1、 國(guó)產(chǎn)芯片及操作系統(tǒng)專題報(bào)告導(dǎo)語(yǔ)我們認(rèn)為，統(tǒng)信軟件操作系統(tǒng)憑借友好的產(chǎn)品性能，并深度綁定華為，還作為 UOS 的代言人，未來(lái)在信創(chuàng)領(lǐng)域?qū)?huì)扮演非常重要的角色。我們非常看好 UOS 在未來(lái)信創(chuàng)領(lǐng) 域的領(lǐng)軍地位。疫情之下的信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)：蓄勢(shì)待發(fā)什么是信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)？所謂信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)，即信息技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)。信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)推進(jìn)的背景在于， 過(guò)去中國(guó) IT 底層標(biāo)準(zhǔn)、架構(gòu)、產(chǎn)品、生態(tài)大多數(shù)都由美國(guó) IT 巨頭來(lái)制定，由此存在諸多 的安全、被“卡脖子”的風(fēng)險(xiǎn)。全球 IT 生態(tài)格局將由過(guò)去的“一極”向未來(lái)的“兩級(jí)” 演變， 中國(guó)要逐步建立基于自己的 IT 底層架構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)，形成自有開(kāi)放生態(tài)?；谧杂?IT 底層架構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)建立起

2、來(lái)的 IT 產(chǎn)業(yè)生態(tài)便是信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)的主要內(nèi)涵。信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)全景圖信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)包含了從 IT 底層的基礎(chǔ)軟硬件到上層的應(yīng)用軟件全產(chǎn)業(yè)鏈的安全、可控。以“云”和“端”角度為例：基于國(guó)產(chǎn)平臺(tái)的終端全棧架構(gòu)：包括國(guó)產(chǎn) CPU、整機(jī)設(shè)備、固件（BIOS）、操作系統(tǒng) 及驅(qū)動(dòng)層和應(yīng)用層（辦公軟件、應(yīng)用軟件）等。終端設(shè)備包括單獨(dú)部署的個(gè)人桌面電腦、 筆記本電腦、接入云平臺(tái)的瘦客戶端等。基于國(guó)產(chǎn)平臺(tái)的云計(jì)算全棧架構(gòu)：隨著云計(jì)算的發(fā)展，政府、金 融、電信等各個(gè)行業(yè) 都在逐步從傳統(tǒng)信息系統(tǒng)“煙囪式”的建設(shè)方式向私有云、公有云環(huán)境進(jìn)行遷移。云計(jì)算 的核心就是利用以虛擬化為代表的技術(shù)進(jìn)行計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等資源的配置管理和彈性擴(kuò)

3、展。云計(jì)算整體架構(gòu)包括：基于國(guó)產(chǎn) CPU 的基礎(chǔ)設(shè)施層，如整機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)等；IaaS 層-包括操作系統(tǒng)和云管理平臺(tái)；PaaS 層-主要是通過(guò)使用容器環(huán)境對(duì)應(yīng)用軟件進(jìn)行微服 務(wù)化定制封裝，使用 DevOps理念對(duì)云原生應(yīng)用進(jìn)行持續(xù)部署和集成，使用容器編排工具 對(duì)容器進(jìn)行統(tǒng)一集群管理；SaaS 層包括政府、金融、電信等各行業(yè)業(yè)務(wù)軟件。此外，還 包括整個(gè)平臺(tái)的安全管理、運(yùn)維管理及相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)制定遵循。根據(jù)上述信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)架構(gòu)，我們按照自下而上的架構(gòu)順序，對(duì)參與其中 的主要國(guó)產(chǎn)廠商進(jìn)行 了梳理（不完全統(tǒng)計(jì)），繪制出如下信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)全景圖。我們相信，隨著信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)范圍的不 斷擴(kuò)大，將會(huì)有越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)廠商參與其中

4、，從而構(gòu)建起龐大而豐富的信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用生 態(tài)。核心環(huán)節(jié)之國(guó)產(chǎn) CPU：性能仍待提升，生態(tài)構(gòu)建是關(guān)鍵國(guó)產(chǎn) CPU 主要參與者CPU（Central ProcessingUnit）中央處理器，是計(jì)算機(jī)的運(yùn)算和控制核心（Control Unit）， 它的功能主要是解釋計(jì)算機(jī)指令以及處理計(jì)算機(jī)軟件中的數(shù)據(jù)。中央處理器內(nèi)部主要包括 運(yùn)算器（ ALU， Arithmetic Logic Unit）和高速緩沖存儲(chǔ)器（Cache）及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系 的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)的總線。CPU 指令集分類CPU 依靠指令來(lái)計(jì)算和控制系統(tǒng)，每款 CPU 在設(shè)計(jì)時(shí)就規(guī)定了一系列與其硬件電路相配 合的指令系統(tǒng)，從大類劃分上可分為

5、復(fù)雜指令集（CISC）和精簡(jiǎn)指令集（RISC）兩種。以 X86 系列為代表的 CISC 指令集。CISC 指令系統(tǒng)比較豐富， 有專用指令來(lái)完成特 定的功能，程序的各條指令是按順序串行執(zhí)行的， 每條指令中的各個(gè)操作也是按順序串行 執(zhí)行的。復(fù)雜指令集系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是控制簡(jiǎn)單，處理高級(jí)語(yǔ)言和特定任務(wù)能力強(qiáng)，缺點(diǎn)是結(jié) 構(gòu)過(guò)于復(fù)雜、指令集利用效率不高、執(zhí)行速度慢。以 ARM 架構(gòu)為代表的 RISC 指令集，小眾的 MIPS、Alpha 采用也是 RISC 指令系統(tǒng)。相對(duì)于復(fù)雜指令系統(tǒng)，精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)（RISC） 保留使用頻率高的指令，對(duì)不常用的指令 功能通過(guò)組合指令來(lái)完成， 以此提高程序處理速度，同時(shí) RIS

