2024年计算机行业2025年度投资策略:AI应用前景广阔、自主可控已是大趋势

  • 来源:东方证券
  • 发布时间:2024/12/31
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计算机行业2025年度投资策略:AI应用前景广阔、自主可控已是大趋势。计算机板块景气度回升,信创和智算产业链将成为未来增长主力:2024年初至今计算机指数表现呈现出先抑后扬的趋势,尽管前三季度业绩和经营层面表现不佳,但随着宏观经济政策调整和市场反弹,行业景气度显著回升。硬件设备、IDC与数字基建服务等领域受益于对人工智能及其基础设施的投资,展现了强劲的增长势头。预计计算机行业需求将得到积极推动,特别是智算产业链和信创领域有望迎来发展拐点。全球AI用户增长强劲,AI应用的商业化前景广阔:美股AI应用公司表现优异,特别是在大模型赋能下,实用工具和垂直场景应用成为用户刚需,推动商业化进程加速。AIA...

一、计算机板块行情回顾及未来展望

从指数表现来看,年初至今计算机指数表现先抑后扬。2024 年以来,中信计算机行业指数波动较 大,Q1 快速下跌后有所反弹,而 2、3 季度则在基本面弱预期影响下持续下跌,大幅跑输沪深 300 指数,而 9 月底,伴随着宏观经济政策的调整和市场的反弹,计算机板块迎来了显著上涨。

从业绩和经营层面来看,计算机板块前三季度表现不佳。受到宏观等方面因素影响,截至 2024Q3,计算机行业(中信)342 家上市公司实现总收入 7841.7 亿元,同比增长 7.6%;实现归 母净利 74.0 亿元,同比下降 50.0%,盈利能力下滑明显。在毛利率和净利率方面,截至 2024Q3, 中信计算机板块的销售毛利率为 21.8%,延续过去数年的下滑趋势;销售净利率更是降至了 0.9%。 从费用率的角度来看,截至 2024Q3,中信计算机板块的整体销售费用率为 6.9%,研发费用率为 8.6%,管理费用率为 5.1%,均较 2023 年全年水平有所下降。在板块整体业绩不佳的情况下,行 业多数公司加强了费用管控,我们预计后续费用率仍有下降空间。

前 9 月经营性现金流略有下降,但 24Q3 单季板块经营性现金流同比有明显修复。2024 年 1-9 月, 计算机板块经营性现金流净流出 437.1 亿,同比增加 1.77%。但 24Q3 经营性现金流净流入达到 102.1 亿,相比 23Q3 有明显改善。预计随着中办、国办《关于解决拖欠企业账款问题的意见》的 落地实施,24Q4 有望看到更为明显的现金流改善。

2024Q1-Q3 硬件设备、IDC 与数字基建服务等领域营收增长较快。我们将 342 家上市公司根据其 主体业务进行子板块划分,其中包括 IT 服务&外包、硬件设备、互联网信息服务、行业信息化、 金融科技、集成商、企业信息化、智慧城市、政务信息化、网络安全、智能网联汽车、人工智能、 基础软件、地理信息系统、安防、IDC 与数字基建服务、工业等 17 个子板块。从子板块的营收增 速上来看,增速排在前 5 位的是硬件设备(+29.9%)、安防(+24.2%)、IDC 与数字基建服务 (+23.3%)、人工智能(+16.1%)、IT 服务&外包(+14.7%)。不难看出,得益于各行业对 AI 及其基础设施的投入,与 IDC 等硬件相关的子板块表现较好。而政务信息化(-21.4%)、智慧城 市(-18.8%)、行业信息化(-12.2%)等板块则受到宏观环境影响而下滑较多。从子板块的归母 净利润来看,网络安全、智慧城市、政务信息化依然是整体亏损较多的子版块。

我们判断,在政策组合拳持续发力推动下,宏观经济的企稳将对计算机行业需求带来积极推动, 下游需求景气度有望改善;而另一方面,AI 为代表的新兴产业的蓬勃发展以及“人工智能+”行 动计划的实施,将带来智算产业链持续高景气,也有望看到 AI 应用迎来发展拐点。此外, 在科 技自立自强的政策指引下,我们预计信创工作将得到较好的贯彻执行,从而有着较好的业绩确定 性。

二、全球 AI 产品用户持续增长,AI 应用落地前景可期

2.1 AI 产品使用持续上升,美股 AI 应用公司表现较好

自 ChatGPT问世以来,无论是大模型公司还是各类应用型企业均推出各类基于大模型的应用,寻 找用户增长与商业闭环机会。近期我们关注到,无论是从产品用户数增长的角度,还是海外 B 端 企业 AI 应用商业化落地的角度,均呈现积极的成果,基于大模型的商业化曙光已现。 从 24 年 10 月 AI 产品榜最新公布的数据来看,从 Web 访问数据情况来看,全球前 20 的产品, 除了 Grammarly 一个访问量略有下滑外,其他均保持环比正增长;有 10 款产品月访问流量超过 1 亿次,而其中领头羊 ChatGPT 已经达到了 37.8 亿次,并在前十的应用中增速最高。在前 20 的应用中,对话机器人(AI Chatbot)、搜索引擎以及各类实用工具(如设计、翻译、办公)占比 较高,值得注意的是,B 端产品用户访问量也达到了较可观的水平,比如微软 Copilot 访问数环比 增速高达 87.6%、超过 7000 万次,而 Salesforce 的相关产品,月访问超过亿次。 而从移动端 APP 的访问量看,前 10 应用的访问频次较 Web 访问相差一个数量级左右,而前 20 的应用中,也有 4 款产品访问量环比下降,不如 Web 端稳定;此外,上榜的应用主要以对话机器 人和智能助手为主,说明目前大模型在文本生成、搜索、个人助理等实用场景方面的表现被认可, 而 C 端娱乐等应用尚未成为主流。

