华为鲲鹏产业体系研究深度报告Word文件下载.docx
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1.2现状：
雏形初现，各省市积极合作开展鲲鹏生态合作
首批150家生态厂商加入，产业联盟、华为沃土2.0计划、开发者社区和行业伙伴认证助力生态建设，产业链雏形初显。
根据下图的鲲鹏计算产业全景图可见，华为以“鲲鹏”+“昇腾”两大CPU为核心，向外扩展生态。
利用产业联盟、行业伙伴认证等措施推动产业集群效应，同时利用沃土计划和开发者社区，挖掘、培养、吸引更多的人才参与进鲲鹏生态建设。
除华为自身“赛道”外，优秀的ISV和合作整机厂商一起参与，推动鲲鹏计算产业的发展。
具体的鲲鹏计算产业的伙伴企业包括：
操作系统：
诚迈科技、中国软件；
服务器/pc：
拓维信息、神州数码、东华软件
集成服务：
太极股份、常山北明；
应用服务：
用友网络、金山办公、神州信息
信息安全：
北信源；
大数据：
美亚柏科、东方国信、易华录；
中间件：
东方通、宝兰德等
鲲鹏生态建设获各地政府支持，迎来小高潮。
自2019年7月华为和厦门市签订了鲲鹏生态基地和超算中心协议拉开政府共建生态大幕，近20个省市先后与华为签订不同类型的合作协议，涉及多家合作伙伴企业。
获取政府支持和背书后，鲲鹏计算产业获一良好开局。
1.3发展计划&
举措：
三步走定调产业发展节奏，三类”玩家”共推生态成熟
三步走完成从产业试点到全产业链打通过程，螺旋上升路径实现创新路上的持续正反馈。
根据《鲲鹏计算产业白皮书》的规划，鲲鹏产业计划先在包括政务、电信、金融和互联网等重点行业竖立典型场景，打造标杆项目；
后逐步扩展行业覆盖范围，利用技术优势推进各行业数字化业务的发展；
最后实现全产业链打通，构筑基于鲲鹏服务器的完整生态。
因而，在现处的第一阶段，鲲鹏产业需要先根据试点行业用户需求，孵化和完善面向行业的应用，打开产业空间，实现应用与需求的对接，通过商业化推广促进产业链各环节的持续创新，形成螺旋上升式发展路径，逐步扩大产业影响力和受众覆盖范围。
开发、开源、互利为产业发展主基调，三类角色共同推进鲲鹏产业链发展。
在主基调下，三类角色不可或缺。
1、独立软件开发商等合作伙伴，他们基于鲲鹏处理器开发或适配解决方案、应用软件等产品，例如操作系统、中间件、行业应用等；
2、基于鲲鹏体系的开发者，即参与开源社区建立，利用鲲鹏体系下的开源代码进行应用开发的公司或个人；
3、客户，需要更强算力或数据资源来支撑现有业务的发展。
上述三种角色既受益鲲鹏产业的生态资源，又推动产业生态的发展与成熟。
因此，我们认为只有像华为这样国内科技产业巨头，才有能力聚集三类角色”玩家”，共同推进“新”计算生态的创立与成熟。
建立标准和开发者体系，针对硬件、基础软件和应用推出不同举措，借助产业政策，推动生态建立。
现阶段我国的IT对美国平台具有诸多依赖，以至于国内硬件厂商净利润率整体偏低。
为了改变现有生态格局，推进鲲鹏产业发展，华为在《鲲鹏计算产业发展白皮书》中对硬件、软件、应用等领域现状提出改进方法，包括开发处理器和PC主板、建立开源社区、开放OS源码等。
同时提出建立产品标准体系、人才培养体系和产业政策，解决缺人才，缺通行标准、缺联盟效应的问题。
1.4空间：
鲲鹏千亿级产业规模，软硬件厂商都将参与
IDC预测2023年中国计算产业投资空间占全球10%，约7000亿人民币，我们预测2023年华为鲲鹏产业市场规模近1900亿元，是市场重要发展动力。
正如前文所言，数据爆炸式增长、处理器进入“后摩尔时代”推动新技术、新计算架构的探索，催化新的计算产业链条和新的生态体系及ISV厂商。
根据IDC预测，全球计算产业投资空间预计到2023年实现1.14万亿美元，而中国市场作为全球产业的主要推动力，约占全球10%，近1043亿美元，即7301亿人民币。
构成的鲲鹏计算产业市场规模细拆：
