2021年全球及中国X86服务器产业现状及趋势分析,受益于行业信创加速,成长空间广阔「图」-不锈钢3D打印工厂

2021年全球及中国X86服务器产业现状及趋势分析,受益于行业信创加速,成长空间广阔「图」-不锈钢3D打印工厂插图

✅大唐盛世-3D打印一站式服务平台,专注于金属3D打印的设计、加工、定制生产及应用,为新老用户提供钛合金3D打印、不锈钢3D打印、铝合金3D打印、模具钢3D打印等近百种金属3D打印加工服务及综合解决方案。大唐盛世多年金属3D打印经验,打印精密度高(误差小于0.05mm),售后保证,不满意可重做。

一、CPU概述

1、CPU定义

CPU(Central Processing Unit),即中央处理器。是一块超大规模的集成电路,是一台计算机的运算核心(Core)和控制核心(Control Unit)。电脑中所有操作都由CPU负责读取指令,对指令译码并执行。在计算机体系结构中,CPU将对计算机的所有硬件资源,比如存储器、输入输出单元等,进行控制调配、执行通用运算。计算机系统所有软件层的操作,最终都是通过指令集映射为CPU的操作。

CPU组成与运行

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资料来源:公开资料整理

2、CPU四大架构

目前CPU主流包含四大架构,x86架构统治PC和服务器,ARM架构占据移动端,RISC-V和MIPS作为精简指令集近年来逐渐得到重视,龙芯的LoongArch架构即从MIPS架构上扩展而来。

CPU四大架构

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3、国产CPU发展历程

国产CPU发展较晚,中国自2001年开始启动处理器设计项目,目前国内代表厂商为海光信息、华为、龙芯中科、天津飞腾、上海申威、上海兆芯等。国产厂商产品的性能逐年提高,应用领域不断扩展,使中国长期以来无“芯”可用的局面得到了极大扭转,为构建安全、自主、可控的国产化计算平台奠定了基础。

国产CPU发展历程

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二、发展背景

集成电路是信息产业的核心,为了发展集成电路,国家给予高度重视,出台各方面政策为我国CPU发展保驾护航,为产业后续实现跨越式发展创造了良好的外部环境。在科技领域竞争加剧的大背景下,我国政府持续加大对国产CPU的支持,举措包括:对CPU相关企业的研发引导、资金支持以及财税优惠政策;支持企业通过兼并重组、国际合作等方式做大做强,提高国产化能力;加强应用端扶持,推动国产化采购工作,将应用国产CPU芯片的整机产品列入政府采购清单;加强人才培养,集成电路被设置为一级学科。

近年行业相关政策梳理

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资料来源:政府公开报告,公开资料整理

相关报告:华经产业研究院发布的《2022-2027年中国x86服务器行业市场全景评估及发展战略规划报告》

三、CPU研发流程

CPU作为软件与硬件连接的“桥梁”,其设计流程始于利用程序语言从软件领域设计满足预定功能的程序,程序语言通过编译器转变为汇编语言,再转变为机器语言,形成指令集控制逻辑电路,最终制成CPU,从硬件端实现程序语言中设定的功能。其中指令集作为汇编语言向机器语言的重要载体,是整个CPU研发过程的最核心技术壁垒。受益于高研发壁垒,Intel、AMD以及ARM公司凭借对x86和ARM指令集的专利垄断CPU市场。

CPU研发流程

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四、全球及中国市场现状

据统计,2021年全球服务器出货量约1353.9万台,增速为11.6%,近年整体保持稳健增长。随着更多的经济及社会活动由线下转移至线上,对于数据存储及运算能力提出了更高的要求,未来服务器市场需求有望维持增长态势。

2017-2021年全球服务器出货量情况

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数据显示,2021年全球服务器销售额约992.2亿美元,同比增速9.9%,与2020年相比,销售额和增速都有所上涨,发展态势良好。

2017-2021年全球服务器销售额情况

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据统计,2021年中国服务器市场销售额达到250.9亿美元,同比增长12.7%,持续领涨全球,在全球市场占比25.3%,同比提升1.4个百分点。预计2025年中国整体服务器市场规模将达到424.7亿美元。

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2020-2025年中国服务器销售额情况

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中国服务器出货量达到391.1万台,同比增长8.4%,其中X86服务器出货量达到375.1万台。预计2025年中国x86服务器出货量达到525.2万台。

2017-2025年中国X86服务器出货量

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五、 竞争格局

x86是全球服务器CPU主流架构。在全球范围内,由于x86架构CPU起步早,具备成熟生态优势,因此目前x86仍是全球服务器CPU主流架构。数据显示,2020年全球x86服务器销售额826.5亿美元,较2019年增长3.31%,销售量1180万台,较2019年增长1.82%,2020年全球x86服务器销售额占比达到90.8%,销售量占比达到97.3%。

