国产化自主创新行业研究报告

1、国产化自主创新行业研究报告自主创新核心CPU芯片信息化终端市场现状信息化自主创新发展历程核心应用软件核心操作系统OSontentsC12345目录信息化终端市场现状中国市场计算终端设备市场空间核心CPU操作系统 办公软件Intel微软占据 4000亿人民币95%以上份额电脑约 2500 亿 服务器 1200 亿元信息安全相关威胁完全暴露信息发达国家对其他国家信息安全肆无忌惮地侵犯能力。2013 年，棱镜门事件爆发，美国中央情报局（CIA）前雇员斯诺登向媒体披露美国国家安全局 NSA 和联邦调查局 FBI 自2007 年起开始实施的绝密电子监听计划棱镜计划，美国国家安全局通过“棱镜项目”可以直接

2、进入美国 IT 公司的中心服务器里挖掘数据、收集情报，包括微软、雅虎、谷歌、苹果等在内的 9 家国际 IT巨头皆参与其中。 网络攻击开始具有国家背景，后门及漏洞成为信息战重要武器库。网络安全漏洞已经成为有组织且具国家背景支持的黑客组织进行网络攻击的战略武器库，攻击带有政治目的和战略目标。一旦黑客攻击成功将对一国国家经济、重要工业与国防基础设施、民众基本生活等领域造成严重破坏，如伊朗核设施遭受“震网”攻击、乌克兰电网攻击事件、“永恒之蓝”事件、委内瑞拉全国停电事件等。 棱镜门事件漏洞武器化由国家、政府或情报机构资助或具有相关背景的攻击团伙大量实施APT攻击行动，这些团伙攻击的目标包括政府、军队、

3、外交、科研、海事、能源、高新技术等多领域。2018 年，多个不同来源的 APT 组织针对中国境内实施 APT 攻击行动，例如海莲花、摩诃草、蔓灵花、Darkhotel、APT-C-01、蓝宝菇等，网络信息安全的防范刻不容缓。 APT攻击 信息化自主创新发展历程中国自主创新发展的四个阶段 核高基时代1999-2013去 IOE2013-2016安全可靠时代2016-2018全方位创新2018 -2021 第一阶段第二阶段第三阶段第四阶段核心CPU芯片龙芯MIPS飞腾、华为海思ARM兆芯、海光X86申威Alpha主体可控CPU 研制单位符合安全保密要求，无境外直接投资，间接投资不超过 20%； 技

4、术自主CPU 核的源代码自己编写，自主设计处理器核心微结构； 发展自主CPU 指令系统可持续自主发展，无指令集授权风险，能自主拓展指令集； 龙芯CPU龙芯3A4000/3B4000主频1.5GHz2.0GHz高速I/O2个16位HyperTransport3.0控制器；支持多处理器数据一致性互连（CC-NUMA）支持2/4/8路互连峰值运算速度128GFlops2.0GHz其它I/O1个SPI、1个UART、2个I2C、16个GPIO接口核心个数4制造工艺28nm FDSOI工艺处理器核64位超标量处理器核GS464v；MIPS64兼容；支持128/256位向量指令；四发射乱序执行；2个定点单

5、元、2个向量单元和2个访存单元封装37.5mm*37.5mm FC-BGA封装高速缓存64KB私有一级指令缓存、64KB私有一级数据缓存；256KB私有二级缓存；共享8MB三级缓存引脚数1211内存控制器2个72位DDR4-2400控制器，支持ECC校验功耗30W1.5GHz；40W1.8GHz；50W2.0GHz龙芯3A3000/3B3000主频1.35GHz -1.5GHz（商业级）高速I/OHT3.0*2峰值运算速度24GFlops其它I/OPCI控制器、LPC、SPI、UART、GPIO核心个数4制造工艺28nm FDSOI处理器核四发射乱序执行GS464E封装40mm*40mm FC

6、BGA高速缓存64KB私有一级指令缓存、64KB私有一级数据缓存；256KB私有二级缓存；共享8MB三级缓存引脚数1121内存控制器72位DDR2/3-1600*2，支持ECC功耗30W申威CPU申威421核心数量 4核心频率 设计目标频率2.0GHz。峰值运算速度 浮点：每秒1280亿次双精度浮点结果2.0GHz； 整数：每秒720亿次整数结果2.0GHz。工艺特征 内核电源：0.95V5%； I/O电源：1.5V10%，1.8V10%。Cache容量 每个核心包含两级Cache，Cache行长度为128字节； 一级Cache：指令与数据分离，容量分别为32KB，均采用4路组相联结构； 二级