6、C 架構(gòu) CPU 采用超標(biāo)量和 超流水線結(jié)構(gòu)，大大提升了并行處理能力。中高檔服務(wù)器中普遍采用 RISC架構(gòu)的 CPU， 特別是高檔服務(wù)器全都采用 RISC 架構(gòu)的 CPU。如PowerPC 處理器、SPARC 處理器、 PA-RISC 處理器、MIPS 處理器、Alpha 處理器等。智能手機(jī)處理器需要高效率低功耗， 主流的ARM 處理器采用的也是 RISC 架構(gòu)。指令集是一套軟硬件之間的語(yǔ)言規(guī)范，國(guó)際上曾經(jīng)有不下十種指令集， 經(jīng)過(guò)殘酷的市場(chǎng)競(jìng) 爭(zhēng)，目前通用領(lǐng)域得到廣泛使用的指令集只有Intel 的 X86 和英國(guó) Acorn 公司的 ARM。由 于知識(shí)產(chǎn)權(quán)的限制， 早期國(guó)產(chǎn) CPU 在公開(kāi)領(lǐng)域

7、一直沒(méi)有途徑使用這兩種指令集，早期國(guó)產(chǎn) CPU 的三駕馬車，飛騰、龍芯、申威，不得已分別選擇了 SPARC 指令集、MIPS 指令 集、ALPHA 指令集。這三種指令集之所以可以以極其低廉的價(jià)格（比如 SPARC 給飛騰 的授權(quán)價(jià)只有 99 美元， ALPHA 不要錢(qián)）授權(quán)，是因?yàn)樗鼈兊纳鷳B(tài)環(huán)境很弱，需要吸引合 作伙伴來(lái)共同打造生態(tài)才能生存。然而，十余年過(guò)去，受到 Intel 和ARM 的雙重碾壓， SPARC、MIPS、ALPHA 的生態(tài)系統(tǒng)越來(lái)越凋零，導(dǎo)致使用上述指令集的國(guó)產(chǎn) CPU 的生 態(tài)環(huán)境建設(shè)十分艱難。自主研發(fā) CPU 需要得到指令集授權(quán)，指令集授權(quán)方式主要有兩種： 指令集架構(gòu)授權(quán)

8、、IP 核授權(quán)：指令集架構(gòu)授權(quán)：指可以對(duì) ARM 架構(gòu)進(jìn)行大幅度改造，甚至可以對(duì) ARM 指令集進(jìn) 行擴(kuò)展或縮減。譬如，蘋(píng)果 A6 處理器使用的是 ARMv7-A 指令集，由于得到了 ARM 公司 架構(gòu)層級(jí)授權(quán)所以蘋(píng)果公司可以對(duì) ARM 架構(gòu)進(jìn)行大幅度改造，甚至可以對(duì) ARM 指令集 進(jìn)行擴(kuò)展或縮減，從而出現(xiàn)了蘋(píng)果公司自己的“Swift 架構(gòu)”。IP 核授權(quán)：指可以以一個(gè)內(nèi)核為基礎(chǔ)然后在加上自己的外設(shè)， 由此設(shè)計(jì)自主 MCU （Soc 芯片）。例如 TI 公司的 STM32 系列單片機(jī)是以 ARM Cortex-M3 內(nèi)核為基礎(chǔ)然后在 加上自己的外設(shè)， 最后形成了自己的 MCU。但 TI 公司

9、并沒(méi)有權(quán)限去對(duì) Cortex-M3 內(nèi)核進(jìn) 行改造，所以 TI 公司獲得的應(yīng)該是內(nèi)核層級(jí)授權(quán)。由于 IP 軟核源代碼的分析與解讀需要 耗費(fèi)較大的人力，而硬核授權(quán)并不包含源代碼的開(kāi)放，因此，我們認(rèn)為，這種方式的安全 可靠性并不高。其中，X86 指令集架構(gòu)掌握在 Intel 和 AMD 手中，不對(duì)外開(kāi)放； ARM 公司向全球知名 CPU 設(shè)計(jì)廠商開(kāi)放指令集架構(gòu)授權(quán)和 IP 核授權(quán)。在國(guó)產(chǎn)芯片廠商中，華為鯤鵬和飛騰獲 得了 ARM 公司 64 位ARM V8 指令集的架構(gòu)授權(quán)，有權(quán)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售 ARMv8 兼 容處理器產(chǎn)品。龍芯、申威分別獲得 MIPS 架構(gòu)和 ALPHA 架構(gòu)的授權(quán)，自主研發(fā)處

10、理 器內(nèi)核，并在此基礎(chǔ)上，對(duì)相關(guān)架構(gòu)指令集進(jìn)行了擴(kuò)展?；趦煞N指令集授權(quán)模式，加上 國(guó)內(nèi)一些廠商自建指令集系統(tǒng)， CPU 國(guó)產(chǎn)化的方式主要有三種：國(guó)產(chǎn) CPU 主要參與者2002 年中科院計(jì)算所研制出我國(guó)第一款商品化通用高性能 CPU“龍芯”1 號(hào)。此后，我 國(guó)科研技術(shù)人員大力攻關(guān)，相繼有多款國(guó)產(chǎn)處理器芯片陸續(xù)面世。目前我國(guó)國(guó)產(chǎn)處理器芯 片的主要參與者有：龍芯、兆芯、飛騰、海光、申威和華為等。龍芯：國(guó)產(chǎn)化程度最高的 MIPS 架構(gòu)芯片（略）1、龍芯 CPU 是我國(guó)最早的國(guó)產(chǎn) CPU 廠商，在專用類、工控、嵌入式終端 CPU 等領(lǐng)域 擁有較強(qiáng)優(yōu)勢(shì)，后拓展至桌面端和服務(wù)器CPU 領(lǐng)域，優(yōu)勢(shì)在于單核

