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產業與政策共振,鯤鵬迎來歷史性發展機遇
政策端:中美科技角力加速國產化進程
我國IT行業規模巨大,但核心技術極度依賴進口。2019年我國軟體行業實現營收71,768億元,同比增長 15.4%;實現利潤總額 9,362 億元,同比增長 9.9%,規模巨大,但是信息技術服務佔比 59.3%、軟體產品佔比 28.0%、嵌入式系統軟體佔比 10.9%、信息安全佔比 1.8%,主要依靠服務實施為主。與之相對應的是在晶片、作業系統、資料庫、存儲等基礎軟體硬體方面領域高度依賴進口自給率較低,產業發展受制於人,「缺芯少魂」的狀態持續存在。
中美科技角力,國產化大勢所趨。2019 年開始美國先後對中興、華為、中科曙光、海康威視、科大訊飛等國內科技領軍企業進行制裁和禁運,美國利用自身在 IT 基礎軟硬體領域的技術優勢遏制國內科技產業發展之心昭然若揭,國內 IT 核心技術缺失導致科技產業受制於人的現狀顯露無遺,未來構建國內自主創新的 IT 生態將是未來中國科技產業發展的必由之路,預計 IT 產業將在政策、資金、資源等層面獲得傾斜與扶持。此前我國國產替代主要以中國軟體、中國長城、龍芯為代表的傳統信創體系。2019 年華為攜鯤鵬切入國產替代,憑藉華為強大的技術實力有望大大加速國產替代的進程。
市場端:信創市場空間超 6000 億
從黨政軍到民生行業市場,國產替代市場空間巨大。黨政軍對信息安全重視度高且價格敏感度相對較低,國產 IT 產品憑藉在信安領域的優勢有望率先在黨政軍市場進行替換,隨著整體生態服務能力的不斷增強,中長期國產化將逐漸由黨政軍向規模更加龐大的金融、醫療、電信等關鍵民生行業滲透,我們測算未來 5 年總計國產替代市場空間在 6300 億(黨政軍在 2100、民生行業市場在 4200),平均每年 1260 億。
行業端:5G+雲+AI 催生多元算力需求
網際網路正在向 5G+雲+AI 時代邁進。此前網際網路的發展主要經歷了 PC 網際網路與移動網際網路兩大時代,2016 年以 5GPolar code 在 3GPP 第 87 次會議確定為控制信道編碼方法為標誌,網際網路正式進入 5G+雲+AI 時代並推動整個網際網路由消費網際網路向產業網際網路轉型。
5G+雲+AI 打造數字經濟閉環。產業網際網路時期數據將是數字經濟的核心,在數據產生、傳輸、存儲、計算、分析和應用的整個生命周期中,雲計算提供海量數據計算與存儲,5G 負責對數據進行高效傳輸,AI 提供對數據的分析挖掘。三者相互協同,形成了數字經濟新時代從終端、邊緣到中央雲一體化生產工具,2019 年隨著中國 5G 牌照發放,將進一步加速 5G+雲+AI 與傳統產業的融合。
5G+雲+AI 催生出海量數據與場景,5G 具有海量連結(mMTC、massive Machine Typeof Communication)、超大帶寬(eMBB、 Enhanced Mobile Broadband)、超低時延(uRLLC、Ultra-reliable and Low Latency Communications)三大特性,這使得 5G 可以擁有媲美光纖的傳輸速度、萬物互聯的泛在連接能力以及接近工業總線的實時聯通能力,在低成本與低功耗的前提下,支持海量設備的互聯通信,自動駕駛、智慧城市、智能家居、工業網際網路、物聯網、VR/AR、雲遊戲等新興場景將會迎來快速發展,催生出海量連結,根據 IDC 的數據顯示 2025 年全球物聯網連接數將由約 60 億增長至270 億,根據 GIV 的數據顯示,2025 年全球新增數據量將達到 180ZB 較 2015 年提升2150%。
通用晶片難以應對複雜的場景和海量數據,5G 在與傳統行業融合催生海量數據的同時,下遊數據的多樣性也大大增強,根據 GIV 的數據顯示 2025 年新增數據的 95%均為圖片、文本、語音、視頻等非結構化數據,海量非結構化數據帶來文本處理、大數據分析、科學計算處理等多元的化的計算需求,日益複雜且多元的計算需求給單一通用晶片架構構建的傳統計算體系帶來了巨大的挑戰。