7、Cache：指令与数据混合，容量为512KB，采用8路组相联结构； 4个核心共享三级Cache，容量为8MB，Cache行长度为128字节，采用32路组相联结构。存储空间 支持64位虚地址空间，实际实现43位虚地址； 支持40位物理地址。存储器接口 2路64位DDR3存储器接口，支持纠单错、检双错的ECC校验，最大传输率为2133MBps； 支持的总存储器容量最大可达64GB； 支持连接DDR3 SDRAM芯片、UDIMM或RDIMM存储器条。I/O接口 两路PCI-E 3.0 8接口，单链路有效带宽8Gbps； 维护接口支持兼容Jtag标准的芯片调试与维护。封装特性 采用FC-BGA封装，引

8、脚数为1156。功耗 热设计功耗：20W（4核心）； 典型运行功耗：待实际测量。海光CPU7100系列4 Dies 32 核心, 64 线程14nm 工艺4094 Pin LGA8通道DDR4，2666128 lanes PCIe3.05100系列2 Dies 16 核心, 32 线程14nm 工艺4094 Pin LGA4通道DDR4，266664 lanes PCIe3.03100系列1 Die 8 核心, 16 线程14nm 工艺1515 Pin BGA封装2通道DDR4，2666 32 lanes PCIe3.0兆蕊CPU开先KX-6740A开先KX-6640A16nm工艺2.7GHz

9、 4C/4T处理器，4MB高速缓存支持双通道DDR4内 存，最高容量可达64GB集成高性能显卡，支持DP/HDMI/VGA输出，分辨率可达4K支持16x PCIe 3.0，2x USB 3.1，4x USB 2.0，2x SATA 3.2接口兼容x86 32/64位指令，SSE4.2/AVX扩展指令，SM3和SM4加速指令支持处理器和IO虚拟化技术支持国产/通用Linux 及Windows 操作系统16nm工艺2.6GHz 4C/4T处理器，4MB高速缓存支持双通道DDR4内存，最高容量可达64GB集成高性能显卡，支持DP/HDMI/VGA输出，分辨率可达4K支持16x PCIe 3.0，2x

10、 USB 3.1，4x USB 2.0，2x SATA 3.2接口兼容x86 32/64位指令，SSE4.2/AVX扩展指令，SM3和SM4加速指令支持处理器和IO虚拟化技术支持国产/通用Linux 及Windows 操作系统飞滕CPUFT-2000/4工艺特征 16nm工艺核心集成4个FTC663处理器核主频工作主频2.63.0GHz缓存 集成4MB二级cache和4MB三级cache安全机制 支持内置安全机制扩展接口 1个SD2.0控制器，1个高保真音频接口，以及串口、Flash接口等慢速I/O接口存储器接口 集成2个DDR4/3200存储接口PCIE接口 集成2路16lane PCIE3

11、.0接口（每路可拆分为两个X8），2路1lanePCIE3.0接口功率典型功耗 10W低功耗技术DVFS、电源关断等低功耗优化技术封装 封装采用FCBGA，引脚个数目为1144，封装尺寸35mm X 35mm华为CPU华为鲲鹏920架构: ARM v8.2核心数量: up to 64主频： 2.6GHz内存： 8 DDR4 Channels接口: PCIe 4.0, CCIX, 100G, SAS/SATA 3.0最大功率: 180W制程： 7nm核心操作系统OS自主创新国产操作系统大都以 Linux 开源操作系统为基础，支持国密算法和可信计算技术，在安全性方面优于 Windows 操作系统，

12、目前国内操作系统厂商可以掌握 Linux 源代码，支持龙芯、申威、飞腾、兆芯、华为鲲鹏等国产 CPU，同时也适配阿里云、腾讯云、华为云等国内云计算平台，并可与 x86 等主流计算芯片兼容。 中标麒麟操作系统包括桌面操作系统、服务器操作系统、安全操作系统等多类型产品，支持龙芯、飞腾等多种国产 CPU，符合安全可控需求，同时兼容 x86 芯片。天津麒麟操作系统包括服务器、桌面和嵌入式三个系列操作系统产品，以及麒麟云等云计算、云桌面等产品，支持以飞腾为代表的国产 ARM CPU，同时兼容Alpha、x86 架构的 CPU。中科方德操作系统采用核高基安全加固内核，与基于兆芯（兼容 x86 平台）的国产

13、整机进行全面适配优化。深之度操作系统基于 Debian 体系开发，支持基于 MIPS、ARM、Alpha、x86 架构的 CPU。与基于华为鲲鹏CPU平台（ARM架构）的整机进行全面适配优化。 Debian 体系采用Linux 内核或者 FreeBSD 内核核心应用软件流版签软件是应用软件的代表，是指公文编辑软件、版式软件、电子签名、电子印章、电子公文、电子证照系统和电子文件管理系统等一系列与办公和公文相关软件产品。主要涉及电子公文、数字档案、电子证照等业务领域。 金山办公 WPS具有垄断地位的国产办公软件龙头，主要研发并运营 WPS 系列办公软件，公同时提供基于公司产品及相关文档的增值服务以及互联网广告推广服务福昕软件国内版式软件 PDF 及 OFD 行业龙头，是国际