鲲鹏服务器市场500亿+鲲鹏PC市场390亿+其余计算产业配套软件和应用市场1000亿=1890亿。
我们预测2023年鲲鹏服务器的市场空间约500亿，包含鲲鹏主板和处理器的市场空间约200亿。
1）2019年Q1-Q3的中国X86服务器出货量约224万台，预测2019年全年出货量为300万台。
根据中国X86服务器市场过去6年的数据（CAGR为10.7%），我们预测20-23年服务器每年出货量增速约为11%，因此预测2023年中国通用服务器的出货量约400万台。
2）考虑IDC数据，互联网厂商采购服务器占比在16年超过33%，推测2023年市占达到40%，考虑互联网企业服务器采购需求多为高性价比的服务器，暂时不是鲲鹏的主要客户范围。
因此我们认为鲲鹏服务器前3年的市场是由政府、八大行业为主的剩余60%服务器市场。
预测市占率可在23年达到40%，则鲲鹏服务器出货量约为100万台；
3）参考目前华为X86服务器均价约4-5万，我们预测鲲鹏服务器定价约为5万/台，故2023年鲲鹏服务器市场空间为500亿，CPU和主板占销售额的40%，即200亿空间。
我们预测2023年鲲鹏计算产业中PC的市场规模约为390亿，出货量约780万台。
1）考虑过去5年PC出货量和PC终端总量变动关系看，我国PC销售进入存量市场，即更新换代为主要需求。
我们预测未来3年PC销售约为每年5000万台，故更新换代率为5000/28000=17.85%。
考虑我国信创战略和公务更换需求，我们预测公务PC的更新替换率为20%。
2）目前我国财政供养人员总数为5000万人，按人均0.9台的公务PC比例算，全部公务PC数量为4500万台。
考虑每年20%的替换率和鲲鹏PC80%的市占率，则每年鲲鹏公务PC出货量为720万台，公务PC单价约为5000元/台。
3）目前华为和荣耀电脑在笔记本端的市占率为13.9%（均为消费者市场），假设2023年笔记本电脑占PC市场的40%（2018年上半年全球笔记本电脑出货量是全球PC出货量的34.1%，其中消费者PC占比约为40%），华为旗下笔记本市占率于2023年升至15%（消费者市场），其中鲲鹏CPU出货占比为50%，则消费者市场部分的出货量为60万台，消费级PC单价约为5000元/台。
4）合计720*0.5+60*0.5=390亿市场。
我们预测2023年鲲鹏计算产业中配套软件与应用生态的空间约1000亿元。
参考IDC对计算产业的投资预测，服务器及部件的投资约占产业总投资额的30%，因而我们预测鲲鹏计算产业中配套软件与应用生态的空间是鲲鹏服务器市场空间的2倍，即1000亿元。
二、华为：
聚焦算力、赋能伙伴、共建计算产业，前期注重打造生态标杆项目
华为自身定位明晰，聚焦算力、赋能伙伴、共建计算产业。
即核心聚焦处理器研发，推广数据库、公有云的覆盖范围，提供服务器端和IOT端的操作系统。
早期注重生态标杆项目建设和产业链的正反馈，后期逐步实现硬件开放、软件开源，进一步让利于生态内的合作伙伴。
根据华为在多场合就鲲鹏产业发言内容看，商用处理器（移动端麒麟、商用端鲲鹏、昇腾）、数据库、华为云、操作系统（鸿蒙和欧拉）、存储是公司重点聚焦的领域，中间件、PC操作系统、行业应用等软件市场将全面开放给生态伙伴。
考虑到鲲鹏生态的初建，公司会利用泰山系列服务器为鲲鹏CPU在计算场景的多元化利用树立标杆。
即前期会利用自己的硬件能力，对外提供主板、部件、模组等一系列产品支持合作伙伴生产服务器或PC，拉住第一批ISV厂商，构建全产业链架构，保证发展初期产业链的完备和可持续发展。
后期待生态逐步完备成熟，华为会陆续退出服务要求高、专业性强的领域，进行进一步的产业聚焦。
2.1芯片：
“鲲鹏”、“昇腾”提供算力，多年积累打造鲲鹏产业核心
长期投入，基于ArmV8架构开发最新“鲲鹏”处理器，自研架构开发“昇腾”AI处理器。
华为采用长期投入、全面布局的战略围绕鲲鹏处理器打造了“算、存、传、管、智”五个子系统的芯片族。