11、性能較高，但多核能 力較弱。目前龍芯桌面端 CPU 在政府辦公國(guó)產(chǎn)化試點(diǎn)領(lǐng)域占有較高市場(chǎng)份額，但其服務(wù)器 CPU 相比其他國(guó)產(chǎn)服務(wù)器 CPU 如華為、海光、飛騰服務(wù)器 CPU 性能較低。2、龍芯的服務(wù)器 CPU 之所以落后，主因是龍芯此前主攻方向是嵌入式和 PC 芯片，用嵌 入式養(yǎng)活自己，并提升 CPU 的單核性能（因桌面 CPU 對(duì)單核性能要求高） ，但在 CPU 核心數(shù)量上相比友商有所差距，因而導(dǎo)致服務(wù)器 CPU 性能較差。目前龍芯在完成單核性能提升后，下一代產(chǎn)品 3A5000 正著手于提升主頻和核數(shù)，彌補(bǔ)弱項(xiàng)。3、龍芯的另一個(gè)短板即是生態(tài)問(wèn)題。龍芯是唯一的基于 MIPS 架構(gòu)的國(guó)產(chǎn) CP

12、U，在目前 國(guó)產(chǎn) CPU 中 ARM 架構(gòu)占優(yōu)的格局下，如何構(gòu)建生態(tài)是公司未來(lái)面臨的更大挑戰(zhàn)。飛騰: 基于 ARM 指令集授權(quán)的國(guó)產(chǎn) CPU（略）1、飛騰 CPU 是基于 ARM v8 架構(gòu)自主研發(fā)的國(guó)產(chǎn)化芯片，已獲得ARM v8 架構(gòu)指令集永 久授權(quán)。2、在整體性能上，飛騰 CPU 處于國(guó)產(chǎn)化芯片的中間位置，尤其在黨政特殊部門(mén)領(lǐng)域具備 優(yōu)勢(shì)。3、在生態(tài)建設(shè)上，飛騰背靠 CEC，致力于打造 PK 體系，且同為 ARM架構(gòu)，因此在生 態(tài)上具有一定優(yōu)勢(shì)。華為鯤鵬：性能最好的 ARM 架構(gòu) CPU，致力于打造鯤鵬產(chǎn)業(yè)生態(tài)2019 年 1 月，華為向業(yè)界發(fā)布基于 ARM v8 指令集研發(fā)的高性能服務(wù)器

13、處理器鯤鵬 920。鯤鵬 920 具有高性能、高帶寬、高集成度、高效能的特點(diǎn)。架構(gòu)方面，Kunpeng 處理器基于 Armv8 架構(gòu)永久授權(quán)。華為研發(fā)團(tuán)隊(duì)對(duì)其進(jìn)行 SoC 集 成設(shè)計(jì)，其處理器核、微架構(gòu)和芯片均由華為自主研發(fā)設(shè)計(jì)。鯤鵬計(jì)算產(chǎn)業(yè)兼容全球 Arm 生態(tài)，二者共享生態(tài)資源，互相促進(jìn)、共同發(fā)展。性能方面，華為鯤鵬 920 是業(yè)界性能最高的 ARM 架構(gòu)服務(wù)器芯片。據(jù) 2019 年華為連接 大會(huì)上展示數(shù)據(jù)顯示，鯤鵬 920 處理器最多64 核，頻率 2.6GHz，支持 8 通道 DDR4 內(nèi) 存，支持 PCIe 4.0 及 CCIX，集成 100Gbe 網(wǎng)絡(luò)，SPEC 整數(shù)性能高達(dá) 93

14、0 分，比業(yè)界標(biāo) 準(zhǔn)水平高 25%。在內(nèi)存帶寬、IO 帶寬及網(wǎng)絡(luò)吞吐量方面，鯤鵬920 處理器同樣高于其他 ARM 產(chǎn)品，內(nèi)存帶寬提升 46%，IO 帶寬提升 66%，網(wǎng)絡(luò)吞吐量是業(yè)界標(biāo)準(zhǔn) 4 倍。華為基于 kunpeng 處理器處理器打造了“算、存、傳、管、智”五個(gè)子系統(tǒng)的芯片族。歷經(jīng) 10 多年，目前已累計(jì)投入超過(guò) 2 萬(wàn)名工程師。華為全力打造鯤鵬計(jì)算產(chǎn)業(yè)生態(tài)鯤鵬計(jì)算產(chǎn)業(yè)是基于 Kunpeng 處理器構(gòu)建的全棧 IT 基礎(chǔ)設(shè)施、行業(yè)應(yīng)用及服務(wù)。包括 PC、服務(wù)器、存儲(chǔ)、操作系統(tǒng)、中間件、虛擬化、數(shù)據(jù)庫(kù)、云服務(wù)、行業(yè)應(yīng)用以及咨詢 管理服務(wù)等。在生態(tài)建設(shè)上，華為重點(diǎn)投入了操作系統(tǒng)、編譯器、工具

15、鏈、算法優(yōu) 化庫(kù)等的開(kāi)發(fā)和維護(hù)， 同時(shí)針對(duì)數(shù)據(jù)中心大數(shù)據(jù)、分布式存儲(chǔ)、云原生應(yīng)用等場(chǎng)景，開(kāi)發(fā)基于 Kunpeng 處理器 的解決方案產(chǎn)品和參考設(shè)計(jì)。鯤鵬計(jì)算產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃華為的目標(biāo)是構(gòu)建全行業(yè)、全場(chǎng)景鯤鵬計(jì)算產(chǎn)業(yè)體系，實(shí)現(xiàn)鯤鵬計(jì)算 產(chǎn)業(yè)從關(guān)鍵行業(yè)試點(diǎn) 到全行業(yè)、全場(chǎng)景產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)?？傮w來(lái)講，鯤鵬計(jì)算產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃分為三個(gè)階段來(lái)實(shí)現(xiàn)：試點(diǎn)階段：通過(guò)在政務(wù)、電信、金融和互聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)選取典型場(chǎng) 景進(jìn)行產(chǎn)業(yè)賦能、孵 化和試點(diǎn)，通過(guò)試點(diǎn)建立產(chǎn)業(yè)界上下游廠家和用戶的信心。推廣階段：面向政務(wù)、電信、互聯(lián)網(wǎng)、廣電、金融證券、電力、 能源、交通等行業(yè)全 面打通產(chǎn)業(yè)體系，為行業(yè)數(shù)字化業(yè)務(wù)創(chuàng)新提供基礎(chǔ)。深化階段：面向全行