此外,在近期美股 Q3 季报披露季中,包括 Palantir、Applovin、Duolingo 等人工智能应用公司均 呈现出较高的业绩增长,大模型赋能产品带来了较好的销售表现。 1) Palantir:公司公布季报,24Q3 营收 7.26 亿美元,同比增长 30%,超出市场预期;净利润 1.44 亿美元,创历史新高;同时,公司将全年营收预期上调至 28.05 亿-28.09 亿美元,主要 受到商业客户对其人工智能软件需求旺盛的驱动。 2) Applovin:公司 24Q3 总收入达到了 12.0 亿美元,同比增长了 39%,超过预期的 11.3 亿美 元。其中,软件平台部门的收入增长尤为显著,达到了 8.35 亿美元,同比增长了 66%; 24Q3 净利润为 4.34 亿美元,每股收益 1.25 美元,也超出市场预期。公司人工智能驱动广告 技术软件 AXON 的成功是业绩大幅提升的重要因素。3) Duolingo:公司 24Q1-3 营收 5.38 亿美金,同比增长 41.66%,1-9 月公司净利润 7466.7 万 美元,同比增长 1790.3%。公司在 AI 技术不断完善的支撑下,截止 24Q3,用户月活达到 1.13 亿,同比增长 36%,而日活达到了 3720 万,同比增速达到 54%。 我们认为,在大模型落地的过程中,各类实用性工具以及垂直场景应用对用户而言可以发挥实际 价值,日益成为用户刚需,客户访问数和使用粘性持续提升。不过,从变现角度而言,我们注意 到,各类通用型工具由于竞争激烈,货币化程度不高,而垂直应用则有着更高的壁垒和客户支付 付费意愿,从而对收入和利润形成较为正向的驱动。

2.2 国内应用端商业化落地周期逐步开启

国内大模型的集中训练始于 ChatGPT 发布后,而从 2023 年开始,大模型企业和应用型企业分别 从“AI+”和“+AI”两个角度进行应用的落地尝试,经过了一年多的探索后,我们注意到各家企 业的 AI 产品与战略日益清晰,产品也更加丰富多样。 以科大讯飞为例,公司在持续训练迭代星火大模型的同时,持续探索可行的商业化规模落地途径, 目前已经形成了三条相对清晰的商业化路径:1)星火大模型赋能公司现有业务和场景,提升消 费者(耳机、翻译机、办公本等)、教育(学习机、批阅机等)、医疗、汽车等领域产品效果与 竞争力;2)以大模型部署和应用交付为手段、开拓新的客户,公司近一年来与运营商、能源、 金融、交通等各行业领军企业合作,打造各行业大模型并形成深度持续运营;3)打造新的产品, 打造 iFlycode、招采、会议、文档等标准化产品,在企业级市场规模化推广。目前公司三条路径 均有积极成果落地:讯飞 AI 学习机为代表的智能硬件产品持续高增,1-9 月讯飞星火在央国企大 模型招标中排名第一,智能招采系统在国家能源集团得到较好应用。 在办公领域,金山办公于 2023 年推出 WPS AI 公测版,瞄准 AIGC(内容创作)、Copilot(智慧 助理)、Insight(知识洞察)三个方向发展,而在 2024 年 7 月,公司推出 WPS AI 2.0,新增的 4 个 AI 办公助手,分别是 AI 写作助手、AI 阅读助手、AI 数据助手、AI 设计助手。而泛微网络则 于 2024 年 12 月 5 日正式发布的一款基于“大模型+小模型+智能体”构建的智能化平台泛微·数 智大脑 Xiaoe.AI,该平台通过深度学习与训练,为组织提供智能化的业务支持,助力各类业务场 景实现数智化升级。

企业管理与应用软件企业也积极打造 AI 平台和相关应用。以鼎捷数智为例,其构建了企业级 PaaS 平台--雅典娜,以“数据驱动+生成驱动”为核心,持续发展和迭代雅典娜装备制造云、 零部件云、财务云等行业化场景 AI 应用,此外,还以雅典娜知识中台、数据中台为基础,结合大 语言模型构建 ChatFile 和高管 AI 数智助理等通用型 AI 应用。而新致软件推出“新致新知人工智能平台”,提供知识库全生命周期管理,包括知识建模、知识获取、知识融合、知识存储、知识推 理五大模块。公司以该平台为核心底座,推出各行业应用机器人:在金融领域,推出产品解读、 产品核验、智能核保、理赔助手和智能对练等关键应用;而在企业服务领域,新致则专注于政务 领域的类案检索、卷宗生成,以及汽车领域的“营销智能工牌”等创新应用。

此外,多模态 AIGC 应用也有着较好的产品落地。万兴科技作为国内 AIGC 软件龙头,推出国内 首个专注于数字创意领域的音视频多媒体大模型万兴“天幕”,也持续升级旗下产品,如视频创 意软件 Filmora 在 9 月 28 日重磅升级至 V14 版,全面升级产品全链路 AI 能力,进一步探索 AI 赋能视频创作的边界。V14 版推出智能长剪短、智能切片、AI 翻译唇形驱动、智能马赛克、发丝 级抠像、AI 文生音效等创作增效功能,以及 AI 超清、AI 人声美化、精准仿色、AI 视频降噪等视 频提质功能。而虹软科技 PhotoStudio® AI 则基于虹软视觉大模型的创新云服务平台,为有商 拍需求的电商、团队和个人提供全方位的智能商拍解决方案,成片效果与专业摄影团队相比毫不 逊色,而成本则大大降低。