摩爾定律逐漸失效,供需矛盾日益顯著,受益於摩爾定律的驅動,CPU 保持 1.5x/年的性能提升,是驅動傳統計算體系快速發展最重要的驅動力,近年來由於單線程性能與主頻增長逐漸放緩、半導體技術逼近物理極限,2016 年英特爾宣布正式停用「Tick-Tock」的研發模式,摩爾定律逐漸失效,CPU 性能增幅降至 1.1x/年,導致算力供應日益稀缺,同時昂貴的研發成本制約了整個 ICT 行業的發展,供給與需求的矛盾日益顯著,亟待新的算力體系驅動新一輪算力供給提升。
多元計算架構組成的異構計算有望提供系統級摩爾定律。目前主流計算架構主要有 X86、ARM、GPU、FPGA、ASIC,各種架構在不同場景各有優勢,X86 適用於高性能高功耗的通用計算場景;ARM 適用於對功耗較為敏感的通用性計算場景;GPU 在圖像處理、深度學習機器學習等領域應用較為廣泛;FPGA 採用門陣列架構具有低時延可編程的優勢,除傳統圖像處理、信號採集、通信、航空航天等領域外目前也逐漸在 AI 領域得到應用;ASIC 高度定製,主要應用於大型專用場景(挖礦),前期投資成本高但一旦穩定使用,每單位的成本最優。未來由 X86、ARM、GPU、FPGA、ASIC 構成的異構計算有望提供系統級的摩爾定律重新驅動算力快速增長。
端邊雲(客戶端+邊緣+雲)+異構計算將成為最優解。端邊雲架構在擴展性、延時、效率優勢顯著,是 ICT 產業發展的重要趨勢,異構計算是將不同架構計算單元組成的系統計算方式,相比傳統單一晶片架構的計算體系,計算效率更高、延遲更低、性價比高。端邊雲與異構計算結合後,一方面提供系統級的摩爾定律,驅動算力供給重歸高速增長趨勢;另一方利用端邊雲全棧開發的優勢便捷異構計算架構的部署、開發與運維。
2023 年新興計算架構驅動計算產業空間超萬億,隨著晶片級摩爾定律逐漸失效,新的多元計算構建的異構計算體系構建的系統級摩爾定律將是未來全球計算主要驅動力,根據 IDC 數據預測 2023 年全球計算產業投資額將達到 1.14 萬億美元,中國計算機產業投資空間 1043 億美元,接近全球的 10%。
鯤鵬定位中國 Intel,重塑國產 IT 生態價值體系
由於缺失核心 CPU 設計及生態構建能力,從盈利能力和體量可以看出,以個人 PC 為主的聯想集團和以伺服器為主的浪潮集信息處於生態產業鏈價值分配末端。
鯤鵬不只是替代更是重構 IT 生態,鯤鵬計算生態強勢入局國產 IT 替代將對整個國產 IT的發展產生深遠的影響,一方面憑藉鯤鵬優異的性能以及華為強大的產業協調與生態支持能力,鯤鵬將加速整個國產軟體生態的替代進程,此外更重要的是通過搭建新的計算平臺,華為或將改變國產 IT 長期低附加值與高定製化的現狀,重塑整個國產 IT 的價值分配體系。
攜手合作夥伴,共贏計算新生態
整個鯤鵬計算生態中華為的定位更加偏向於中國 Intel,主要聚焦在晶片以及雲端,持續推進處理器研發與架構演進,除了整機、部件、資料庫端會有少量涉及外,其它領域均交由合作夥伴承接,
硬體端:華為提供基於鯤鵬+昇騰的主板,SSD/網卡/RAID 卡等部件,助力合作夥伴發展自有品牌的部件、伺服器與 PC。
軟體端:開源資料庫(GaussDB OLTP 單機版)、開源作業系統(伺服器作業系統Euler OS)、開源 AI 框架(MindSpore),助力合作夥伴開發自有品牌基礎軟體產品。
應用端:免費支持主流應用和軟體遷移,線上社區、開發工具、編譯器等產品一應俱全,推出沃土計劃 5 年投入 15 億美金支持行業發展。
一體兩翼雙引擎+開放生態,華為鯤鵬計算是面向未來 IT 需求打造的新一代計算平臺,願景是為世界提供最強算力,讓雲無處不在,讓智能無所不及,為了實現這個目標華為提出「一雲兩翼、雙引擎」的產業布局,構築開放的產業生態。
一雲(華為雲):通過全棧創新,為開發者提供安全可靠的雲服務以及開發體系。
兩翼(智能計算&智能數據與存儲):在智能計算領域,面向端、邊、雲,提供「鯤鵬+昇騰+x86+GPU」的多樣性算力。在智能數據與存儲領域,融合了存儲、大數據、資料庫、AI,圍繞數據的全生命周期,讓數據的每比特成本最優、讓數據的每比特價值最大。
雙引擎(鯤鵬+昇騰):圍繞鯤鵬與昇騰兩大核心基礎晶片加速,構築滿足未來算力需求的異構計算架構。
開發生態:硬體開發、軟體開源,使能合作夥伴,共建開放的產業生態。
「鯤鵬+昇騰」打造算力底座
鯤鵬是一個晶片家族,華為鯤鵬晶片包含 CPU(鯤鵬)、AI 晶片(昇騰)、SSD 控制器晶片、智能網卡晶片、智能管理晶片,涵蓋「算、智、存、傳、管」等五個子晶片家族,其中鯤鵬和昇騰是整個鯤鵬晶片的核心,是整個鯤鵬生態的算力基石。
