；长期来看，随着产业的发展成熟，集中度会提高，向具备技术护城河的头部厂商聚集。来源：艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。信创市场格局：展望 信创为中国IT产业提供弯道超车等机会：一方面，信创对厂商的技术实力和应用能力等方面提出了新的挑战；另一方面，信创为厂商提供了广泛且友好的需求市场，有利于厂商在实践中与下游行业客户共 同发展。从短期看，受以上因素驱动，我国IT产业将呈现百花齐放的状态。尤其进入行业信创阶段后，会有更多的创新者参与进来。从长期看，由于IT产业存在技术密集、资本密集的特点，规模效应会导致市场再一次走向收敛（例如银河麒麟和中标麒麟的合并）。在弯道超车的过程中，IT产业标准的重构必然会带来产业链的重塑，这为各厂商提供了市场拓展的机会。原发展路径新发展路径20192024常规发展弯道超车百花齐放、产业创新产业升级技术成熟，市场收敛短期信创长期信创15信创落地与解决方案4信创背景1信创内涵与政策2信创产业布局3-基础硬件-基础软件-云服务-应用软件-信息安全信创建设未来展望516基础硬件-芯片芯片对计算能力的提升起到了决定性作用，是支撑IT系统运作的“发动机”。中国芯片产业在EDA设计工具和制造流片环节较为薄弱，存在产业链上下游产值失配的情况。全球视角下，集成电路的竞争最终将表现为产业链之间综合实力的竞争，中国芯片产业的发展需要全链路协同，以突破一批核心技术，完善产业链各环节的配套能力。172021.7 iResearch I Microsoft,Navinfo,TomTom由必应提供支持广东省四川省山东省陕西省湖南省重湖北省河南省辽宁省广西壮族江西省新疆维吾尔自治区甘肃省贵州省黑龙江省吉林省内蒙古自治区云南省青海省西藏自治区福江浙安河山产业现状政策、资本引导，带来产业部分的“非理性”现象从企业数量看，近年来受政策、资本、社会舆情引导，集成电路产业快速扩张。但同时企业迭代速度也较快，约18.4%的集成电路企业存活时间不足1年，与产业健康发展规律相悖。从区域分布看，受当地政策吸引，目前集成电路产业形成了主要集中在“以深圳、广州、东莞为核心的泛珠三角地区，以上海、苏州、南京为核心的泛长三角地区，以及以成都、西安为核心的中西部地区”的布局。注：此处企业区域分布、企业成立时间、存活时间数据来自天眼查，统计范围包括企业名称、经营范围、产品服务中包含“集成电路”的所有企业。来源：天眼查，CSIA中国半导体协会，艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。我国集成电路企业数量区域分布（截至2021.06）受当地政策驱动和产业集群影响，深圳地区成为我国集成电路企业分布最密集的地区。据中国半导体行业协会集成电路设计分会统计，2020年深圳集成电路设计业销售额达1300亿元，在全国的占比超过1/3，孕育有海思半导体、中兴微电子、汇顶科技、云天励飞等一批优秀企业。29.9%49.1%15.4%3.4%2.2%1年1-5年5-10年10-15年15年以我国集成电路企业成立时间分布（截至2021.06）受政策支持和资本风向引导，我国集成电路企业数量在近年来急速增长。据天眼查数据，我国约30%的集成电路企业成立时间在1年以内，约79%的企业成立时间在5年以内。据中国半导体协会，2015-2020年北京地区集成电路行业（不含设备材料业）年均复合增速为5.7%，较全国19.4%增速较慢，在区域竞争、人才吸引、资本融通方面有待进一步的提升。但相应地，资本和政策热度下的“芯片潮”也带来了产业部分的非理性现象，约18.4%的集成电路企业存活时间仅不到1年。上海集成电路产业链布局较为完整，已覆盖设计、制造、封装测试、装备材料等各环节领域。据上海市集成电路行业协会，2020年上海集成电路产业实现销售额2071.33亿元，全国占比近1/4，拥有张江、临港等知名产业园和中芯国际、华虹、兆芯、上微电子等优秀企业。南海诸岛.182021.7 iResearch I产业链（一）在EDA设计工具和制造环节较为薄弱纵观芯片产业链，主要包括设计、制造、封测三个核心环节，以及IP核、EDA、设备、材料等支撑环节。中国芯片设计产业近十年快速发展，据中国半导体协会，2020年销售额达3778亿元，在集成电路全产业链中占比达42.1%（2010年占比为26.9%）。