还有部分公司打造了从算力到应用的全栈技术体系。彩讯股份构建了 AI 全栈技术平台 Rich AI 超 级工厂,由下至上分为智算基础设底座、大模型应用开发平台、行业解决方案层,为企业提供一 站式 AI 应用搭建环境,从算力基础设施到模型训练,再到 AI 应用开发和 AI 行业应用解决方案, 覆盖企业大模型应用开发建设全生命周期。10 月 11 日上线图生音乐 AI 应用“彩灵”,相关应用 基于新一代多模态大模型技术,用户只需要上传一张照片或者输入一段文字,即可一键生成一首 专属歌曲,目前已有数十万用户。

企业 AI 应用的落地,也离不开一套高效的基础设施管理、数据处理和应用开发平台,星环科技通 过整合大数据、人工智能等产品和技术,推出知识平台 Transwarp Knowledge Hub(TKH)。 TKH 平台致力于为企业提供一个全面、高效、智能的数据处理和知识管理解决方案,旨在实现企 业资料的全面知识化,同时优化企业内部的知识共享与应用。TKH 平台可以统管企业 Al Infra 算 力、语料、模型和应用,助力企业打造安全可控的 AI Infra。公司的知识平台 TKH 包括知识存储 与服务、语料开发与知识构建、大模型基础服务、AI 应用等几个重要部分。

2.3 Agent 成为新的浪潮,未来具备较大的想象空间和变现 价值

伴随着基础大模型推理能力的不断增强,AI Agent 正成为主流大模型公司以及 AI 应用企业积极布 局的方向。按照OpenAI的定义,AI Agent以大语言模型为大脑驱动,具有自主理解感知、规划、 记忆和使用工具的能力,能自动化执行完成复杂任务的系统。与 Embedding 和 Copilot 模式相比, AI Agent 可以完成大部分工作、更加自动化和智能化,有望成为未来主要的人机协作模式。

AI Agent 被普遍认为是人工智能的下一波浪潮,我们也注意到近期众多厂商均推出或计划推出 Agent 相关应用。 1) Salesforce:在公司 10 月份的年度 Dreamforce 大会上推出了 Agentfoce 平台,并定下 了在未来 12 个月与客户合作部署 10 亿个 AI Agent 的目标。公司 CEO 认为,Salesforce 的AI Agent可以完成特定任务,如在无需人工干预的情况下完成客户服务或安排销售会议。 2) 微软:公司于当地时间 10 月 21 日宣布在其 Dynamics 365 平台(企业级应用套件)上推 出 10 个自主 AI 智能代理(Agent),主要分为销售、运营、服务三类,如销售资格 Agent 会分析和研究潜在客户、确定哪些销售机会应该被有限关注和跟进,并通过个性化邮件和回 复引导客户沟通。 3) OpenAI:根据彭博社11月14日报道,OpenAI计划于2025年1月推出代号为“Operator” 的 AI 代理工具,并通过 API 向开发者开放,新工具能在用户计算机上自动执行编写代码、 预订行程的多步骤任务。 4) Anthropic:10 月 22 日,Anthropic 在发布会上宣布推出一款 AI Agent,能够解读电脑屏 幕上的内容、选择适当按钮、输入文本、浏览网站,并通过互联网完成多种软件的操作。其 首席科学官贾里德·卡普兰表示,该工具“基本上可以像我们一样使用计算机”,具备完成“几十 步甚至几百步”任务的能力。 5) 智谱华章:公司 10 月 25 号上线 AutoGLM, 该 APP 具有强大的任务规划和屏幕界面理解 能力,使其能够根据用户的语音或文字指令,在手机或电脑上模拟人类自动完成各种复杂操 作,在电商平台上购买产品、点外卖、订酒店、评论和点赞朋友圈,以及发送微信消息等。

我们认为,AI Agent 能够大大提升各类应用的功能与用户体验,在 C 端和 B 端均具备良好的落地 前景。此外,AI Agent 在很多任务上可以替代人工,从而大大降低成本,部分企业正尝试新的收 费模式,如 Intercom 推出 的 AI 助手 Fin 采用了基于交付结果的计费方式(AI 每次成功解决问题 收取 0.99 美元),Salesforce 的定价则为每完成一个对话收取 2 美金费用,与当前基础模型的 按 Token 消耗数收费相比,有着更好的吸引力和想象空间。