经历十几年的研究，推出商用处理器鲲鹏、AI处理器昇腾、手机SOC麒麟芯片、以及一系列专用处理器。
公司根据“量产一代、研发一代、规划一代”的研发节奏，围绕生态建设需求和应用场景，对鲲鹏处理器进行指令集和微架构的兼容设计，兼容全球ARM生态，实现产业间的相互促进与发展。
鲲鹏920实现ARM架构业界性能最强，集成四大结构于单一封装。
华为2019年1月对外发布鲲鹏920处理器，鲲鹏920采用最先进的7nm工艺，集成64个核心。
通过优化分支预测算法，增加OP单元数量并进一步改进内存子系统架构，整合8通道的内存控制器，提升处理器性能，使得带宽增加幅度达48%。
在SPECint基准测试中，鲲鹏服务器测试得分超过930，超行业基准25%，同时电力效率高同业30%，实现更强性能的同时降低功耗。
此外，鲲鹏芯片中集成了传统计算芯片的四大结构，包括网络、存储、主控芯片和CPU于单一封装中。
对标Intel服务器级芯片XEON-8180，48核数据跑平，功耗低20%。
鲲鹏920处理器是专为大数据处理和分布式存储等应用场景设计，因而应用场景与INTEL“至强”（XEON）类似。
鲲鹏920（Hi1620）包括32、48和64核。
在SPEC测试中，48核的鲲鹏920与IntelXEON8180的性能相当，而64核的测试性能要优于XEON8180。
且48核的鲲鹏功耗为150W低于XEON8180的205W。
此外，进一步对比内存等指标和集成网卡等特点，鲲鹏920在海量存储的应用场景中更有优势。
昇腾310和昇腾910两款AI芯片拉开华为AI处理器产品之路。
华为基于自研的达芬奇框架，推出用于边缘计算和低功耗场景下的昇腾310和主打训练和高效计算的昇腾910。
具体来看，基于典型配置的昇腾310，在八位整数精度（INT8）下的性能达到16TOPS，16位浮点数（FP16）下的性能达到8TFLOPS，而其功耗仅为8W；
昇腾910在八位整数精度（INT8）下的性能达到512TOPS，16位浮点数（FP16）下的性能达到256TFLOPS，是英伟达V100Gpu的2倍。
“昇腾910”是已发布的单芯片计算密度最大的AI芯片，单片执行速度超过同期AI芯片。
910除了基于达芬奇架构的AI核外，昇腾910还集成了多个CPU、DVPP和任务调度器（TaskScheduler），因而具有自我管理能力，可以充分发挥其高算力的优势。
其制程采用的是7nm+技术，16位浮点下的单片计算速度为256TFLOPS，高于目前谷歌TPU3.0的90T和英伟达V100的120T。
基于“昇腾910”AI芯片，推出超强算力的Atlas900AI训练集群。
华为通过数千颗昇腾910互联构成Atlas900AI训练集群，通过部署大规模分布式AI集群环境来提高神经网络训练系统的浮点计算能力，而每颗昇腾910AI处理器内置32个达芬奇AICore，使得单芯片提供比业界高一倍的算力（256TFLOPS@FP16），促使Atlas900训练集群总算力达到256P~1024PFLOPS@FP16，相当于50万台PC的计算能力。
目前，华为已在华为云上部署了一个集聚1024颗910的Atlas900AI训练集群，基于当前最典型的“ResNet-50v1.5模型”和“ImageNet-1k数据集”，Atlas900AI训练集群只需59.8秒就可完成训练，排名全球第一。
2.2服务器&
PC：
前期利用泰山服务器竖立标杆，后续主要提供主板和部件支持整机厂
基于“鲲鹏920”芯片，推出三款泰山服务器。
华为2019年1月，基于鲲鹏920芯片，推出面向大数据、分布式存储、ARM生态和高性能计算等应用需求的三款泰山2280（均衡型）、泰山5280（存储型）、泰山X6000（高密度）服务器。
开发主板，后续提供主板支持整机厂进行自研服务器和PC。
华为计划在2019Q4起逐步开放基于标准规范的服务器主板和PC主板，帮助整机厂商快速开发基于鲲鹏处理器的服务器和PC等产品，降低系统设计和开发难度，缩短产品上市时间。