16、業(yè)、全場(chǎng)景，打通產(chǎn)業(yè)鏈，構(gòu)筑基于 Kunpeng處理器的產(chǎn)業(yè)體系。鯤鵬生態(tài)帶來(lái)國(guó)產(chǎn) IT 行業(yè)的升級(jí)華為鯤鵬的合作伙伴大致可以分為三類：一是基于鯤鵬芯片及主板的服務(wù)器和 PC 生產(chǎn)商。如上市公司中神州數(shù)碼、拓維信息、東華軟件、廣電運(yùn)通就分別公告打造華為鯤鵬生態(tài)基 地，進(jìn)行基于鯤鵬的服務(wù)器和 PC 生產(chǎn)；二是基礎(chǔ)軟件廠商，包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、中 間件、辦公軟件等；三是應(yīng)用解決方案廠商，包括通用軟件供應(yīng)商和行業(yè)應(yīng)用解決方案提 供商兩類。因?yàn)槿A為秉承“上不碰應(yīng)用，下不碰數(shù)據(jù)” 的原則，因此需要應(yīng)用軟件廠商基 于華為鯤鵬底層軟硬件架構(gòu)為行業(yè)客戶提供相應(yīng)的行業(yè)解決方案，以滿足客戶的業(yè)務(wù)需求。打造鯤鵬生

17、態(tài)有望帶來(lái)國(guó)產(chǎn) IT 行業(yè)的升級(jí)：對(duì)于硬件廠商，依托原有硬件產(chǎn)能，基于鯤 鵬芯片和主板生產(chǎn)整機(jī)，未來(lái)可提升其業(yè)務(wù)量； 對(duì)于軟件廠商，依托原有行業(yè) Know-how， 適配鯤鵬體系，融入鯤鵬生態(tài)，未來(lái)可擴(kuò)大其市場(chǎng)份額；對(duì)于集成商，依托原有客戶資源、 服務(wù)能力，承接上云咨詢、遷移、運(yùn)維，未來(lái)有望升級(jí)為云 MSP。海光：獲得 AMD X86 IP 核授權(quán)，受美國(guó)實(shí)體名單影響較大（略）1、海光芯片本質(zhì)是 X86 芯片，是通過(guò)獲得 AMD X86 Zen1 架構(gòu) 的 IP 核授權(quán)研發(fā)生產(chǎn)出 來(lái)的芯片，因此在性能上具有領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，也得到了如工行等部分銀行客戶的青睞，在商用 上具備批量應(yīng)用的基礎(chǔ)。2、由于海光

18、芯片是 IP 核授權(quán)，相比龍芯、鯤鵬、飛騰等其他國(guó)產(chǎn)芯片，在安全可控性上 劣勢(shì)比較明顯，也容易被美國(guó)“卡脖子”，被列入實(shí)體名單對(duì)海光的影響是全方位的。3、展望未來(lái)，在美國(guó)繼續(xù)維持 25%的技術(shù)比例限制情況下，海光可能還需要花費(fèi)大量的 時(shí)間和研發(fā)投入把 Zen1 架構(gòu)進(jìn)行消化吸收再創(chuàng)新，任重道遠(yuǎn)。兆芯: 通過(guò)外資控股獲得部分 X86 專利授權(quán)（略）1、兆芯本質(zhì)就是 X86 架構(gòu)芯片，因此在性能和應(yīng)用生態(tài)上具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)；2、兆芯只是通過(guò)股權(quán)關(guān)系實(shí)現(xiàn)了 CPU 品牌國(guó)產(chǎn)化，是否屬于真正意義上的自主可控有待 商榷；3、兆芯目前在信創(chuàng)領(lǐng)域份額較小，主要在上海地區(qū)具有相對(duì)優(yōu)勢(shì)。申威：在超算和軍隊(duì)領(lǐng)域具備

19、優(yōu)勢(shì)2003 年，在科技部和上海市的支持下，國(guó)家高性能集成電路（上海） 設(shè)計(jì)中心成立，歷 時(shí)十六年，先后研制出“申威”三代十五款處理器芯片，確立了“申威 64”架構(gòu)及自主 指令系統(tǒng)，奠定了自主可控發(fā)展的基礎(chǔ)。申威系列微處理器的開(kāi)發(fā)起源于軍事領(lǐng)域。根據(jù)公司官網(wǎng)，申威早期 的微體系架構(gòu)基于 DEC Alpha 衍生而來(lái)。申威定義并采用“申威 64”架構(gòu)及自主指令集，申威指令系統(tǒng)是一種與之前常見(jiàn)指令系 統(tǒng)（ALPHA、MIPS、ARM、X、POWER 等指令集）不同的自主指令系統(tǒng)。申威 CPU 的 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)、正確性驗(yàn)證，物理設(shè)計(jì)及測(cè)試封裝全部由公司獨(dú)立完成。申威 CPU 不存在人為安全隱患