三、AI 算力自主可控趋势明显,AI 芯片与 EDA 软件 是两大关键环节

3.1 AI 算力需求依然强劲,中美科技对抗升级推动 AI 算力国 产化

3.1.1 AI 算力需求依然强劲,互联网、运营商、地方智算持续投入

大模型发展进入第二阶段,需求重心呈现从训练算力向推理算力转移的趋势,算力需求依然强劲。 大模型从基础技术研发走向产业场景应用,由技术驱动发展的第一阶段迈向了由需求驱动发展的 第二阶段。推理扩展为 AI 能力的提升开辟了新路径,以 ChatGPT 为代表的 AI 应用也在驱动算力 需求指数级增长。今年 5 月 OpenAI 推出实时通话模型 GPT-4o,9 月又相继发布推理最强模型 o1-preview 和 o1-mini,有望加速大模型应用落地。然而由于算力不足,OpenAI 的前行遇到重要 瓶颈,部分产品推迟发布。硬件创新是算力提升的核心动力,目前 OpenAI 正与台积电和博通合 作,计划自研 AI 芯片,以缓解算力压力。据 IDC 预测,2023 年中国 AI 服务器训练工作负载占比58.7%,推理负载占比 41.3%,而 2027 年中国 AI 服务器训练负载占比仅为 27.4%,推理负载占 比 72.6%。随着训练模型成熟投产,推理算力增速将逐渐大于训练算力增速。 全国智算产业规模持续扩大,各地积极布局建设智算中心。随着国家政策陆续出台,各地政府政 府积极加大投资和支持力度,推动 AI 算力建设。目前全国已有超过 40 个城市布局智算中心。根 据中国电信研究院发布的《智算产业发展研究报告(2024)》,目前全国已建和正在建设的智算中 心超 250 个。多地纷纷设立智算建设目标。2024 年 4 月,北京市发布《北京市算力基础设施建 设实施方案(2024—2027 年)》,提出“到 2025 年,北京市智算供给规模达到 45EFLOPS, 2025-2027 年根据人工智能大模型发展需要和国家相关部署进一步优化算力布局”的发展目标, 引导北京通用数据中心向智算中心升级。智算中心建设以及通用算力中心的升级不断加快,智能 算力依然强劲。

运营商作为主力对智能算力持续投入,纷纷启动智算中心建设计划。随着 AI 等新一代信息技术快 速发展,智能算力需求爆发式增长。中国三大电信运营商网络覆盖广、通信技术发达,成为智算 中心建设主力。根据 2024 年半年报,中国移动智能算力规模达到 19.6EFLOPS,京津冀、长三 角、粤港澳大湾区、成渝等首批 13 个智算中心节点投产;中国联通在上海临港、呼和浩特等地建 设万卡智算中心,智算算力达到 10EFLOPS;中国电信在京津冀、长三角建成国内领先的全液冷 万卡池,同时在 31 省份部署推理池,智能算力达到 21EFLOPS。

互联网企业大模型发布与应用创新提升算力需求, AI 资本开支有望继续提升。字节跳动在 AI 浪 潮中全面布局,今年 5 月发布了大模型豆包家族:豆包 APP、火山方舟 2.0 和 AI 应用开发平台 “Coze 扣子”。为支撑大模型及 AI 应用的发展,今年字节已经订购了超过 20 万块英伟达 H20 芯片,同时还启动了多个芯片自研项目。另外,字节跳动已建立起万卡级别的 Ampere 架构 GPU (A100/A800)集群,同时也在建设大规模 Hopper 架构(H100/H800)集群,为大模型训练提 供了强大的算力支持。

3.1.2 中美科技争端加剧,美国加强限制我国获取先进算力的能力

AI 芯片在全球范围内展现出巨大的市场和经济价值。随着人工智能、大数据等新兴技术的发展, 由于智算芯片的核心技术地位,智算芯片的战略价值日益凸显,代表着高端技术和创新能力。根据 Precedence Research 统计,2022 年全球 Al 芯片市场规模为 168.6 亿美元,预计到 2032 年 将达到约 2274.8 亿美元,年复合增长率达到 29.72%。

AI 芯片成为大国科技博弈的焦点之一。智算芯片作为很多关键基础设施行业领域中的核心硬件组 成部分,不仅关系到经济发展,也关系到国家安全。美方通过限制 AI 芯片等高性能计算技术的出 口,遏制中国在人工智能、超级计算、量子计算等战略领域的崛起。2023 年 10 月美国芯片禁令 升级后,英伟达 A800、H800 等 AI 芯片被限制销往中国。此后英伟达基于 H100 系列为中国市场 开发了 H20,与 H100 相比,其 GPU 核心数量减少了 41%,性能降低 28%。 近期,美国频频颁布限制令,遏制我国发展先进制程半导体,AI 算力的自主可控是我国必由之路。 美国政府通过实施严格的出口管制,不光限制向中国出口关键的智算芯片,还对晶圆制造、先进 制程设备、关键材料、设计软件等关键环节进行限制,影响了中国芯片产业链的上游环节。2024 年 11 月,美国商务部发函要求台积电、三星等芯片巨头停止向中国大陆供应 7nm 及以下制程的 芯片。7nm以下制程的芯片,主要用于高端智能手机、人工智能、数据中心等领域。今年 12月, 美国商务部工业与安全局(BIS)所将 140 家中国半导体相关公司列入“实体清单”,分别是 136 家 中国实体和 4 家海外关联企业。多家国内龙头公司都被纳入管制,包括北方华创、拓荆科技、华 大九天等。

3.1.3 国产 AI 芯片持续发展,即将腾飞

国内监管政策引导加速技术创新,推动国内企业加大研发投入,国产 AI 芯片发展迅猛。23 年 6 月,国家金融监管总局官网挂出同意国有六大行参与投资设立国家集成电路产业投资基金三期股 份有限公司的行政批复,注册资本达到3440亿元。用于支持半导体制造设备、光刻胶材料、高端 封装测试、高端存储(HBM)等关键领域,有望为中国半导体产业带来 1.5 万亿元甚至更大规模 的新增投资。随着政策积极引导,国内企业持续创新,国产芯片正在逐步摆脱“卡脖子”的困境, 在多个关键技术领域取得了显著突破,展现了强大的市场竞争力。 国产 AI 芯片替代空间广阔,华为、寒武纪、海光信息纷纷崛起。据工信部预测,2024-2025 年我 国算力规模 规划增长将超 100EFLOPS,对应 AI 算力芯片市场规模超 2600 亿元。空间巨大国产化率有待提升。国内各 AI 芯片企业竞争激烈,各具竞争优势与策略。主流 AI 芯片企业有华为、 寒武纪、海光信息等。华为凭借强大的技术实力和研发投入,研发了昇腾系列芯片,目前是国产 AI 芯片的领军者。寒武纪在 AI 处理器架构设计上创新,拥有自主知识产权的核心技术和产品。海 光是国内唯一同时拥有信创 CPU 和 DPU(GPGPU)的 IC 设计公司。这些企业通过持续加大研 发投入、拓展应用领域、加强产业链合作等策略提升竞争力,我国 AI 芯片国产化比例比有望提升。