鯤鵬 CPU 厚積薄發,持續演進,鯤鵬 CPU 基於永久授權的 ARM V8 架構,處理器核、微架構和晶片均由華為自主研發設計,自 2004 年開始投資研發第一顆嵌入式晶片算起,累計研發 15 年,投入人員超 2W 人,投入金額超 200 億,2016 年業務第一顆支持多路的 ARM 處理器鯤鵬 916 正式發布,2019 年最新的鯤鵬 920 是業內採用的 7nm 數據中心。未來鯤鵬會秉持量產一代、研發一代、規劃一代的演進節奏,以每兩年一代的迭代速度保證鯤鵬生態持續演進。
鯤鵬 920 最強數據中心 ARM 晶片,目前鯤鵬 CPU 主要分為鯤鵬 916 以及鯤鵬 920 兩款晶片,2019 年 1 月 7 日華為正式向外界發布鯤鵬 920 晶片,鯤鵬 920 是業內首款7nm 數據中心 Arm 處理器,也是目前性能最強大的 Arm 數據中心端晶片,採用高集成設計一顆晶片集成 RoCE 網卡、SAS 控制器、南橋、CPU 等四種晶片的功能,相比上一代鯤鵬 916 晶片,鯤鵬 920 在 SPECint-rate-base2006 評估跑分(930+)與最大核數方面均提升一倍,與 AWS Graviton 對比鯤鵬 920 在主頻、工藝、內存、網絡能力全面領先。
性能對標 Xeon Gold 6148 功耗降低 20%,華為鯤鵬 920 基礎 32 核 2.6GHZ 性能匹配 Xeon Gold 6148 晶片(2017 年中發布),但是功耗降低 20%,根據華為官網的數據顯示鯤鵬 920-3226 在性能上基本與 Xeon Gold 6148 匹配,更強大的鯤鵬 920-4286 性能大幅領先,在功耗方面鯤鵬 920 優勢顯著,鯤鵬 920 4286、鯤鵬 920 3226、XeonGold 6148 功耗比分別為 5.03、4.52、3.63 性價比優勢凸顯。
昇騰最強 AI 算力晶片,昇騰主要分為昇騰 310 與昇騰 910 以及即將推出的 MDC 晶片昇騰 610(訓練&推理晶片),採用華為自研最新達文西架構,其中昇騰 310 主要面向端側推理場景,昇騰 910 主要面向雲側訓練場景,昇騰 310 八位整數精度(INT8)下的性能達到 16TOPS,16 位浮點數(FP16)下的性能達到 8 TFLOPS,而其功耗僅為 8W。昇騰 910 集成 32 個立體計算引擎,最大功耗為 310W,八位整數精度(INT8)下的性能達到 512TOPS,半精度算力 256 TFLOPS 是業界的兩倍,是業內最強算力 AI 晶片,未來華為會保持至少每年一款新產品的迭代速度,推動昇騰晶片持續發展。
什麼是達文西架構?達文西是華為自研面向 AI 計算特徵的全新計算架構,具備高算力、高能效、靈活可裁剪的特性,矩陣乘法運算是整個 AI 計算的核心,典型神經網絡模型中 99%均為矩陣運算,Da Vinci Core 包含核心的 3D Cube、Vector 向量計算單元、Scalar 標量計算單元等等多種計算單元,各自負責不同的運算任務實現並行化計算模型,以實現 AI 計算的高效處理,每個 AI Core 可以在一個時鐘周期內實現 4096 個 MAC 操作,相比傳統的 CPU 和 GPU 實現數量級的提升。由於採用可拓展設計,達文西架構能夠滿足端側、邊緣側及雲端的應用場景,可用於小到幾十毫瓦,大到幾百瓦的訓練場景,橫跨全場景提供最優算力。
硬體開放、軟體開源使能合作夥伴
IT 產業鏈環環相扣參與者眾多,構建一個新的計算產業生態需要產業鏈成千上萬的上下遊企業、開發者共同協作才可以成功,新的計算生態建立將建立新的價值分配體系及協作模式,在移動網際網路時代,ARM 憑藉低功耗以及開放的優勢,打破 Wintel 對舊有計算生態的壟斷,重構整個計算產業生態的價值體系,催生出谷歌、蘋果等新的巨頭,未來隨著鯤鵬計算生態的建立,也會帶動新的價值分配體系及協作模式逐漸形成。
基礎硬體:鯤鵬重塑硬體價值分配體系
國產硬體利潤率低、設計能力參差不齊、配套能力不足,在傳統計算生態中,由於行業核心部件以及行業標準主要被 Intel 等海外巨頭掌握,國內硬體廠商主要集中在低附加值的領域,硬體領域存在整機廠商利潤率低;整機廠商硬體設計能力參差不齊;配套部件可獲得性、兼容性存在短板等問題,