20、，現(xiàn)行木馬，病毒無(wú)法攻擊，開(kāi)展了等級(jí)安全的特 色設(shè)計(jì)；64 核 RISC 支持 256 位 SIMD 加速運(yùn)算。基于完全自主的指令集架構(gòu)，申威 CPU 的知識(shí)產(chǎn)權(quán)和自主研發(fā)能力不受限制，可以自主 發(fā)展，不存在被斷供、制裁、或停止授權(quán)的風(fēng)險(xiǎn)， 可以為關(guān)鍵領(lǐng)域提供長(zhǎng)遠(yuǎn)的、可控的供 應(yīng)鏈和技術(shù)支撐。申威芯片包括：高性能、服務(wù)器、桌面和嵌入式 CPU 以及配套的外圍 IO 橋片，形成“大、 中、?！毕盗谢⒍嗥贩N國(guó)產(chǎn)自主芯片。應(yīng)用方面，申威主要應(yīng)用于超級(jí)計(jì)算機(jī)和服務(wù)器領(lǐng)域。其中最著名的 應(yīng)用便是神威太湖 之光超級(jí)計(jì)算機(jī)。神威太湖之光超級(jí)計(jì)算機(jī)是由國(guó)家并行計(jì)算機(jī)工程技術(shù)研究中心研制 的超級(jí)計(jì)算機(jī)，搭載

21、40960 塊“申威 26010”高性能處理器。2016 年 6 月 20 日，TOP500 組織在法蘭克福世界超算大會(huì)（ISC）上，“神威太湖之光” 超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)登頂榜單之首，成為世界上首臺(tái)運(yùn)算速度超過(guò)十億億次的超級(jí)計(jì)算機(jī)。神 威太湖之光超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的峰值性能 125.436PFlops，前世界第一，目前已被 Summit 所超越；持續(xù)性能93.015PFlops ， 前世界第一， 目前也已被Summit 所超越 ；性能功耗 比 6051MFlops/ W，還是世界第一。由于自主架構(gòu)指令集的最大問(wèn)題之一就在于應(yīng)用生態(tài)難以構(gòu)建，申威 也意識(shí)到了這個(gè)問(wèn)題 并已開(kāi)始在大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等領(lǐng)域積極布

22、局生態(tài)。目前申威服務(wù)器可支持全功能虛擬機(jī)及 輕量級(jí)容器，并與阿里云開(kāi)展合作，適配 20 款核心產(chǎn)品。在信創(chuàng)領(lǐng)域，申威由于市場(chǎng)化能力較弱，在軍隊(duì)領(lǐng)域具有優(yōu)勢(shì)，市場(chǎng) 份額整體較小。核心環(huán)節(jié)之國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)：麒麟 OS 與統(tǒng)信 UOS 的較量操作系統(tǒng)：信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)根基所在操作系統(tǒng)是一個(gè)協(xié)調(diào)、管理和控制計(jì)算機(jī)硬件資源和軟件資源的控制程序，是硬件的第一 層軟件擴(kuò)充，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中位于計(jì)算機(jī)裸機(jī)和計(jì)算機(jī)用戶之間：通過(guò)系統(tǒng)核心程序?qū)τ?jì) 算機(jī)系統(tǒng)中的幾類資源進(jìn)行管理, 如處理機(jī)、存儲(chǔ)器、輸入 /輸出設(shè)備、數(shù)據(jù)與文檔資源、 用戶作業(yè)等, 并向用戶提供若干服務(wù), 通過(guò)這些服務(wù)將所有對(duì)硬件的復(fù)雜操作隱藏起來(lái), 為用戶提供

23、一個(gè)透明的操作環(huán)境。主要功能包括：處理機(jī)管理、存儲(chǔ)器管理、設(shè)備管理、 文件管理與用戶接口。操作系統(tǒng)是連接硬件和數(shù)據(jù)庫(kù)、中間件、應(yīng)用軟件的紐帶，向下適配 硬件系統(tǒng)、發(fā)揮終端 硬件性能，向上支撐應(yīng)用軟件功能、影響用戶的最終體驗(yàn)，起到了承上啟下的關(guān)鍵作用， 是構(gòu)建國(guó)產(chǎn) IT 底層生態(tài)環(huán)境的重要組成部分。誰(shuí)掌握了操作系統(tǒng)的話語(yǔ)權(quán)，誰(shuí)就掌握了整個(gè) IT 產(chǎn)業(yè)的話語(yǔ)權(quán)PC 時(shí)代，Windows 操作系統(tǒng)+Intel CPU 組合而成的 Wintel 聯(lián)盟居于壟斷地位，也成就 了微軟在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的霸主地位。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的興起，安卓/iOS 操作系統(tǒng)+ARM 快速 崛起，同時(shí)谷歌和蘋(píng)果也隨之成為移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)

24、代的霸主。全球從 PC 互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代發(fā)展到移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，正在向萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代發(fā)展。每一代互聯(lián)網(wǎng) 相比上一代，從聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)量到市場(chǎng)規(guī)模，都會(huì)有指數(shù)級(jí)的增長(zhǎng)。每一代互聯(lián)網(wǎng)都有掌 握產(chǎn)業(yè)鏈的龍頭公司，從PC 時(shí)代的英特爾和微軟，到今天的 ARM 和 Google，未來(lái)誰(shuí)能 掌握核心芯片和操作系統(tǒng)，就會(huì)成為新的萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代的產(chǎn)業(yè)鏈霸主。CPU 和操作系統(tǒng)是整個(gè)信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)的根基，沒(méi)有 CPU 和操作系統(tǒng)的安全可控，整個(gè)信創(chuàng)產(chǎn) 業(yè)就是無(wú)根之木、無(wú)源之水。2014 年，微軟 WindowsXP 停服；2020 年 1 月 14 日，微軟宣布 Win7 停止服務(wù)。根據(jù)百 度統(tǒng)計(jì)流量研究院的數(shù)據(jù)，截止到 2020