华为昇腾 910C 即将发布,旨在挑战英伟达在 AI 芯片市场的主导地位,中国产业链将得到全面提 速。据集成电路 IC,昇腾 910C 芯片采用先进的 7 纳米制程技术,集成 530 亿个晶体管,性能与 英伟达的 H100 芯片相当,甚至有望超越英伟达的 B20 芯片。华为表示,该芯片在 FP16 精度下 的算力达到了 640 TFLOPS,虽然比英伟达 H100 的 680 TFLOPS 略低,但性价比更高。该芯片 不仅具备强大的计算能力,还拥有高效的能效比和出色的稳定性。凭借先进的制造工艺和技术, 在处理复杂的人工智能任务时具有出色表现,能够满足各种应用场景的需求。昇腾 910C 将为企 业和机构提供更加高效、便捷、可靠的 AI 解决方案,推动国内 AI 技术的普及和应用进程,同时 也将进一步提升华为在全球 AI 芯片市场的竞争力。

寒武纪思元 590 芯片流片超预期,性能直接与英伟达 A100 对标。思元 590 芯片是一款基于灵活 的 MLUv02 扩展架构设计的高性能 AI 加速芯片,支持云端和端侧应用,具备 314 TFLOPS 的峰 值算力、80GB 显存和高达 2TB/s 的带宽。百度内测结果显示,该芯片支持绝大多数主流模型。 在不同模型上性能表现各异,部分模型训练性能非常接近 A100,而有些模型仅达到 A100 的 50% 左右,整体性能大致可达到 A100 的 80%水平。思元 590 的设计在性能、灵活性和扩展性之间达 到了良好平衡,是 AI 训练和推理的重要选择。 海光信息依托于可持续迭代的国产 C86 芯片路线,DCU 产品迅速迭代。目前深算二号已经实现 了在大数据处理、人工智能、商业计算等领域的商业化应用,具有全精度浮点数据和各种常见整 型数据计算能力,性能相对于深算一号实现翻倍增长。据信息技术创新应用产教融合,海光 DCU(GPGPU)深算三号已完成研发,将兼容“类 CUDA”环境,能够支持全精度模型训练,并与国 内包括文心一言、通义千问等大模型全面适配,性能达到国内领先水平。公司在 DCU系列产品持 续投入,加速生态建设,构建技术壁垒,深算系列现已成为国内各类大模型算力支撑的最优选择 之一。

3.2 EDA 是支撑集成电路发展的关键环节,国产化率有待提 升

3.2.1 EDA 国产化率较低,国产化有望加速

电子设计自动化(Electronic Design Automation,EDA)是利用计算机软件完成大规模集成电 路设计、仿真和验证等流程的技术。集成电路产业链主要包括上游支撑层、中游制造层及下游应 用层等。上游支撑层包含生产半导体设计制造所需的设备、原材料、相关技术服务以及 EDA 软件。 EDA 位于集成电路产业链的上游,贯穿于集成电路设计、制造、封测等环节,是集成电路产业的 战略基础支柱之一。EDA 的杠杆效应非常大,撬动着庞大的集成电路市场。为了适应集成电路制 造工艺不断向先进制程发展的趋势,EDA 工具必须持续升级和完善,以满足不断变化的应用需求。 EDA 行业需要长期的技术积累和大规模的研发投入。

全球 EDA 市场规模稳步增长,EDA 头部三家企业垄断了全球 70%市场。据 SEMI、 ESDA、亿 渡数据等,2021 年全球 EDA 市场规模为 132 亿美元,且持续增长,预计于 2026 年达到 183 亿 美元。EDA 三巨头 Synopsys、Cadence 和 Mentor Graphics(Siemens EDA)在 EDA 市场拥有 绝对优势,三家企业均拥有完整且优质的全流程 EDA 工具,占据了全球 EDA 市场约 70%的份额。 Synopsys 的优势在于数字前端、数字后端和验证测试,其逻辑综合工具 DC 与时序分析工具 PT 是绝对的拳头产品;Cadence 其优势在于模拟和混合信号的定制化电路和版图设计;Mentor Graphics 在物理验证领域优势较为突出,在印制电路板方面也有一定优势。此外 Ansys 的功耗分 析、压电分析工艺,Keysight 的电磁仿真、射频综合工具,以及华大九天的平板显示电路设计 EDA 工具在细分领域也具有绝对优势。

EDA 国产化率仅 20%,国产化有望提速。我国 EDA 市场规模也在持续增长,根据中国半导体行 业协会,2021 年我国 EDA 市场规模为 103 亿元,预期 2024 年市场规模达到 153 亿元,且有望 于 2026 年达到 222 亿元。华大九天作为我国 EDA 企业的支柱,目前已发展成为我国规模最大、 技术最强的 EDA 龙头企业,占据了全球 7%的市场份额。广立微是国内少数能够提供 EDA、电性 测试及数据分析等良率提升全流程覆盖的企业。概伦电子产品包括电路仿真/良率导向设计技术和 半导体器件模型/噪声测试解决方案。随着我国 EDA 企业逐步实现技术突破,国产替代进程有望 加速。