集成电路具有高度复杂的特点，依据分层分级和模块化的思路，设计环节强依赖EDA设计工具的辅助和IP核的复用。EDA和IP产业集中度较高，绝大部分市场份额被国际巨头占据，国内厂商较为分散，人员体量较小，在关键模块、先进制程支持、IP储备等方面有所缺失。芯片设计环节投资重、回报周期长、人才稀缺，因而需要产业链各环节、政府、研究院校等全社会力量的共同努力。来源：“Strengthening the Global Semiconductor Value Chain”，from BCGSIA，April 2021；CSIA中国半导体行业协会；SEMI国际半导体产业协会；艾瑞咨询研究院综合公开资料与专家访谈自主研究及绘制。芯片产业链设备材料半导体设备主要用于产业链中下游，包括制造环节需要的扩散炉、光刻机、刻蚀机、离子注入机、CMP机台；封测环节需要的检测机、分选机、封装机、测试机等。主要包括硅片、电子特气、掩模版、湿电子化学品、抛光液/垫、光刻胶、靶材等晶圆制造材料；封装基板、引线框架、键合丝、电镀液等封装材料。设计制造封测SPEC.RTL设计功能验证逻辑综合物理设计制造硅后验证仿真门级仿真 据BCGSIA，中国大陆地区EDA、IP核、逻辑芯片和存储器设计的全球市占率均未超过5%，分立、模拟和其他芯片设计的份额为7%。7%38%封测是集成电路生产的最后一步，即将晶圆进行切割、焊接塑封，使电路与外部器件实现连接，并利用专业设备对封装后的产品进行功能和性能测试。据BCGSIA，中国大陆地区封测的全球市占率约为38%。16%用于CPU、GPU等超大规模逻辑集成电路制造的10nm以下芯片，用于存储器件的14-28nm芯片和用于模拟器件、分立器件和传感器的40nm以上芯片。据BCGSIA，中国大陆地区晶圆制造的全球市占率约为16%；具备先进半导体制造能力（10nm以下）的区域目前集中于韩国（8%）和台湾（92%）。当前晶圆制造市场主要包括IP核EDA核心产业链支撑产业链通过系统/电路设计，将设定的规格形成设计版图192021.7 iResearch I产业链（二）上下游产值失配，整体竞争需要全链路协同制造环节在全产业链中较为薄弱，产能存在与设计端需求不匹配的情况。在先进制程制程支持方面（中芯国际第一代14nm于2019Q4开始量产）与台积电（5nm已量产）等代工厂差距较大；在流片数量上，整体产业体量也较小。同时，其支持环节国产厂商的市占比也较低，在光刻机、刻蚀机等核心设备，光刻胶、硅片、电子特气等核心材料环节支持力较弱，产业链条较不完整。相较其他环节，封测具有“投资少、产出快”的特点，是我国芯片产业链中最具竞争力的环节，长电科技、通富微电等国内厂商通过兼并收购等方式，已跻身国际市场第一梯队。过去十年间，我国封测环节凭借人力成本、市场需求和政策优势快速扩张，销售额的CAGR达14.8%。下一步有望通过产业内整合和自主研发，向高密度集成、微型化等方向继续拓展。集成电路的竞争最终将表现为产业链之间综合实力的竞争，封装、设计的开发需要制造工艺、设备和材料等各方面的协调。在新的技术趋势和国际竞争环境下，集成电路行业产业链整体实力的竞争愈发激烈，需要上下游协同，开展联合开发和技术攻关，以此突破一批核心技术，完善产业链关键环节的配套能力。来源：CSIA中国半导体行业协会，艾瑞咨询研究院综合公开资料与专家访谈自主研究及绘制。2010-2020中国集成电路市场销售额（亿元）及产业结构1424157221582509301536104336541165317562884838%10%37%16%20%20%20%25%21%16%17%20102011201220132014201520162017201820192020设计制造封测总增长率设计42.1%制造28.9%封测28.4%设计26.9%制造28.7%封测44.4%202021.7 iResearch I技术架构X86、ARM等多种架构的CPU各有优势，并行发展国内市场上主流国产CPU厂商包括采用x86架构的兆芯、海光，采用ARM架构的飞腾、华为，基于MIPS架构的龙芯，以及基于Alpha架构的申威。聚焦信创市场，除性能、功耗、价格等常规市场因素外，“生态建设与技术自主”也影响着各厂商的长远发展。在生态方面，基于x86和ARM架构的CPU与下游软硬件的兼容性较好，适配产品较为丰富，对用户使用较为友好。