25、 年 2 月，Win7 在我國(guó)操作系統(tǒng)領(lǐng)域仍占據(jù) 52.4% 的份額。意味著微軟停止 Win7 服務(wù)，我國(guó)將有超過(guò)一半的電腦將處于安全無(wú)法保障的尷 尬處境。且 Windows 操作系統(tǒng)源代碼是封閉的并掌握在微軟手中，這極大威脅了我國(guó)整 體信息安全保障能力。由此可見(jiàn)，推出我國(guó)自己的安全可靠操作系統(tǒng)具有非常重要的戰(zhàn)略 意義。國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)：均是基于 Linux 內(nèi)核的二次開(kāi)發(fā)目前主流操作系統(tǒng)主要有 PC 端的 Windows、 Linux、 OSX 等；服務(wù)器操作系統(tǒng) Unix/Linux， Windows Server，OS X；嵌入式操作系統(tǒng)Clinux、C/OS-II、eCos、FreeRTO

26、S 等；PDA 手持終端操作系統(tǒng) Palm OS、Pocket PC 等。目前國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)均是基于 Linux 內(nèi)核進(jìn)行的二次開(kāi)發(fā)。Linux 是一款由 C 語(yǔ)言編寫(xiě)的免 費(fèi)開(kāi)源系統(tǒng)內(nèi)核。憑借其免費(fèi)開(kāi)源、安全穩(wěn)定、高模塊化程度、廣泛的硬件支持、支持多 用戶多任務(wù)等特點(diǎn)，Linux獲得眾多開(kāi)發(fā)者的推崇。Linux 操作系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)Linux 系統(tǒng)一般有 4 個(gè)主要部分：內(nèi)核、shell、文件系統(tǒng)和應(yīng)用程序。內(nèi)核、shell 和文件 系統(tǒng)一起形成了基本的操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，它們使得用戶可以運(yùn)行程序、管理文件并使用系統(tǒng)。Linux 內(nèi)核是 Linux 操作系統(tǒng)的核心，由五個(gè)主要的子系統(tǒng)構(gòu)成，分別是進(jìn)程調(diào)度

27、、 內(nèi)存管理、虛擬文件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)接口和進(jìn)程間通信。進(jìn)程調(diào)度控制著進(jìn)程對(duì) CPU 的訪問(wèn)， 內(nèi)存管理允許進(jìn)程安全地共享主內(nèi)存區(qū)域，虛擬文件系統(tǒng)隱藏著不同硬件的具體細(xì)節(jié)并為 所有設(shè)備提供統(tǒng)一的接口，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議提供對(duì)各種網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的存取和 各種網(wǎng)絡(luò)硬件的支 持，進(jìn)程間通信支持進(jìn)程間各種通信機(jī)制。shell 是系統(tǒng)的用戶界面，提供了用戶與內(nèi)核進(jìn)行交互操作的一種接口。它接收用戶輸 入的命令并把它送入內(nèi)核去執(zhí)行，是一個(gè)命令解釋器。目前主要有 4 個(gè)版本的 shell：Bourne Shell，是貝爾實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的；BASH，是 GNU 的 Bourne Again Shell，是 GNU 操作系統(tǒng)上默認(rèn)的

28、shell，大部分 linux 的發(fā)行套件使用的都是這種 shell；Korn Shell：是對(duì) Bourne SHell 的發(fā)展，在大部分內(nèi)容上與 Bourne Shell 兼容；C Shell：是 SUN 公司 Shell 的 BSD 版本。文件系統(tǒng)指文件存在的物理空間，linux 系統(tǒng)中每個(gè)分區(qū)都是一個(gè)文件系統(tǒng)，都有自己 的目錄層次結(jié)構(gòu)。linux 會(huì)將這些分屬不同分區(qū) 的、單獨(dú)的文件系統(tǒng)按一定的方式形成一個(gè) 系統(tǒng)的總的目錄層次結(jié)構(gòu)。標(biāo)準(zhǔn)的 Linux 系統(tǒng)一般都有一套都有稱為應(yīng)用程序的程序集，包括文本編輯器、編程 語(yǔ)言、X Window、辦公套件、Internet 工具和數(shù)據(jù)庫(kù)等。操作

29、系統(tǒng)廠商基于 Linux 內(nèi)核開(kāi)發(fā)的操作系統(tǒng)稱為 Linux 發(fā)行版。Linux 發(fā)行版包含 Linux 內(nèi)核和支撐內(nèi)核的實(shí)用程序和庫(kù)，通常還帶有大量可以滿足各類需求的應(yīng)用程序。Linux 發(fā)行版是一種為一般用戶預(yù)先集成好的 Linux 操作系統(tǒng)及各種應(yīng)用軟件。一般不需要用戶重新編譯，在直接安裝之后，只需要做出小幅度的更改設(shè)置即可。Linux 發(fā)行版通常包含 了桌面環(huán)境、辦公包、媒體播放器、數(shù)據(jù)庫(kù)等應(yīng)用軟件。這些操作系統(tǒng)通常使用 Linux、 以及來(lái)自 GNU 計(jì)劃的軟件、和基于 X Window 的圖形界面組成。國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)廠商分類及概況按照應(yīng)用領(lǐng)域分類，Linux 操作系統(tǒng)可以分為三類：桌

30、面操作系統(tǒng)、服務(wù)器操作系統(tǒng)、嵌 入式操作系統(tǒng)。桌面操作系統(tǒng)是具有圖形化界面的操作系統(tǒng)。服務(wù)器操作系統(tǒng)是安裝在大 型計(jì)算機(jī)上的操作系統(tǒng)，相對(duì)于桌面操作系統(tǒng)，服務(wù)器操作系統(tǒng)要承當(dāng)額外的管理、配置、穩(wěn)定、安全保證等功能。嵌入式操作系統(tǒng)是一種用途廣泛的系統(tǒng)軟件，通常包括與硬件相 關(guān)的底層驅(qū)動(dòng)軟件、系統(tǒng)內(nèi)核、設(shè)備啟動(dòng)接口、通信協(xié)議、圖形界面、標(biāo)準(zhǔn)化瀏覽器等。Linux 的發(fā)行版本可以大體分為兩類：一類是商業(yè)公司維護(hù)的發(fā)行版本，以著名的 Redhat （RHEL）為代表；另一類是社區(qū)組織維護(hù)的發(fā)行版本，以 Debian 為代表?；诓煌姹?，國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)又分成了不同的技術(shù)流派。國(guó)內(nèi)操作系統(tǒng)廠商主要有麒麟