3.2.2 政府重视 EDA 产业发展,政策频频落地

我国 EDA 企业在政府政策引导下加速发展。2022 年我国《“十四五”数字经济发展规划》中提 到了要增强关键技术的创新能力,瞄准集成电路,关键软件等战略性前瞻领域,提高数字技术基 础研发能力。2023 年 3 月,国家发展改革委联合印发《关于做好 2023 年享受税收优惠政策的集 成电路企业或项目、软件企业清单制定工作有关要求的通知》,提出集成电路设计领域企业(包 括 EDA)可享受税收优惠政策。这些政策为我国 EDA 企业实现国产替代提供了有力支撑。

3.2.3 美国发布新规,通过限制 EDA 阻挡我国半导体产业发展

美国 BIS 出口管制落地,主要限制我国先进制程半导体生产能力,包括对开发或生产先进节点集 成电路的软件工具进行限制。 ECAD 和 TCAD 等相关 EDA 软件被管控,且华大九天被列入实体 清单,说明 EDA 软件在先进半导体产业发展中的关键作用,以及华大九天在我国自主可控中扮演 的重要角色。随着 140 家中国企业被列入实体清单、台积电三星限制大陆企业 7nm 流片等事件落 地,国内芯片制造厂商、芯片设计厂商有望加速切换国产 EDA 工具。

3.2.4 国产 EDA 企业加速发展,持续投入研发、收并购举措不断

国内 EDA 研发投入大、并购频繁,通过整合资源、技术和人才,为行业带来更多的可能性和机 遇。据星能资产,2022年至2024年3月期间,国内EDA行业发生超过20起投融资与并购事件, 涉及超过 16 家企业。另外,EDA 领军企业们均持续加大研发投入。 华大九天是我国全流程 EDA龙头,中电子已控股。华大九天可以提供全流程数模混合信号芯片设 计系统、SoC 后端设计分析及优化解决方案、平板(FPD)全流程设计系统、IP 以及面向晶圆制 造企业的相关服务,其客户已经覆盖了国内很多的集成电路企业。公司持续大力投入研发,为公 司新产品、新技术的研发与迭代提供了坚实的支撑,其最新推出的六大工具及十余项新技术突破 成果,覆盖了模拟设计自动化、仿真分析、特征化提取、物理验证、平板设计、晶圆制造以及先 进封装等七大关键领域。2024 年 12 月 9 日,华大九天发布公告称,公司实际控制人拟变更为公 司第一大股东的控股股东中国电子信息产业集团有限公司。中国电子集团是中央直接管理的国有 重要骨干企业,此次中国电子入主华大九天意义重大。全球 EDA 市场长期被国际巨头垄断,中国 EDA 企业虽发展迅速但仍面临诸多挑战。中国电子入主后,华大九天将获得更强大的国资力量和 政策支持,加速技术研发与创新,向着具有较强国际竞争力和影响力的世界一流 EDA 企业的目标 而迈进。

广立微电子 24 年前三季度研发费用达 2.0 亿元,同比增长 37.7%,WAT 和 EDA 产品不断的迭 代。目前广立微是国内唯一能够提供芯片成品率系统性解决方案和晶圆允收(WAT)电性测试设 备的企业。在 EDA 软件方面,今年已完成 DFT 设计和良率诊断解决方案整合,并成功实现销售 收入;可制造性设计(DFM)工具核心模块研发取得重要进展,其中 CMPEXP 已在国内多家头部企 业试用。 概伦电子 24 年前三季度的研发投入合计 1.99 亿元,同比增长 32.54%,占营收比重高达 71.12%, 同比增加 3.65pct。高强度研发投入下,公司新产品、新技术不断迭代推动:9 月,公司发布了掩 膜版自动化设计平台FAR和先进的光刻工艺仿真工具 FabLitho,扩展了公司集成电路制造类EDA 产品品类; 此外还全新发布了新一代半导体参数分析仪 FS800 和应用驱动的电性参数测试软件 LabExpress。

四、信创持续深化,鸿蒙生态发展提速

4.1 制裁加码,自主可控势在必行

4.1.1 制裁加码,科技自立迫在眉睫

实体清单不断扩充,芯片全产业链封锁,美对华的制裁不断加码。2018 年起, 美国已多次将中 国的集成电路、人工智能、计算机等核心科技公司列入“实体清单”。本月,美国商务部工业与 安全局(BIS)修订了《出口管制条例》(EAR),将 140 家中国实体列入实体清单。 意图通过阻碍中国基础计算产业的发展,间接遏制我国科技全面发展。此外,BIS 还发布了出口 管制新规,包括对 24 种半导体制造设备和 3 种关键软件工具实施出口控制,直击中国半导体制造 能力。以及对高带宽存储器(HBM)实施新控制,从而限制我国 AI 和先进计算的发展。 中国被列入实体清单的主要涉及三类主体,军工和科技行业是被制裁的主要领域。一是与信息技 术、核电、国防军工有关的高校和研究机构;二是与国防军工及航天科技有关的机构及产业公司; 三是与通信、半导体、人工智等相关的技术产业实体,其中包含华为、海康威视等巨头,也包含 中芯国际、北方华创、中科曙光等众多 ICT 行业龙头企业。

从国家发展与安全的角度,IT 基础软硬件的国产化势在必行。IT 基础软硬件和应用系统是企业正 常运营的必要支撑,我国在基础硬件的组装生产领域位于全球较为领先的地位,在各类应用系统 方面也有着较高国产化率,但在芯片、操作系统、数据库等核心关键领域,英特尔、微软、甲骨 文等国外厂商依然占据垄断地位,在当前美国对华科技封锁的背景下,科技安全已成为国家安全 和发展的重要组成部分。从 “十一五”期间“核高基”重大专项开始,国家一直通过财政、投融 资、研发、知识产权、市场应用等角度着手,为国产 IT 产业发展提供良好的环境和政策支持。科 技自立自强是三中全会公报再次强调的方向,我们认为后续有望迎来更多的政策驱动。