此外，华为也在多场合表示，华为开发TaiShan服务器的根本目的是立标杆，使能产业链早期可以顺利推进。
条件成熟时，华为会逐步停止TaiShan服务器销售业务，转为以主板和部件等方式全面支持和服务更多整机厂商共同发展。
不做PC整机，和整机厂合作开发自研品牌PC。
在华为与山西百信联合主办的鲲鹏计算产业发展峰会上，山西百信展示了基于华为鲲鹏构架自研的“太行220s”台式机样机和“恒山”服务器。
其中“太行220s”台式机采用基于华为鲲鹏920S开发的办公应用型主板，搭载1个鲲鹏920处理器（4/8核，2.6Ghz），拥有6个SATA3.0硬盘接口，支持2个M.2SSD插槽，拥有4个DDR4-2400UDIMM插槽，最大容量64GB。
此外华为集团高级副总裁张顺茂接受采访时表示，“华为确实为国产台式机提供芯片，型号为鲲鹏920S；
我们只提供台式机芯片，不做整机。
”
多家关于鲲鹏服务器的整机合作已落地，鲲鹏服务器产能预计将在20年下半年开始释放。
从一系列合作和公司态度看，华为未来将退出服务器整机厂的定位，转型为核心零部件厂商。
由合作的整机厂为市场提供终端产品。
2.3存储：
多品类布局，中高端市场发力
2019年上半年，华为存储位列中国存储市场份额第一，中国全闪存、高端存储、中端存储市场份额第一。
华为自2012年起开始推出面向企业的存储产品，已服务于全球150多个国家的超过8000家客户，已连续两年成为Gartner通用存储阵列魔力四象限领导者。
根据IDC的报告，在2019年上半年，华为存储以21.1%获中国市占率第一。
具体看在我国存储市场占据31.9%的软件定义存储控制器存储软件市场的主要引导者是华为。
存储产品分为四大类型，包括全闪存存储、混合闪阵列、云存储、数据管理，存储产品收入持续上升。
华为存储产品主攻中高端企业市场，通过自研智能芯片、Flashlink智能算法加持、NVMe框架等支持多控制器等技术实现中高端智能存储需求，满足大型数据库、数据分析等大型企业客户需求。
根据IDC数据，华为存储收入持续上升，2019年上半年华为存储在中国市场收入同比增长35.5%，占据中国市场份额第一名，高于第二名两倍。
2.4操作系统：
开源欧拉OS+鸿蒙OS，打造服务器与IOT的生态基础
欧拉OS是华为面向企业级通用服务器推出的操作系统软件，鸿蒙OS面向多款智能终端。
欧拉OS全面支持鲲鹏服务器，现在是支持泰山服务器的操作系统之一。
欧拉OS是基于开源技术的开放的企业级Linux操作系统软件，欧拉OS基于centOS稳定版本，集成类先进的Linux技术，在系统性能、安全性、可靠性以及容器技术等方面实现技术增强。
欧拉OS在鲲鹏服务器应用中具有多重优势：
1、支持多核并发能力，首次在鲲鹏处理器架构内实现内核热补丁；
2、通过鲲鹏处理器的关键特性使能，实现了核心业务场景性能突破，并在Linux内核、虚拟化、GCC、OpenJDK及Docker等开源社区持续贡献，催熟产业生态。
开源欧拉OS，联合伙伴企业成立开源社区，打造开源欧拉生态。
2019年9月华为宣布将欧拉OS正式开源，同时宣布与深之度、中标麒麟、普华软件等公司联合推出OpenEuler开源社区。
OpenEuler定位为面向全球的操作系统开源社区，华为通过发布社区操作系统版本实现技术共享，商业发行商可对OS进行二次开发，个人、企业等也可直接使用社区版OS。
鸿蒙OS是华为为智能终端打造的核心操作系统，是华为IOT生态建设的基础。
华为自17年起开发鸿蒙内核，并在2019年基于智慧屏产品推出开源框架和核心自研模块的鸿蒙OS1.0。
预计2020年推出鸿蒙OS2.0，将采用微内核框架、支持多语言统一编译，并在手表/手环/车机等产品中使用。
后续，将进一步对鸿蒙OS进行升级开发，致力于将其广泛运用在IOT中。
鸿蒙OS具有全场景、分布式、微内核和跨终端的四点特征。