31、OS（中標(biāo)麒麟、銀河麒麟）、深度科技、普華軟件、中興 新支點(diǎn)、凝思、中科方德等公司。各公司簡(jiǎn)要概況見(jiàn)下表。另外， 華為 也推 出了自 己的 社區(qū) 版開(kāi)源 操作 系統(tǒng) 華為歐拉 （OpenEuler）。華為歐拉服務(wù) 器操作系統(tǒng)軟件基于 Linux 穩(wěn)定系統(tǒng)內(nèi)核，完美支持鯤鵬處理器和容器虛擬化技術(shù)，在系 統(tǒng)的高可靠、高安全以及高保障方面儲(chǔ)備了富有競(jìng)爭(zhēng)力的技術(shù)特性。為企業(yè)用戶提供了穩(wěn) 定安全的高端計(jì)算平臺(tái)，并充分利用 Linux 的可伸縮、高性能和開(kāi)放性的優(yōu)勢(shì)。在信創(chuàng)領(lǐng)域，目前占據(jù)主導(dǎo)地位的主要是麒麟操作系統(tǒng)，另外以深度 操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)的 UOS 快速崛起。下文我們主要介紹這兩大操作系統(tǒng)。麒麟 OS

32、：中標(biāo)軟件&天津麒麟整合，打造國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)新旗艦中標(biāo)軟件：國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)龍頭中標(biāo)軟件有限公司（簡(jiǎn)稱中標(biāo)軟件）成立于 2003 年，是操作系統(tǒng)產(chǎn)品專業(yè)化研發(fā)與推廣 企業(yè)，國(guó)家規(guī)劃布局內(nèi)的重點(diǎn)軟件企業(yè)，獲得國(guó)防、民用兩方面的產(chǎn)品資質(zhì)。股權(quán)結(jié)構(gòu)上， 中國(guó)軟件持有中標(biāo)軟件 50% 股權(quán)。中標(biāo)軟件旗下?lián)碛小爸袠?biāo)麒麟”、“中標(biāo)普華”、“中標(biāo)凌巧”三大產(chǎn)品品牌。中標(biāo)麒麟操作 系統(tǒng)系列產(chǎn)品主要以操作系統(tǒng)技術(shù)為核心； 中標(biāo)普華以辦公軟件為核心；中標(biāo)凌巧移動(dòng)終 端操作系統(tǒng)為客戶提供移動(dòng)業(yè)務(wù)新體驗(yàn)。中標(biāo)軟件通過(guò)了國(guó)家軟件企業(yè)認(rèn)證資格、高新技 術(shù)企業(yè)認(rèn)證、CMMI5 級(jí)認(rèn)證等，具有很強(qiáng)的科研能力和嚴(yán)格的管理規(guī)范。中標(biāo)麒

33、麟操作系統(tǒng)全面支持國(guó)內(nèi)外主流開(kāi)放硬件平臺(tái)，覆蓋服務(wù)器端、 桌面端。產(chǎn)品已經(jīng) 兼容適配了超過(guò) 4000 款的軟件和硬件產(chǎn)品，生態(tài)環(huán)境豐富。根據(jù)賽迪顧問(wèn)統(tǒng)計(jì)，中標(biāo)麒 麟操作系統(tǒng) 2011 年-2018 年已經(jīng)連續(xù)八年在中國(guó) Linux 市場(chǎng)占有率第一。目前中標(biāo)麒麟 已經(jīng)完成所有國(guó)產(chǎn) CPU 芯片的適配。天津麒麟天津麒麟信息技術(shù)有限公司（簡(jiǎn)稱“天津麒麟”）成立于 2014 年， 中國(guó)軟件持有 36%的 股權(quán)，為天津麒麟控股股東。公司技術(shù)源自于上世紀(jì) 80 年代的銀河巨型機(jī)。天津麒麟團(tuán)隊(duì)在國(guó)家“十五”規(guī)劃科技重 大專項(xiàng)和國(guó)家核高基科技重大專項(xiàng)的持續(xù)支持下， 經(jīng)過(guò)十余年的發(fā)展，形成了服務(wù)器、桌 面和嵌入

34、式三大系列操作系統(tǒng)產(chǎn)品，以及銀河麒麟云、銀河麒麟集群軟件等創(chuàng)新產(chǎn)品，擁 有近百項(xiàng)軟件著作權(quán)和專利，在自主安全產(chǎn)品及技術(shù)領(lǐng)域擁有核心競(jìng)爭(zhēng)力。銀河麒麟操作系統(tǒng)支持以飛騰為代表的國(guó)產(chǎn) CPU 和以 X86、ARM 為代表的國(guó)際主流 CPU， 在操作系統(tǒng)領(lǐng)域擁有核心競(jìng)爭(zhēng)力。銀河麒麟操作系統(tǒng)先后通過(guò)公安部結(jié)構(gòu)化保護(hù)級(jí)（第四 級(jí)）測(cè)評(píng)以及軍方的軍B+級(jí)安全測(cè)評(píng)認(rèn)證，具備國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的高安全性。在高性能計(jì)算方 面， 天河一號(hào)和天河二號(hào)均部署銀河麒麟操作系統(tǒng)，有效保障了千萬(wàn)億次超級(jí)計(jì)算機(jī)穩(wěn)定 高速的運(yùn)行；作為國(guó)家商務(wù)部援外操作系統(tǒng)產(chǎn)品，銀河麒麟已經(jīng)在 70 多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的 信息化建設(shè)中得到應(yīng)用。中標(biāo)軟件和天津麒