基于MIPS和Alpha架构的CPU在高性能计算、嵌入式工控机等特定领域应用较好，市场化仍有待进一步的发展。借信创契机，各国产CPU厂商都在加大自研力度，加速产品迭代，有利于产业长远的发展。来源：艾瑞咨询研究院综合公开资料与专家访谈自主研究及绘制。技术架构对比国产主流CPU复杂指令集CISC精简指令集RISCx86ARM、MIPS、Power、RISC-V等处理器性能：处理时间程序=处理时间时钟周期时钟周期指令指令程序优化每个程序的指令数量牺牲每个指令的时钟周期牺牲每个程序的指令数量减少每个指令的时钟周期x86ARM 单条指令集功能强，指令类型丰富完善，编译后指令数量较少，编程较为友好，通用场景下性能具有绝对优势；传统x86微架构偏向桌面，高性能服务器领域优化，生态成熟完善，配套软硬件丰富，兼容性好，用户友好 国际市场玩家以Intel为主，采用IDM全产业链覆盖的商业模式经过多年发展，两种架构也在互相学习对方的优势，在性能、功耗等方面不断改进。指令集架构在不断完善，译码效率高；传统ARM微架构偏向低功耗领域优化 ARM生态更适合手机、平板等移动终端 采用IP授权的商业模式，阵营内厂商较多，包括苹果、高通、三星等x86采用专利交叉授权，形成“开先”、“开胜”两大系列产品，适用于桌面、服务器、嵌入式等场景。基于AMD Zen1架构的IP内核授权，研发了“禅定”系列处理器。ARM基于ARM v8的架构授权，研发了鲲鹏处理器，主要用于桌面和数据中心服务器场景。基于ARM v8的架构授权，旗下有面向服务器、桌面和嵌入式的三大系列产品。MIPS采用LoongISA指令集，兼容MIPS，旗下有面向行业应用、工控终端和桌面服务器的龙芯1号、2号、3号系列处理器。AlphaAlpha架构授权，旗下拥有高性能计算处理器、服务器/桌面处理器、嵌入式处理器三条产品线。根据设计思路的不同，处理器的技术路线可分为复杂指令集(CISC)和精简指令集(RISC)两种，目前主流的指令集架构为x86(CISC)和ARM(RISC)。原始的CISC和RISC设计反应了设计者对处理器实现及优化方向侧重的不同，随着现代处理器微架构技术的引入，指令集架构的根本区别在于生态,而对于性能和功耗方面，更多的是微架构的差异。212021.7 iResearch I未来展望资本、技术、人才因素高度密集，导致行业高集中度特性，未来产业将进一步趋于收敛随技术和产业的发展，集成电路的设计和制造工艺愈发复杂，对资本和高精尖人才的需求也愈发迫切，因而呈现出“技术密集&资本密集&人才密集”的特征。各种因素的高度密集进一步导致了产业“高集中度”的特性。从全球产业发展规律来看，虽然由于各区域相对优势，产业链出现了全球分工的转变，但在各细分环节集中度往往较高。从长期可持续发展来看，随着“造芯热”、“地方产业园建设热”的退潮，产业回归冷静，市场集中度会进一步向头部企业收敛。来源：“Strengthening the Global Semiconductor Value Chain”，from BCGSIA，April 2021；中国电子信息产业发展研究院中国半导体行业协会中国集成电路产业人才白皮书，2017,2018,2019；艾瑞咨询研究院综合公开资料与专家访谈自主研究及绘制。资本密集据BCGSIA，全球半导体产业资本支出占产业销售额比例高达26%，甚至高于传统认为高资本支出的公共基础设施行业（25%）。人才密集集成电路产业的研发投入占比较高，据BCGSIA，全球半导体产业R&D投入占产业销售额比例高达22%，远高于软件和计算机服务业的14%和硬件设备业的7%。技术密集高集中度26%资本支出22%R&D我国集成电路人才总量缺口较大，人才培养速度与产业发展速度不匹配，部门环节（如EDA开发）严重缺失，需要产教学研各环节的共同努力。据中国电子信息产业发展研究院中国半导体行业协会，2015年集成电路技术从业人员14.1万人，人才缺口达15万人；2019年集成电路技术从业人员 32.4万人，人才缺口达30万人。30w人才缺口集成电路产业核心特点 2019年半导体行业（集成电路占比83%，WSTS）在全球价值链所有活动中的研发投入约为900亿美元，资本支出约为1100亿美元，二者约占全球半导体销售额的50%，远高于其他行业。222021.7 iResearch I兆芯同时掌握CPU/GPU/芯片组技术，具备IP自主设计研发的能力兆芯是成立于2013年的国资控股公司，总部位于上海张江，在北京、西安、济南等地设有子公司，拥有一大批具备硕士、博士学历的专职研发人员。