现阶段支持Linux内核、鸿蒙微内核、LiteOS等多款内核，未来会统一基于鸿蒙微内核。
全场景：
基于分布式管理实现调度和虚拟外设，实现跨终端的无缝使用；
分布式：
基于确定时延引擎和高性能PIC技术，实现系统高性能；
微内核：
基于全新设计，实现最基本的应用和核内安全，核外提供系统及其余应用服务；
跨终端：
基于统一的IDE环境实现一次开发，多端受用，实现应用跨终端共享。
应用数量决定鸿蒙OS后续发展前景，HMS助力鸿蒙OS发展。
为推动华为HMS生态发展，华为将全面开放HMS，同时公布10亿美金的耀星计划，计划在全球举办超过100场活动，鼓励全球开发者加入华为HMS生态。
截至2020年2月华为全球注册开发者已经超过130万，全球接入HMSCore的应用数量超过5.5万款。
随着华为手机、PC、可穿戴设备销售量和市占率的逐年上升，尤其是华为手机全球市占率超13%，是HMS推广的机遇。
待鸿蒙OS的待适配条件成熟后，可直接将HMS生态下的应用直接迁移至以鸿蒙OS为操作系统的手机上，实现华为手机全自有配置，也可提升鸿蒙OS的适用性和使用感。
2.5数据库：
分布式数据库，支持X86和ARM双框架
GaussDB为企业级、具有AI性能的分布式数据库。
华为GaussDB是一个企业级AI-Native分布式数据，采用MPP（MassiveParallelProcessing）架构，支持行存储与列存储，提供PB（Petabyte，2的50次方字节）级别数据量的处理能力。
可以为超大规模数据管理提供高性价比的通用计算平台，也可用于支撑各类数据仓库系统、BI（BusinessIntelligence）系统和决策支持系统，为上层应用的决策分析提供服务。
经历自用、产品、创业化三阶段，华为数据库正式面向全行业。
华为从2001年底开始进入数据库领域，历经20年发展，于19年正式对外发布企业级分布式数据库——GaussDB。
第一阶段（2001-2011）：
聚焦电信行业，围绕公司的电信业务展开，研发的分布式内存数据库，主要为了在电信领域里面满足在线计费业务的需要；
第二阶段（2011-2019）：
成立实验室，进入产品化研发阶段。
期间分别通过和工商银行、招商银行联合创新，分别推出了企业级的分布式OLAP数据库、分布式OLTP数据库产品；
第三阶段（2019-未来）：
正式对外发布企业级分布式数据库，进入产业化阶段。
该阶段内华为将携手产业合作伙伴共同打造开放繁荣的数据库产业生态。
例如，在金融领域，华为携手神州信息针对银行推出一体化解决方案，覆盖芯片到服务器到操作系统数据库到应用，再到全栈自主研发的解决方案，满足银行自主可控需求。
高可靠、高性能和高扩展为GaussDB核心优势，其中ARM/X86通用意在瞄准国内替换市场。
华为GaussDB的高可靠性表现在全组件HA，无单点故障。
即数据节点采用HA+Handoff技术，协调节点多活。
扩容业务不中断。
扩容过程中支持数据增、删、改、查，及DDL操作；
由于全并行计算，行列混存+向量化执行，因而实现万亿数据关联分析秒级响应；
并行BulkLoad，数据快速入库体现数据库的高性能；
数据库采用Shared-nothing架构，具备超强的Scale-out横向扩展能力，可扩展至2048节点；
可通用X86/ARM架构，扩容成本低。
GaussDB-OLTP（事务性数据库）是基于电信计费领域规模商用的自研内存数据库进行全面改造。
支持x86和华为Kunpeng硬件架构，基于创新性数据库内核，提供高并发事务实时处理能力和分布式高扩展能力，用于支撑金融、政府、电信等行业核心关键系统。
支持单机、主备、分布式等主流部署方式。
目前GaussDB-OLTP数据库在基于华为Kunpeng硬件架构的16节点的TPC-C标准测试中，性能达到
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