開放整機與主板,全面賦能國產硬體產業鏈,為了快速建立鯤鵬計算的硬體支撐體系,華為將把自身在硬體領域積累的工程能力通過主板、系統參考設計指南等方式開放出來,全面賦能國產硬體產業鏈,共同分享鯤鵬生態發展紅利,主要體現在
開放主板接口與設備管理規範,讓利整機合作夥伴發展自有品牌鯤鵬整機產品。
聯合整機廠商、BIOS 廠商、部件廠商、OS 廠商共建開放 IO 總線與管理接口標準,幫助整機廠商開發差異化產品,並降低零部件廠商開發鯤鵬整機部件的難度。
對作業系統、內存、硬碟、網卡等進行統一兼容性認證測試,定期發布兼容清單,分享市場機會。
鯤鵬 TaiShan 是業內最強 ARM 通用伺服器,TaiShan 伺服器是華為在計算技術和整機工程方面長期積累的結晶,適合為大數據、分布式存儲、原生應用、高性能計算和資料庫等應用高效加速,TaiShan 伺服器家族主要分為基於鯤鵬 916 處理器的 TaiShan100及鯤鵬 920 處理器的 TaiShan 200 兩大系列,TaiShan 伺服器面向未來數據中心分布式演進以及邊緣計算需求,提供計算均衡型、存儲計算型和高密計算型等不同產品型號,是目前業內性能最強的 ARM 通用伺服器。
華為將逐漸退出整機生產,讓利合作夥伴,在整機領域華為的目標是形成多廠商競爭的格局,推出自有 TaiShan 伺服器的根本目的是樹立行業標杆,華為明確提出未來在條件成熟時將以主板和部件等方式全面支持和服務整機廠商共同發展,逐漸退出整機的生產,讓利給合作夥伴共建鯤鵬整機硬體生態。
全球鯤鵬伺服器整機已達 11 家,根據華為開發者大會華為雲與計算 BG 總裁侯金龍公布的數據顯示,目前全球已經有 11 家整機廠商基於鯤鵬主板推出自有整機產品,鯤鵬整機合作夥伴主要分為兩類,一類是以寶德、百信、同方、升騰威訊(星網銳捷)等傳統主機廠商,另一類是以神州數碼、東華軟體等華為傳統渠道及行業合作夥伴轉型而來的新興整機廠商。
中長期鯤鵬整機生產將趨於集中,銷售能力是競爭的關鍵,現階段鯤鵬整機廠商自主設計能力相對有限,更偏向於組裝的,同質化較高,根據各家的生產規劃來看,供給遠大於需求,未來銷售能力將是競爭的關鍵,現階段整機廠商數量較多主要原因是鯤鵬處於拓展的初期,華為需要儘可能多的網羅合作夥伴推廣鯤鵬生態,未來隨著鯤鵬生態逐漸成熟,優勝劣汰整機市場將逐漸向頭部集中。
利潤分配測算:鯤鵬體系存在較大讓利空間
從議價能力猜想鯤鵬整機潛在利潤空間。整機廠商的利潤率主要取決於與上遊晶片廠商以及下遊客戶的議價能力,
下遊客戶議價:中期來看華為鯤鵬的下遊客戶主要以政企客戶為主,價格敏感度較低,議價能力較強利潤較高,以國內伺服器龍頭浪潮信息為參照,2013-2015 年政企客戶是浪潮主要營收來源(目前主要為網際網路客戶),淨利潤率分別為 3.42%、4.64%、4.42%,三年平均淨利潤率為 4.16%。
上遊晶片廠商議價:通常晶片佔伺服器成本的 20-25%左右,2017-2019 年英特爾淨利潤率分別為 15.3%、29.7%、29.3%,三年平均淨利潤率 24.77%,鯤鵬主要以 CPU+主板形式出貨,價值量佔比更高但是利潤率較晶片會有所下降。
作業系統:開源 openEuler 社區,賦能合作夥伴
作業系統是所有應用的基礎,作業系統是用戶與計算機硬體之間的接口,是管理和控制計算機硬體與軟體資源的程序,其他軟體必須在作業系統支持下運行,因此作業系統是所有軟體的基礎,作業系統統一有利於避免生態分裂,形成合力,隨著鯤鵬加速國產替代進程,有望催生一家國產作業系統巨頭。
10 年磨礪,厚積薄發,EulerOS 是華為自研面向企業級通用伺服器架構平臺,基於 Linux穩定系統內核,能夠滿足客戶從傳統 IT 基礎設施到雲計算服務的各種需求,EulerOS 研發最早可追溯至 2010 年,前後歷經十年積累,目前已經在計算、存儲、核心網等領域全面實現商用。
深度適配鯤鵬,大規模商用可靠性高,EulerOS 深度與鯤鵬處理進行適配,提供內核、基礎庫、虛擬化、容器、工具鏈等基礎軟體棧能力,具備高性能、高可靠性、安全可信、開源開放的生態等特點,是目前支持 TaiShan 伺服器最好的作業系統,在性能、兼容性、功耗等方面具備較強的競爭力,根據華為的數據顯示 EulerOS 已經在華為消費者雲、華為雲、存儲設備中超過 10 萬臺穩定運行超過 5 年,在全球各大運營商超過 10 萬臺設備中穩定運行超過 6 年,大規模商用的可靠性得到充分檢驗。