兆芯同时掌握中央处理器、图形处理器、芯片组三大核心技术，具备相关IP自主设计研发的能力。兆芯坚持自主创新与兼容主流的发展路线，凭借成熟的软硬件生态，为用户提供性能卓越、兼容性优异且安全可靠的通用处理器和芯片组等产品，推动信息产业的整体发展。自成立以来，兆芯已成功研发并量产多款通用处理器产品，并形成“开先”、“开胜”两大系列，产品性能不断提升，达到国际主流同等水平。作为国内率先实现主频3.0GHz关键突破的国产通用处理器，兆芯开先KX-6000系列处理器荣获“第二届集成电路产业技术创新奖”、“2019年中国IC设计成就奖”和“第二十届中国国际工业博览会金奖”，并入选“2019-2020年度上海设计100+”优秀成果。来源：艾瑞研究院自主研究及绘制。兆芯产品体系与解决方案PC/嵌入式处理器开先 KX-6000系列处理器16nm|3.0GHz（最高）|8核/4核开先 KX-5000系列处理器28nm|2.0GHz（最高）|8核/4核开先 ZX-C+系列处理器28nm|2.0GHz（最高）|4核开先 ZX-C系列处理器28nm|2.0GHz（最高）|4核IO拓展芯片/芯片组ZX-200 IO扩展芯片16nm|6WZX-100S 芯片组40nm|15.5W（集显）/13W产品解决方案桌面整机服务器工业主板工业平台系统级解决方案台式机|笔记本一体机|云终端通用服务器存储服务器ATX工业主板|COMeMini-ITX工业主板|工业电脑|Box PC工业平板电脑|党政办公系统解决方案私有云系统解决方案生态伙伴-OS厂商联想同方东海海尔锐捷生态伙伴-整机厂商统信麒麟方德新支点服务器处理器开胜 KH-30000系列处理器16nm|3.0GHz（最高）|8核开胜 KH-20000系列处理器28nm|2.0GHz（最高）|8核开胜 ZX-C+系列处理器28nm|2.0GHz（最高）|8核232021.7 iResearch I兆芯生态成熟、性能优异，为信创产业、消费市场以及关键基础行业提供成熟的解决方案兆芯坚持自主创新与兼容主流的发展路线，凭借成熟的软硬件生态，为用户提供性能卓越、兼容性优异且安全可靠的产品，在“产品性能、品质保障、技术自主、生态建设和资金运营”等方面具备竞争优势。目前兆芯服务了信创、金融、教育、能源、交通、医疗、网络通信、工业制造等多个领域客户，助力企业平滑迁移，加速信息化建设。未来兆芯将持续加大研发投入，响应国家政策，加速产品迭代，致力于为信创产业、消费市场以及关键基础行业客户提供高性能、高稳定、高可靠、体验优越的产品和服务，推动产业的可持续发展。来源：艾瑞研究院自主研究及绘制。兆芯核心优势兆芯行业应用及案例桌面端产品性能国内领先，CPU率先实现主频3.0GHz突破性能优越01产品质量要求高，软硬件兼容性好，保证安全稳定品质保障02坚持自主创新路线，研发并量产多款通用处理器产品技术自主03基于x86架构，与国际主流兼容性好，生态成熟生态成熟04上海国资委控股，团队稳定，资金雄厚资金雄厚05金融兆芯为金融行业用户提供稳定、可靠的高性能办公桌面整机，以及金融自助设备，目前已经在四大国有银行、大部分商业银行均有成功的部署。信创兆芯通用处理器支持构建各类型桌面整机，包括台式机、一体机、笔记本、云终端等，以及通用服务器、存储服务器产品，在为信创用户提供性能优越的办公基础设施之外，更可以为基于云计算、大数据等技术的政务系统解决方案提供可靠的硬件基础支持。能源兆芯积极拓展能源行业，并针对能源行业的特点，提供PC整机以及电力通讯管理机等应用平台，并成功地部署在国家电网和南方电网等最终用户。教育基于兆芯通用处理器教育行业解决方案丰富多样，包含教育整机、电子白板解决方案、云教室等等，并已在广西玉林等地成功部署。24基础硬件-存储存储在计算机产业中具备基础地位，随着大数据产业的爆发，数字经济对大容量和高性能存储的需求也在不断提高。高性能存储器主要以半导体为存储介质，和计算类芯片一样长期为国际巨头把控，对于半导体存储介质的国产化替代是信创在存储领域的主要突破方向。252021.7 iResearch I国产化布局内存及固态硬盘核心介质为主要国产化战场计算、存储、通信是三大计算机IT核心基础设施板块，作为三大核心板块之一，无论是计算还是通信环节都要以存储为其开端和终点