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2019年通信行业发展趋势:网络设备、核心芯片及自主创新的形成[图]

2019年10月16日 13:51:17字号:T|T

    一、网络设备

广东快乐十分    G2争锋,背后有“贸易之争”,也有“科技之争”,某些层面上表现为“5G之争”。中美两国政府都高度重视5G。贸易之争、科技之争,我们或被动、或主动,都需要加强自主创新、做到安全可控。

广东快乐十分    得益于人口红利(手机用户近16亿),中国运营商大额投资。2018年中国运营商移动网capex占比全球约11%,最高曾达18%。中国移动capex位居全球科技企业首位,中国电信、中国联通capex在全球电信运营商中分别位居第7位、第12位,这样的投资体量带动了中国通信产业,也让运营商拥有强大产业影响力。

2013-2019年中国及全球运营商移动通信网CAPEX(单位:亿人民币)

数据来源:公开资料整理

    截至2019年6月,中国厂商的5G标准必要专利(SEP)占36%%,韩国占25%,美国和芬兰各占13%,瑞典占99%%。

广东快乐十分    中国5G专利领先,具备战略价值的5G标准必要专利数全球领先。华为领跑5G标准必要专利及标准技术贡献量,其5G标准必要专利申请量为2160件,占比18%,在所有厂商中排名第一,第二到第五位依次为诺基亚(1516件)、中兴通讯(1424件)、LG电子(1359件)、三星电子(1353件)。从5G标准技术贡献数量排名来看,华为以13155件排名第一,第二到第五位依次为:爱立信(10528件)、诺基亚(8103件)、高通(4087件)、中兴通讯(3221件)中国具备集团优势。

5G标准必要专利分国家/地区份额

广东快乐十分数据来源:公开资料整理

5G标准专利分厂商份额

数据来源:公开资料整理

    网络设备一般包括:基站、光传输设备、交换机、路由器、服务器等。要打造安全可控的技术体系,就不仅要做到信息安全与网络安全,也要做到设备的本体安全,中国已取得长足进步。信息产业自主可控,网络设备需先行,国内已涌现出华为、中兴通讯、紫光股份(新华三)。

2018全球基站设备市场份额占比

数据来源:公开资料整理

2018年全球光传输设备市场占比

广东快乐十分数据来源:公开资料整理

2018全球服务器市场占比

广东快乐十分数据来源:公开资料整理

    二、核心芯片

广东快乐十分    中国是半导体消费大国,消费占比全球约43%,远高于美、欧、日等国。

    中国是IC进口大国,贸易逆差近2000亿美元(进口量≠消费量)。中国电子产品出口以PC/手机//IC/面板等为主,占比72%%,下游终端产品出口较多,上游核心元件自主创新能力待加强。自主可控,非“脱钩”,一是需要放眼全球,尤其欧洲、日韩,二是需要抓住关键,主要是CPU、FPGA、手机射频前端等。

中国大陆半导体市场规模与产量对比及预测(单位:十亿美元)

数据来源:公开资料整理

    1、芯片

    数字芯片:如基带芯片、CPU、FPGA、交换芯片、DSP等;模拟芯片:如PA、LNA、滤波器、ADC/DAC等;周边芯片:如电源管理芯片、存储芯片、光芯片、电芯片等;三类芯片中,CPU、FPGA、交换芯片全球基本都依赖于美国。如,CPU依赖Intel、AMD的X86芯片,FPGA依赖赛灵思、ALTER(Intel),高端交换芯片依赖博通,因此最为关键。其余芯片多数可以从欧洲、日韩或国内找到供应商。

广东快乐十分    自主可控并非与全球“脱钩”,在中美贸易摩擦背景下,替代但非去全球,供应链需放眼欧洲与日韩,自主更应聚焦关键,从美供应商占据全球绝对主导的核心芯片开始。因此,网络设备的自主可控,就是要以安全可控的CPU、FPGA、交换芯片等为核心,构筑国产化网络设备,应用领域则从政府逐步向各行业辐射(电信、金融、电网等),进而形成国产化生态系统。

    2、CPU

    CPU系计算机系统的运算和控制核心,是信息处理、程序运行的最终执行单元,分复杂指令集(CISC)和精简指令集(RISC)。

    目前,全球CPU市场几乎被Intel与AMD垄断,国产CPU厂家主要包括龙芯、飞腾、兆芯、申威、海思、苏州国芯、海光等。其中,CISC的代表架构是x86,供应商包括Intel和AMD,而而RISC主要有ARM、MIPS、SPARC和POWER等架构。龙芯是基于MIPS架构,兆芯、海光基于X86架构,飞腾、海思基于ARM架构,申威则基于Alpha架构,苏州国芯基于powerPC架构。