推出開源 openEuler 社區,共建繁榮計算生態,2019 年華為推出 EulerOS 開源版本openEuler,並聯合合作夥伴推出 openEuler 開源社區,開源 OS 原始碼與經過調優的鯤鵬處理器驅動代碼,開放編譯器、JDK、軟體庫等基礎工具等方式,統一代碼來源,縮短廠家構建基於 openEuler 的發行版 OS 的開發周期,2020 年在華為開發者大會上華為正式推出 openEuler 20.03 LTS(長期支持版),幫助合作夥伴可以基於 openEuler20.03 LTS 版本開發自有商業版本,共建繁榮鯤鵬計算生態,目前已經有統信軟體、麒麟軟體、普華、中國科學院軟體研究所基於 openEuler LTS 推出自有商業版本。
資料庫:開源 GaussDB OLTP,共享資料庫替代紅利
GaussDB 從備胎到尖刀,GaussDB 資料庫起源於華為為了解決預付費業務在線計費對性能的嚴苛要求自研的內存資料庫 GMDB,2011 年華為重構 GMDB,開始開發面向通用場景的數據並最終形成現在的 GaussDB 系列產品,其發展主要經歷了三個階段
內部自用:2007 年開始,為了解決預付費業務的在線計費對性能的嚴苛要求,開始構築高並發、低時延的內存資料庫 GMDB
聯合創新階段:2011 年起為了保障公司業務的連續性,開始開發面向通用場景的企業級資料庫;通過技術創新和市場需求的雙輪驅動的方式,通過與中國工商銀行合作推出聯合創新平臺,主打極致彈性的企業級分布式數據倉庫 GaussDB OLAP;通過與招商銀行的聯合創新,推出了聚焦高性能和高可用的企業級分布式 OLTP;與民生銀行聯合創新開發 GaussDB HTAP 版。
產業化:2019 年 5 月,華為正式面向全球發布 GaussDB,標誌 GaussDB 正式進入產業化階段,開始在產業、技術、人才等方面發力構築生態,2019 年 9 月華為將 GaussDB OLTP 單機開源並命名為 openGauss。
GaussDB 打造世界級資料庫,GausDB 是華為推出的一款企業級 AI-Native 分布式資料庫,同時支持 X86 和鯤鵬硬體架構,採用 MPP 架構,支持行存儲與列存儲,提供PB(Petabyte,2 的 50 次方字節)級別數據量的處理能力,可以為超大規模數據管理提供高性價比的通用計算平臺,也可用於支撐各類數據倉庫系統、BI(Business Intelligence)系統和決策支持系統,為上層應用的決策分析提供服務,GaussDB 系列產品包括GaussDB OLTP、GaussDB OLAP 資料庫以及 GaussDB HTAP 資料庫。
開源 openGauss,打造開放生態。資料庫是企業關鍵應用的重要支撐,為了更好支持鯤鵬生態的發展,2019 年 9 月在華為聯接大會上華為宣布開源 GaussDB OLTP 單機版支持合作夥伴開發自有品牌資料庫產品,開源版本命名為 openGauss 並計劃與 2020 年6 月全面上線,可覆蓋企業 70%以上的資料庫業務場景。
開源 MindSpore 全場景 AI 計算框架
端雲邊全場景覆蓋,按需協同,MindSpore 是華為自研 AI 計算框架,類似與 GoogleTensorFlow,在華為整個 AI 生態中起到承上啟下的作用,對下承接昇騰、GPU 等晶片,對上承接 ModelArts 華為雲服務,為了應對不同 AI 使用場景對功耗、精度、時延、體積側重不同的,MindSpore 採用端邊雲協作式分布架構,面向全場景並提供統一的 API,為全場景 AI 的模型開發、模型運行、模型部署提供端到端的能力。
全下沉運營模式,充分發揮硬體潛能,AI 計算的複雜性和算力的多樣性與多卡並行計算開銷大是AI運行的兩大挑戰,Mindspore採用整圖卸載的執行模式,充分發揮Mindspore與昇騰軟硬結合的優勢,提供梯度數據驅動的自適應圖切分優化,實現去中心化的自主AI Reduce,梯度聚合步調一致,計算與通信充分流水,充分發揮底層硬體的性能,幫助開發者縮短訓練時間,提升推理性能。