4.1.2 政策加持,信创已逐步进入规模化商用阶段

国家出台多项政策推进信创发展。由于国内基础软硬件起步相对薄弱,国家通过政策大力支持信 创行业发展。通过政策驱动,形成初步而稳定的国产化用户群体,在实践打磨国产基础软硬件产 品,不断接收真实用户群体的需求反馈、实现产品和技术迭代成熟,使得产品从“可用”向“好 用”升级迭代,最终进入市场化的良性循环阶段。

在现实中,我国基础软硬件自主化建设,确实是在政策的推进下,以 2006 年的“核高基”为基 础,沿着“预研—好用—可用—大范围商用推广”的路线逐渐升级。目前已逐步在党政以外的行 业规模化推广: 1)自主版本形成,初步达到“可用”阶段:2006 年发布的《国家中长期科学和技术发展规划纲 要(2006 年-2020 年)》,将“核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品”列为 16 个科技 重大专项之首,简称“核高基重大专项”。2008 年,“核高基”经审议通过并正式实施。“十二 五”(2011-2015)期间,“核高基重大专项”以满足国家信息产业发展重大需求的战略性基础产品 为重点,突破高端通用芯片和基础软件关键技术,研发自主可控的国产中央处理器(CPU)、操 作系统和软件平台、新型移动智能终端、高效能嵌入式中央处理器、系统芯片(SOC)和网络化 软件,实现产业化和批量应用,初步形成自主核心电子器件产品保障体系。整体来看,2015 年是 国产基础软硬件进入“可用”阶段的分水岭。 2)初具规模的用户群体的建立:2019 年-2021 年,在党政端,信创战略进行了顺利推广。国产 生态在这个过程中,已经形成了系统化、专业化、全面化推进的局面,为未来在广阔 B 端甚至 C 端领域的推广,奠定了坚实的基础。 3)行业端规模化推广阶段:国产软硬件产业形成了整体推进的局面:国产芯片的性能已经变得 强大,行业应用软件也诞生了优秀产品,逐渐在金融、电信、能源等行业逐步实现规模化替代, 产品持续打磨进化。

数字化需求和产业升级推动, 中国信创市场空间广阔。随着 2+8+N 体系的推进,信创市场逐步 走向规模化商用,市场规模有望逐步壮大。第一新声研究院数据显示, 2023 年中国信创产业市 场规模为 15388 亿,预计到 2025 年将突破 2 万亿。

4.1.3 基础软硬件生态和性能不断强化

国产基础软硬件产业已涌现一批优秀公司。在相关政策的引导下,经过前期的探索和积累,国产 软硬件产业形成了整体推进的局面:国产芯片的性能逐渐强大,而操作系统、数据库、办公软件 也不断迭代推进。 基于架构授权和自主研发,国内涌现出以龙芯、飞腾、鲲鹏、海光、申威、兆芯为代表的国产 CPU 厂商,已初具规模。国产 CPU 市场呈现架构多元化发展格局,市场上 x86、ARM,alpha、 MIPS 等架构并行,在性能、功耗、应用、生态各具特点,已经在各个行业市场得到了一定的应 用,生态建设也持续完善,产品也在逐步迭代。如海光的海光二号、三号和四号分别在2020年、 2022 年和 2023 年正式发布,性能逐步增强,下一代产品也在研发中。龙芯中科 2023 年发布了 龙芯 3A6000 处理器,主频达到 2.5GHz,集成 4 个最新研发的高性能 LA664 处理器核,支持同时多线程技术(SMT2),全芯片共 8 个逻辑核,预计 2025 年公司将发布 3C6000 系列服务器芯 片。 国产操作系统持续突破。由于技术、生态等原因,基于开源 Linux 体系构建国产操作系统生态, 是必然选择。计算机操作系统开发是一项庞大而复杂的工程,主流的操作系统代码量都比较庞大, 而且随着版本升级呈增长趋势。操作系统的核心价值在于生态兼容性,作为应用软件和底层硬件 之间的桥梁,生态完善度非常重要。国内最重要、最著名的操作系统开源社区是欧拉社区。 OpenEuler 开源五年,在商业、技术及生态上全面发展,2024 年 openEuler 系操作系统新增装机 量超过 500 万套,五年累计装机量突破 1000 万套,已广泛应用于互联网、金融、运营商等各行 业核心应用场景,实现规模商业落地。未来随着基础硬件性能提升、国产软件生态逐步构建,国 产操作系统将成为推动信创产品市场化的重要力量。

我国数据库在海外巨头垄断中逐渐发展。在 2000 年以前,我国的数据库市场基本被海外产品 Oracle、SQL Server 和 DB2 垄断。21 世纪头十年是我国第一批国产数据库的萌芽期,人大金仓、 达梦数据、南大通用和神舟通用等国产数据库通过依托科研院校成立,在 21 世纪初期海外巨头的 垄断下艰难生长。2009 年后,随着互联网技术的发展和去“IOE”浪潮的兴起,拉开了数据库国 产替代的序幕。2014 年至今,国产数据库进入了百花齐放的时代,伴随着信创政策的推动,国产 数据库迎来了发展曙光。

数据库管理系统市场持续加快增长。根据 2024 年 6 月第一新声研究院发布的《2024 年中国数据 库市场研究报告》,2024 年中国数据库市场规模预计达到 543.1 亿,其中关系型数据库占比较高, 市场规模为 336.7 亿元,非关系型数据库市场规模 206.4 亿元,预计 2027 年将增长至 1183.8 亿 元,2022-2027 年 CAGR 达到 30.67%。