    数据显示,国产CPU在单核性能上,飞腾、龙芯、申威和兆芯等从“十二五”初期不到Inteli3CPU的10%分别提升到2017年的36.4%、33.3%、25.8%和51.5%。此外,从背景来看,由于国产CPU投入高,生态差,基本都是政府扶持的企业,这么多年也是以党政市场为主。我们预计后续随着国产化浪潮推进,从党政系统开始大规模推进,这些国产化芯片企业也将迎来战略发展期。

    3、交换芯片&FPGA

    交换芯片是交换机的核心芯片,目前全球市场博通一家独大,包括华为、思科、紫光股份(新华三)在内的交换机厂商也普遍使用博通的交换机芯片。目前,国内做交换芯片的主要公司有盛科网络、东土科技,但性能指标较博通仍有较大差距。

    FPGA是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上发展而来的产物,它由输入/输出块、可配置逻辑块和可编程互联三部分组成,同一片FPGA,不同的编程数据,可以产生不同的电路功能。FPGA一般在设备研发与小批量阶段使用较多。

广东快乐十分    FPGA具有研发投入大、生命周期长等特点,全球供应商主要是Xilinx、ALTER(intel)。国内FPGA发展缓慢,中国主要厂商有紫光同创、上海安路、广东高云、复旦微电子、成都华微、京微雅格等,但性能与Xlinx等国际巨头的产品还存在一定差距。

全球交换芯片市场份额

数据来源:公开资料整理

    4、自主创新

    多年来,国产化网络设备已成为主流,但其中的国产化核心芯片却发展缓慢;自主芯片得不到大发展,直接原因是国产化芯片性能较国外差距大,下游网络设备商更愿意选择国外产品(研发惰性),进而导致国产芯片没有建立起自己的生态系统,没有生态反哺,核心芯片也难有大突破,形成了恶性循环。

    然而,在美国限制背景下,不论是被动还是主动,核心芯片的国产化成为大势所趋,其中两大趋势值得关注:

    自主可控生态系统的建立,首先要从网络设备的可控开始。网络设备是网络的基本单元,只有网络设备先国产化了,网络系统建立起来,应用随之起来,整个国产化的生态体系才最终建立起来,目前设备已安全可控,下一步就是核心芯片;生态从党政系统开始,逐步向电信、金融、电网、互联网(云计算)等关乎国计民生的行业延伸。一方面党政系统涉及到国家安全,自主可控最迫切,同时初期国产化设备性能相比于国外性能较大,党政系统数据量相比于消费级市场低,再加上政府财政支持,国产化设备从党政系统领域切入更合理。实际上,当前国产化芯片,也都是在党政系统中应用。

    目前,国内研发制造基于国产化芯片的网络设备的主要厂商包括:华为、中兴通讯、紫光股份(新华三)、浪潮信息、中科曙光、迈普、中国长城、恒为科技等,当前仍主要面向政府市场,预计2019年起将逐步拓展至其它行业。

国产化交换机情况

品牌
型号
主控处理器
交换芯片
交换容量
支持端口
恒为科技
ES6326
龙芯2H
盛科
CTC809
6
-
4*100GE+2*40G
E+48*10GE
迈普
NSS128
00-08
国产
国产
-
32*100/96*40/38
4*10GE
盛科
E580
PowerPC
P1010
盛科
CTC809
6
2.4Tbps
4*100GE+24*40
GE+96*10GE

数据来源:公开资料整理

国产化服务器情况

品牌
型号
处理器
内存
核心数
操作系统
恒为科技
DS2160
飞腾
FT2000
128G
64核
Linux
DS2438
8路
FT1500A-
16
512GB
-
Linux
中国长城
擎天NL710
龙芯
Loongson
3B3000
32GB
4核
支持国产操作系统
擎天CF520
飞腾FT-
1500A
32GB
16核
支持国产操作系统
浪潮
基于龙芯的正在开发
华为
X6000
鲲鹏920-
6426
-
64核
支持麒麟等国产操作
系统

数据来源:公开资料整理

    2018年5月,中央政府采购网公告《2018-2019年中央国家机关信息类产品(硬件)和空调产品协议供货采购项目征求意见公告》,明确提出在原有服务器等类别的基础上,增设了“国产芯片服务器”这一新的类别。

广东快乐十分    包括龙芯CPU服务器、飞腾CPU服务器以及申威CPU服务器,龙芯3B1500、飞腾1500A-16和申威1621。

广东快乐十分    2018年12月,中央经济工作会议要求2019年要加快5G商用步伐;2019年6月,工信部颁发5G商用牌照。

    2019年1月以来,多个省、市级政府陆续就5G出台相关规划,均提及加大5G投资,加快5G建设进度,以及大力发展5G相关应用场景。运营商积极响应,2019年预计新建5G基站不低于13万站,预计年底前在50多个城市实现5G商用,2020年全国大范围商用。

    相关报告:智研咨询发布的《2019-2025年中国网络通信设备市场竞争格局及投资风险预测报告

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