MindSpore 跨越應用鴻溝助力普惠 AI,開發門檻高、運行成本高、部署時間長是目前制約 AI 應用的幾大難題,Mindspore 核心分為四層:最底層是按需協作分布式架構、調度、分布式部署、通信庫都在同一層;其次是並行的 Pipeline 執行層和深度圖的優化、算子的融合;再上層是 MindSporeIR 計算圖表達;在 IR 計算圖表達之上是高效的執行層,四層框架協作實現開發算法即代碼、運行高效、部署態靈活形成一體化,大幅降低AI 的使用成本。
開源 MIndspore,持續推動 AI 軟硬體應用開源生態,2020 年 3 月 28 日在華為開發者大會上,華為正式將 Mindspore 在碼雲正式開源,企業級 AI 應用開發者套件 ModelArtsPro 在華為雲上線,賦能行業 AI 應用開發者,全面提升行業 AI 開發效率和落地效果。
應用端:重塑國內軟體價值體系
鯤鵬帶動國產應用軟體全面崛起,國內 IT 行業長期存在重硬輕軟、定製化程度高的現狀,隨著鯤鵬計算體系不斷完善將建立新的行業標準與模式,有望重塑企業應用軟體競爭格局與價值分配體系,鯤鵬對應用端的影響主要體現在三個方面,1)國產化帶動存量替換提升市佔率;2)基於鯤鵬雲服務開發配套應用,加速國產軟體雲化進程;3)重塑應用軟體競爭格局,加速行業走向集中。
從關鍵行業試點到全行業、全場景滲透,打造開放、共享的生態體系是鯤鵬計算生態的基礎與目標,華為計劃分為三個階段,
第一階段(關鍵行業試點):在政務、電信、金融、網際網路領域打造標杆案例;
第二階段(全行業擴展):在政務、電信、廣電、銀行等 18+行業擴展;
第三階段(全場景滲透):向全行業全場景滲透。
沃土 2.0 計劃 5 年 15 億美金共建鯤鵬計算機生態
發布沃土 2.0 計劃,5 年 15 億美金助力開發者共建鯤鵬計算生態。2019 年 9 月全聯接大會上華為發布沃土計劃 2.0,宣布未來 5 年投入 15 億美金,重點基於鯤鵬+昇騰計算處理器,打造開源開放的計算產業生態,沃土 2.0 共有 4 個子計劃,從產品、賦能、聯盟、社區、激勵五大方面全面升級,並針對高校與科研機構、開發人員、初創企業、合作夥伴分別制定發展計劃,以提供華為各項扶持資源。
各省市建立鯤鵬生態中心加速產業落地
建立鯤鵬創新中心,加速鯤鵬產業落地。鯤鵬創新中心是華為與各省、市政府為了在當地建立和發展鯤鵬生態而建立的組織,華為支持合作夥伴基於鯤鵬底座進行系統軟體、應用軟體或行業軟體的開發構建、遷移調優以及商業孵化,合作夥伴可以獲得從產品構建到產品上市全流程的培訓支持與技術支持。我們通過公開資料整理,目前華為已經與各地政府設立 16 家鯤鵬創新中心。
哪些領域鯤鵬有望迎來批量使用?在 5G+AI+雲時代,各行各業對計算平臺提供端雲同構、海量多樣化數據智能處理、實時分析等需求,在大數據、分布式存儲、資料庫、ARM原生應用、雲服務等五大領域是華為鯤鵬的典型應用場景,未來在這些領域鯤鵬有望進行批量化應用。
華為雲-鯤鵬計算的黑土地。2019 年 7 月華為推出首批鯤鵬雲基礎服務和鯤鵬凌雲夥伴計劃,向產業全面釋放鯤鵬新算力,未來華為雲的全部基礎服務和大量的主要服務都會基於鯤鵬來構建,隨著 5G+AI+雲時代的到來,雲服務憑藉天生具備計算高效能的優勢,是多元架構實踐的最佳選擇。
鯤鵬雲打造全棧 IT 基礎設施,加速業務全面雲化、智能化轉型。華為打造了涵蓋晶片、硬體、智能數據中心、雲作業系統全棧國產化雲基礎設施,軟硬協同為客戶提供極致服務體驗,為了滿足客戶不同場景的業務需求,公司一方面提供涵蓋鯤鵬 ECS 彈性雲伺服器、鯤鵬 Kubernetes 容器等十大類雲服務以及 HPC、大數據+AI、ARM 原生、企業應用四大場景解決方案;另一方面基於鯤鵬社區、30+類技術生態、眾多行業 ISV 華為打造全棧鯤鵬雲生態,全面加速客戶業務雲化、智能化轉型,目前 IT 產業正向「5G+雲+AI」時代演進,傳統 IT 將逐漸被多元化的雲服務架構所替代。
鯤鵬有望加速國產軟體雲化進程,此前企業上雲的主要制約因素在於 1)傳統系統遷移上雲技術難度大,決策者需承擔較大風險;2)雲端遷移涉及到整體架構變更,整體業務需要調整,成本較高;3)雲上存在一定的安全風險。目前國產軟體在性能以及可靠性上與海外產品還有一定的差距。相比傳統 IT 架構,雲化 IT 在國產替代的大背景下,決策者決策上雲所承擔的風險大大降低,或將加速企業雲化進程。鯤鵬雲提供了一整套工具鏈以及軟體棧幫助開發者進行應用遷移及優化,大大降低客戶轉雲的難度以及成本。