信创将同时带动金山办公授权和 B 端订阅业务发展。作为国内最大的办公软件之一,WPS 用了 八个月时间完成了鸿蒙化,全面适配 HarmonyOS NEXT。公司 20 年发布协作战略,陆续发布了 金山日历、金山待办、金山会议、FlexPaper 等多款产品,形成了功能全面、可以满足 B 端企业 多样化需求的金山办公数字办公平台。此外,公司投资了低代码 PaaS 平台服务商炎黄盈动,并 结合生态伙伴能力上架 CRM、进存销等各类应用及小程序,同时金山文档产品的用户数也已超过 疫情峰值,B 端协作战略稳步推进。我们认为在信创推进的大背景下,公司不仅授权业务有望获 得较快增长,对 B 端订阅业务也将形成较为明显的拉动。 C 端月活及付费率持续提升,网络效应成核心壁垒。公司通过“免费”的策略持续获取新客户, 降低用户的获取成本,而优异的产品性能以及产品在文档格式、操作系统等方面良好的兼容性成 为这种创新销售策略成功的基础。

中国软件是信创领域国家队,是国内著名的综合 IT 服务提供商。中国软件是中国电子实控下的大 型高科技企业,拥有包括操作系统等基础软件、中间件、安全产品、应用系统在内的较为完善的 自主安全软件产业链。公司基于中国电子的“PKS”技术体系,建设了具有自主知识产权的 “1+7”网信产品,面向政府、企业、金融等领域,研发多个应用软件产品,逐步走向市场。 中国软件旗下的麒麟软件和达梦数据均为信创基础软件领域龙头。麒麟软件是中国操作系统的核 心力量,现已形成银河麒麟服务器操作系统、桌面操作系统、操作系统增值产品为代表的产品线。 麒麟操作系统能全面支持飞腾、龙芯、兆芯、申威、海光、鲲鹏六款主流国产 CPU,已连续十三 年在中国 Linux 操作系统市场排名第一。达梦数据以数据库为核心,为行业打造解决方案,是国 产数据库管理软件龙头企业。

达梦数据成立于 2000 年,是国内领先的数据库产品开发服务商。公司向大中型公司、企事业单 位、党政机关提供各类数据库软件及集群软件、云计算与大数据产品等一系列数据库产品及相关 技术服务,致力于成为国际顶尖的全栈数据产品及解决方案提供商。2012 年 10 月,公司被评为 “国家火炬计划重点高新技术企业”。赛迪顾问及 IDC 发布的报告显示,2019 年至 2023 年公司 产品市占率位居中国数据库管理系统市场国内数据库厂商前列。

公司产品兼容性好。按照业务类型的不同,公司主要产品及服务包括软件产品使用授权、数据及 行业解决方案、运维服务等。数据库系统作为信息化建设中不可或缺的基础软件,在各行业中得 到了广泛应用。公司产品全面支持各类国产整机平台、操作系统、芯片、应用软件及其他上下游 软硬件,已完成与 6,000 余个软硬件产品或信息系统的适配和兼容性互认工作。

4.2 纯血鸿蒙发布,鸿蒙生态迎来质变

鸿蒙系统(Harmony OS)是华为新一代智能终端操作系统,为不同设备的智能化、互联与协同 提供了统一的语言。一套鸿蒙操作系统可以满足多类设备需求,提供不同设备终端间的协同。同 时,鸿蒙系统提供了多端开发环境、多端开发能力以及多端分发机制等核心能力,开发者可以以 此实现一次开发上架,多端按需部署,提升应用开发效率。

HarmonyOS 版本不断迭代,纯血鸿蒙发布。2024 年 10 月 22 日,华为正式发布原生鸿蒙操作 系统(HarmonyOS NEXT),这是我国首个实现全栈自研的操作系统。新发布的 Mate 70 华 为手机也采用华为纯血统鸿蒙系统即 HarmonyOS NEXT。华为鸿蒙系统于 2019 年发布,去 年 8 月已迭代到 HarmonyOS 4,鸿蒙系统功能日趋丰富及完善。目前鸿蒙系统对设计、开发、 测试、分发 4 个阶段的应用开发全生命周期进行了彻底的改进和提升,推出了完备的“鸿蒙开发 套件”,包括设计工具、编程语言、编程框架、编译器、IDE 等。此外,鸿蒙系统还推出元服务 与万能卡片这类全新的原生应用形式及形态,为鸿蒙应用生态的丰富助力。

鸿蒙系统为元服务提供了多种分发入口,基于场景和用户意图拉起元服务,实现“服务直达”。 鸿蒙是实现 “1+8+N” 全场景联结的基座,其中“1”指的是手机,作为用户超级主入口,“8” 指的是平板、PC、智慧屏、车机等,“N”则是指泛 IoT 硬件构成的华为硬件生态,覆盖智能家 居、移动办公、智慧出行、运动健康和影音娱乐等领域,还有上百个系统级入口以及海量的 APP 入口。

鸿蒙生态发展具备良好的硬件基础,原生应用和元服务生态日渐丰富。截止 24 年 10 月,鸿蒙已 拥有超 1.1 亿代码行、675 万注册开发者,鸿蒙生态设备数量已超 10 亿台,已有 15000+鸿蒙原 生应用和元服务上架。根据 Counterpoint Research 的研究报告,今年一季度,鸿蒙以 17%的 市场份额首次超越苹果 iOS。

编辑:火腿肠
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