2020年全球x86服务器市场份额统计

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Intel与AMD作为全球最主要的CPU研发公司,在市场中,尤其是X86架构中占据绝对统治地位。总体来看,Intel在市场份额的竞争中仍保持较大幅度的领先,但AMD在服务器、PC以及移动端渗透率不断爬坡,2022年Q1 AMD在X86架构总市场中的份额达到27.7%的历史新高。

2021-2022年全球X86服务器竞争格局情况

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随着国家推进数字经济、新基建以及东数西算等项目建设,中国x86服务器市场需求未来几年需求或仍然比较旺盛。数据显示中国x86服务器以双路服务器为主,2020年双路服务器占比达到88.8%,近年占比持续提升。

2016-2020年中国x86服务器路数分布

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目前国产CPU厂商海思半导体的鲲鹏处理器和天津飞腾处理器兼容ARM指令集,与众多软硬件厂商完成了大量的适配工作;龙芯中科处理器采用LoongArch指令集;成都申威处理器采用SW-64指令集;海光和上海兆芯的产品兼容x86指令集,具有良好的生态,且应用迁移转换成本低。海光基于与AMD签署的《技术许可协议》获得技术授权,并独立开展研发工作。

主流国产CPU芯片对比

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六、发展趋势

1、新基建和信创推动行业发展

(1)伴随“十四五”规划逐渐落地,新基建如火如荼,数据中心服务器需求大幅增长,2021年国内数据中心机架规模达到500万,算力达到130 EFLOPS;东数西算10个数据中心集群明确集群内数据中心的平均上架率至少要达到65%以上。

(2)信创产业稳步推进,由最开始的党政发展至8大行业,再到未来的N+行业,预计2023年开始启动。信创行业由最开始的政策推动演变为市场驱动,市场化日益繁荣。

2、电信行业信创持续发展

2020年5月,中国电信公布服务器集中采购项目规模情况,单独列出了包含华为鲲鹏920芯片或海光HYGOND hyana系列处理器的H系列全国产化服务器,这是首次将全国产化服务器单独列入招标目录。此后,三大运营商服务器集采国产化份额逐年提升,预示着电信行业信创规模开始放量。除大规模进行硬件采购外,运营商还开启了电信领域国产化全面布局,建立“信创实验室”并启动软件迁移适配工作,加大对信创相关人力、财力的投入,推动电信行业信创持续落地。

3、金融信创取得新进展

2020年8月,金融信创一期试点启动,囊括47家机构,包含银行/保险/券商等,要求信创基础软硬件采购额达到IT外采的5-8%。2021年5月,二期试点启动,机构数量扩展至198家,要求试点单位OA&邮件系统替换成全栈信创产品,同时信创投入不低于全年IT支出的15%。2022年1月26日,银保监会发布《关于银行业保险业数字化转型的指导意见》,提出数字化转型工作目标,到2025年,银行业保险业数字化转型将取得明显成效。

4、国产CPU自主研发成为主流

国产CPU厂商主要包括海思、龙芯、海光、飞腾、申威、兆芯6家,指令集体系多为授权+自研。其中龙芯和申威分别在MIPS和Alpha指令集基础上,自主开发指令集架构,率先突破技术封锁,在党政军、超算等国家安全领域具备重要的市场份额,飞腾新一代产品有望提高渗透率,鲲鹏受到美国制裁影响较为严重,其他公司也在积极推动自主化研发进程。

华经产业研究院对中国X86服务器行业发展现状、市场供需情况等进行了详细分析,对行业上下游产业链、企业竞争格局等进行了深入剖析,最大限度地降低企业投资风险与经营成本,提高企业竞争力;并运用多种数据分析技术,对行业发展趋势进行预测,以便企业能及时抢占市场先机;更多详细内容,请关注华经产业研究院出版的《2022-2027年中国服务器行业市场运行现状及投资规划建议报告》。

✅大唐盛世是一站式金属3D打印服务平台,长年专注于金属3D打印的设计、定制加工、小批量生产及后工序处理,拥有多年精密零件金属3D打印成型经验,旗下的大型金属3D打印生产基地位于东莞大朗镇光辉高新产业园,上万平米的打印生产制造车间,50多台高精度金属3D打印设备,CNC加工中心、4轴加工中心、5轴加工中心、三轴加工中心、铣床、数控车床、三坐标、精雕机、电火花机、钻攻机等配套设备上百台,擅长小公差、复杂结构原型、高精密度的金属零件小批量生产。为新老用户提供钛合金3D打印、铝合金3D打印、不锈钢3D打印、模具钢3D打印等近百种金属3D打印加工服务及综合解决方案。通过我们3D打印加工的产品被广泛应用于机械、医疗、通讯、电子、电器、汽车、航空航天等各行各业。公司自成立以来始终坚持:为客户提供满意的产品和服务的基本质量方针,严格执行ISO9001质量管理体系,加强6S质量体系的内部实施,并且通过全体员工的共同努力,让每一位客户对我们的服务及产品质量都表示满意。金属3D打印定制就到大唐盛世!

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