大數據剖析華為鯤鵬生態建設情況(略)
1147 款認證軟體 47%為基礎軟體
生態建設是決定國產 IT 替代成敗的關鍵,本篇報告我們通過大數據剖析分析鯤鵬架構的軟體認證適配層面來跟蹤華為生態體系建設情況。
鯤鵬生態認證體系目前軟體更新速度非常快,我們在 4 月 3 日跟蹤時總共認證軟體為981 款,4 月 6 日跟蹤時認證軟體更新為 1147 款。從軟體類型可以看出,基礎軟體佔比在 47%,其次是政府類軟體(24%)、金融(5%)、製造(4%)及電信(3%)等。
78 家上市公司 342 款軟體獲得認證
從上市公司角度來看,一共 78 家上市公司 342 款產品認證數量,佔比 1147 的 29.8%。
我們選取入選前 4 名的相關公司產品具體名錄分析如下:
中國軟體有 31 款鯤鵬認證相關產品,都是以基礎軟體為主,主要是銀河麒麟,達夢資料庫及中標麒麟 3 款軟體。
太極股份有 24 款鯤鵬認證產品,主要是基礎辦公金倉資料庫、金蝶中間件及政府相關門戶、辦公系統等。
東華軟體有 19 款產品入選鯤鵬認證,其中分布在政府、基礎軟體、金融、能源、醫療及製造等諸多行業。
用友網絡有 16 款產品入選,主要是 U8 CLOUD,好會計,NC CLOUD 等拳頭產品。
目前認證華為官方為主,鯤鵬雲平臺渠道佔比 40%,硬體搭載佔比 60%
我們可以看到 1147 個認證軟體裡面,華為官方發證為 1095,剩下 52 個為中原鯤鵬生態創新中心;從測試機構來看,華為 OpenLAB 測試 1051 個,剩下中原鯤鵬生態創新中心、成都鯤鵬及江蘇鯤鵬生態基地分別測試了 52、40 及 4 個。
隨著全國十多個鯤鵬伺服器生產基地及鯤鵬生態創新中心在今年年中及下半年陸續投產,我們認為鯤鵬生態認證相關軟體會加速發展。
這 1147 款軟體,有 312 款是通過鯤鵬雲服務銷售,160 款通過華為雲 STACK6.5 銷售,佔比在 41%,剩下 59%裡面的大部分軟體是通過 Taishan 200,Taishan100,GaussDB 這些硬體軟體結合方式銷售。
大數據跟蹤華為雲應用商城情況(略)
鯤鵬架構應用 141 款,已佔華為雲 5%比例
我們從華為雲應用市場大數據來跟蹤國產軟體應用在華為雲及鯤鵬嚴選商場推廣情況,我們認為隨著鯤鵬架構下的私有雲及公有雲的推廣,有望重塑國產軟體廠商定製化及堆人頭模式,通過華為雲 SaaS+鏡像標準化、低成本拓展客戶,相關國產軟體廠商有望價值重塑。
目前華為雲市場一共有 2584 款應用,其中通用商品應用 2063 款,佔比 80%,嚴選商品 521 款,佔比 20%;通用商品裡面有 83 款是鯤鵬架構應用,嚴選商品有 58 款是鯤鵬架構應用,即在鯤鵬 920 晶片為主的伺服器尚未大規模商業化推廣情況下,鯤鵬架構的應用在華為雲市場已經佔比 5%。
52 家上市公司 219 款軟體入駐華為雲商城、用友網絡入選華為嚴選最多
從上市公司角度來看,一共 52 家上市公司 219 款產品入駐華為雲市場應用,佔總數款2584 的 8.4%。
從華為雲市場裡買的華為嚴選(華為進行篩選,重點進行推廣的軟體產品),用友網絡(13 款)最多,其次是神州信息(9 款),拓維信息(8 款)、常山北明(5 款)、航天宏圖(5 款)等。
行業解決方案最多,企業應用及專業服務其次
從華為雲應用市場行業類別分布來看,2584款應用裡面行業解決方案最多達到685款,其次是企業應用 476 款,專業服務 265 款等。
各種行業解決方案對應上市公司上架數量如下。
上市公司入選華為雲應用市場的鯤鵬商品,中國軟體、太極股份、常山北明、超圖軟體如入選較多,常山北明和超圖軟體產品單價都在幾十萬到一百多萬元不等。
政府類及基礎軟體類單價較高几十萬到上百萬
從價格角度來看,相關上市公司入選雲市場產品,常山北明單價最高的北明政府大數據專業服務為 748 萬元,還有按照次數及年進行收費各種軟體,嚴選商品接近達到 50%,鯤鵬商品佔比接近 40%。
漢得信息是針對中小企業客戶 ERP 為主,單價最高為 10 萬/年的一步製造雲,目前還是基於 X86 架構的雲服務為主。
部分基金持倉較多的上市公司入選華為雲應用市場相關產品如下,金山辦公(1 款、WPS+辦公雲平臺)、衛寧健康(1 款,醫共體智慧醫療檢查檢驗)、東方國信(3 款、大數據治理)、美亞柏科(安全狗網絡安全)、深信服(2 款、虛擬防火牆鏡像)及超圖軟體(GIS)。