35、麟正式整合2019 年 12 月 6 日，中國(guó)軟件在北京召開(kāi)新聞發(fā)布會(huì)，宣布旗下中標(biāo)軟件和天津麒麟兩家 操作系統(tǒng)公司正式整合。2019 年 12 月 20 日，中國(guó)軟件發(fā)布公告，中軟控股子公司天津麒麟以新增出資 138,852,392 元換股收購(gòu)中標(biāo)軟件全部出資 2.5 億元， 換股比例為 1:1.8。其中，中標(biāo)軟件凈資產(chǎn)賬面 值為 2.4 億元，評(píng)估價(jià)值為 12.283 億元；天津麒麟凈資產(chǎn)賬面值為 1.39 億元，評(píng)估價(jià)值 為 4.914 億元。本次交易完成后，天津麒麟注冊(cè)資本增至 194,402,392 元，其中中軟將持有其 46%股權(quán)， 仍為天津麒麟的控股股東，中標(biāo)軟件將成為天津麒麟的

36、全資子公司。合并后天津麒麟將設(shè)董事會(huì)，成員為 7 人，其中中國(guó)軟件推薦 4 人， 一蘭科技推薦 2 人， 創(chuàng)新研究院推薦 1 人。各股東方承諾本次交易后共同積極推進(jìn)后續(xù)員工股權(quán)激勵(lì)計(jì)劃。且 當(dāng)天津麒麟具備獨(dú)立上市條件，各方將積極創(chuàng)造條件，為天津麒麟獨(dú)立上市提供支持。未 來(lái)天津麒麟使用統(tǒng)一的品牌開(kāi)展業(yè)務(wù)。2020 年 2 月 20 日，麒麟軟件發(fā)布千人招聘計(jì)劃，加速在人才方面的儲(chǔ)備。2020 年 3 月 20 日，麒麟軟件召開(kāi)云端發(fā)布會(huì)，工信部、天津市、國(guó)防科大、中國(guó)電子四 地共同在中國(guó)電子“藍(lán)信”移動(dòng)平臺(tái)上，見(jiàn)證麒麟軟件“遨天”計(jì)劃的發(fā)布。以此為標(biāo)志， 麒麟軟件完成整合，正式揚(yáng)帆起航。根據(jù) 3

37、 月 20 日發(fā)布會(huì)內(nèi)容，未來(lái)麒麟軟件將實(shí)現(xiàn)百億級(jí)資金投入， 立足人工智能、移動(dòng) 計(jì)算、云端互聯(lián)等未來(lái)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，以“內(nèi)生安全、融入移動(dòng)、注重體驗(yàn)、支撐體系” 為特色，計(jì)劃在 5 年內(nèi)塑造一支規(guī)模逾萬(wàn)人的自主操作系統(tǒng)精英團(tuán)隊(duì)，打造桌面與服務(wù)器 操作系統(tǒng)、云操作系統(tǒng)、嵌入式操作系統(tǒng)三大產(chǎn)品。麒麟 OS：不止于黨政軍，積極布局行業(yè)領(lǐng)域中標(biāo)麒麟與銀河麒麟合并大勢(shì)所趨。目前國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)廠商眾多，其 中相對(duì)具有競(jìng)爭(zhēng)力的 國(guó)產(chǎn) OS 廠商主要有中標(biāo)麒麟、銀河麒麟，深度 OS 等，其他國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)廠商還包括普 華軟件、中興新支點(diǎn)、中科方德等。其中中標(biāo)麒麟和銀河麒麟是公認(rèn)的黨政、國(guó)防辦公領(lǐng) 域的國(guó)產(chǎn) OS

38、龍頭，根據(jù)中國(guó)軟件官方公眾號(hào)數(shù)據(jù)，當(dāng)前中標(biāo)軟件、天津麒麟兩家企業(yè)在 黨政、國(guó)防辦公等領(lǐng)域占有國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng) 90%以上的市場(chǎng)份額。而深度（Deepin）操作 系統(tǒng)則是實(shí)際用戶數(shù)最多、國(guó)際排名最高的國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)。為了提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力、品牌認(rèn) 知度及滿足客戶對(duì)統(tǒng)一操作系統(tǒng)的需求，同作為中國(guó)軟件的子公司，中標(biāo)麒 麟和銀河麒麟 合并統(tǒng)一大勢(shì)所趨且迫在眉睫。未來(lái)中標(biāo)軟件和天津麒麟是否能夠有效的整合團(tuán)隊(duì)和技術(shù)、 統(tǒng)一操作系統(tǒng)版本、市場(chǎng)推廣和資源整合，將成為麒麟 OS 未來(lái)能否在行業(yè)市場(chǎng)乃至民用 市場(chǎng)打開(kāi)局面的關(guān)鍵所在。麒麟 OS 不僅在黨政軍領(lǐng)域占據(jù)優(yōu)勢(shì)，也正在積極布局行業(yè)領(lǐng)域。市場(chǎng)一般認(rèn)為麒麟 OS 主要在黨政軍領(lǐng)域占據(jù)優(yōu)勢(shì)，在行業(yè)領(lǐng)域不具備發(fā)展優(yōu)勢(shì)。我們認(rèn)為，麒麟 OS 作為國(guó)內(nèi) 發(fā)展時(shí)間最長(zhǎng)、應(yīng)用最為廣泛的國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)，除了在黨政軍具備優(yōu)勢(shì)外，在金融、能源、 交通、醫(yī)療等行業(yè)領(lǐng)域都有一定應(yīng)用，如麒麟 OS 在農(nóng)行企業(yè)網(wǎng)銀系統(tǒng)正式上線并在天津 分