此外企業 OA 及企業 ERP 相關的泛微網絡及用友網絡產品較多,單價從幾千元到幾十萬元不等。
拓維信息作為華為湘江鯤鵬生態重要合作夥伴,其有 22 款入軟體入選了華為雲市場,價格從幾萬到 500 萬不等,我們認為華為隨著華為鯤鵬及雲化產品推廣,有望協助其加速軟體銷售。
華為鯤鵬產業鏈相關上市公司
基礎硬體、基礎軟體、應用及服務四個維度
計算機產業鏈自下而上主要分為晶片、基礎硬體、基礎軟體、應用軟體、軟體服務等五個環節,鯤鵬晶片端完全由華為自己承擔,其餘完全或部分交由合作夥伴承接,我們從基礎硬體、基礎軟體、應用軟體、軟體服務四個維度對鯤鵬計算產業鏈相關上市公司進行了梳理,詳情如下:
拐點已現,國產晶片替代有望從電信行業擴散蔓延
中國電信伺服器(2020 年)集中採購項目公分為 8 個標包,預估合計採購伺服器數量56314 臺。
H 系列伺服器要求採用鯤鵬 920 系列處理器或 Hygon Dhyana 系列處理器,這兩個系列伺服器晶片為國產晶片。
海光 Hygon Dhyana 系列晶片主要對標 AMD EYPC 7000 系列晶片,從低端到高端各個產品不等,AMD EYPC 7000 系列晶片規格從最低版本的 8 核 16 線程到最高版本的 32 核 64 線程都有涵蓋,同樣從性能角度可去對標 Inter E5 V4 系列處理器。
市場關心此次訂單及未來可能的整個電信行業國產晶片伺服器可能帶來的利潤增量情況,由於華為鯤鵬晶片和伺服器價格數據較為難以可比參照(無公開數據),我們假設海光晶片佔這次採購國產晶片份額的 50%,匡算海光晶片和上市公司中科曙光在此次集採及未來整個電信行業國產晶片伺服器順利推廣下可能的利潤彈性,供投資者參考。由於假設值具備不確定性,可能和實際最終結果有一定偏差,特此強調。考慮到無論最終國產伺服器份額如何分配,最終均是國產晶片大幅受益。
根據我們統計三大典型運營商招投標數據,電信 2018 年招標 6.2 萬臺;移動2018/2019/2020 年分別招標 17/11/26 萬臺,聯通 2018 年招標 3 萬臺(部分數據,聯通招標權限下放到各省市公司自行招標)。
從金額看移動 2018/2019 年中標 15 萬臺和 13 萬臺,對應金額 129 億和 62 億,單臺伺服器均價為 8.5/4.7 萬元;電信 2018 年中標 6.2 萬臺,對應金額 29.1 億元,單臺價格為 4.7 萬元。
2018 和 2019 年中國移動都是招標後 2 個月出中標結果,移動 2020 年 2 月和 4 月各招標一次(合計 26 萬臺),今年受疫情影響,預估在 6 月出中標結果。
關於移動招標結構,參考過往幾年中標情況,華為中標佔比在 30-40%(主要是華為 x86伺服器),最近一年受制裁影響比例所有下降,考慮到華為與移動較為緊密聯繫,我們覺得這次移動招標華為鯤鵬伺服器佔比突破值得期待。
5 月 12 日華為以 50%第一份額中標中國移動 1000 臺 Atlas 800 AI 伺服器(昇騰 AI 晶片),國產晶片替代之路有望從運營商蔓延到銀行、能源等行業。
投資策略:鯤鵬展翅拐點已現,重塑國產 IT 軟硬體價值體系
從近期大數據跟蹤來看,鯤鵬體系軟體適配認證在加速推進,華為雲商城應用及鯤鵬架構應用在加速入駐,有望隨著公有雲及私有雲部署推動國產軟體行業雲化模式演進。地鯤鵬生態中心及伺服器建設基地在 4 月及 5 月陸續建成,中長期看好鯤鵬生態產業景氣度和持續性。微觀層面三大電信運營商伺服器採購國產晶片替代已經開啟市場化替代道路,鯤鵬展翅在即,未來 5-10 年將重塑國產 IT 軟硬體價值體系,建議重點關注其中鯤鵬生態相關軟體及硬體生態參與方。
硬體端:整機廠商雲 MSP 龍頭、東華軟體、湘江鯤鵬相關公司,建設廣州「鯤鵬+昇騰」生態創新中心的 ATM 金融服務龍頭公司。
軟體端:國內辦公軟體龍頭、作業系統領軍企業誠邁科技,國產 BIOS 龍頭。
年內細分板塊景氣度較高標的:寶信軟體、恒生電子、衛寧健康、公用事業付費及網際網路電視運營龍頭,工業 PLM 龍頭。
(報告觀點屬於原作者,僅供參考。報告來源:長江證券)
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