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我国服务器及关键元器件产业现状分析
袁媛
2016-04-01  来源:

 

  在云计算、大数据等新一代信息技术推动下,全球IT产业繁荣发展,推动了服务器技术产业的加速变革。我国服务器市场容量大,增速快,带动了国产厂商快速发展,但我国服务器产业在关键元器件方面仍由国外把控。我国厂商应把握新市场新技术带来的机遇,构建自主技术产业生态,实现产业由大到强的转变。

  一、我国成为拉动全球服务器产业增长动力,国产整机厂商快速崛起

  根据Gartner数据显示,2015年全球服务器出货1125万台,同比增长11.4%,营收552亿美元,同比增长9.2%。其中,我国服务器出货232万台,增速18.6%,营收89亿美元,增速18.7%。由此可见,我国已经成为拉动全球服务器市场增长的重要力量。预计到2019年,我国服务器市场出货量保持稳步增长,占全球比重由2015年的20.6%进一步提升到2019年的24.6%。

  市场格局方面,我国企业本土发力,快速崛起,在国内市场已经建立一定竞争优势。2015年前三季度数据显示,联想成为国内市场第一,收入份额达到17.4%,借力资本力量,联想收购IBM System x(x86)服务器,通过产品和渠道融合,发展势头良好;浪潮践行“计算+”企业战略,大力拓展行业市场,同时深耕高端服务器自主研发,国内市场份额排在第三位(15.8%);华为从电信级市场进入企业级服务器市场,凭借强大的研发实力,高质量的产品快速抢占市场,经过几年的摸索与布局,快速站稳企业级服务器市场,超越惠普,成为国内市场第四大厂商。昔日巨头IBM,国内市场份额两年缩水近四分之三,国内排名跌落前五。聚焦我国高端服务器市场(包括四路以上x86服务器、小型机和大型机),IBM依赖传统System z大型机和Power系列小型机优势,收入份额仍排名第一(21.5%),国内厂商浪潮、联想跟随其后,分别占据15.7%和14.6%的市场份额。在关键应用主机方面,浪潮2013推出32路高端服务器天梭K1,目前K1主机已经部分替代IBM小型机应用在智慧城市、公安、中央部委等核心领域和关键客户中,2015年正式进入中国银行等金融行业框架采购目录,在关键应用主机领域已经打破国外品牌垄断。

  二、我国服务器关键元器件仍受制于人,新市场新技术带来赶超机遇

  (一)Intel在处理器市场占绝对主力地位,开放式架构成为我国实现自主可控的可能路径。Intel的x86架构在服务器芯片领域收入份额高达80%以上,已建立起涵盖知识产权、规模成本、软件生态于一体的整个商业模式壁垒。我国自主CPU以龙芯为代表,基于MIPS指令集开发,2015年推出最新3B2000处理器,采用自研64位新架构GS464E,40nm工艺,其在主频、性能和工艺方面与Intel相比仍有差距。同时,MIPS指令集与上层软件兼容性较差,生态不完善,制约了龙芯的应用。自主CPU被视为国家核心战略产业,除了自主研发外,基于国际成熟的CPU架构,经过自主设计和二次开发,推出系统级芯片方案,能在一定程度上实现自主可控。ARM和Power为抗衡x86,进一步完善技术产业生态,抢占中国市场,加速了对中国的开放进程。ARM具有低功耗的特点,从移动领域延伸至服务器市场,国内海思、飞腾等芯片设计厂商获得ARM架构授权,贵州政府与高通深度合作研发ARM服务器芯片。IBM成立“中国POWER技术产业生态联盟”,向国内企业开放芯片授权,帮助国内提升芯片技术水平。但基于Power和ARM架构开发的芯片需要一定时间才能真正消化吸收再创新,技术产业生态建设仍需时日。

  (二)国外三大巨头主导内存市场,我国多方力量积极布局,但后发切入难度大。目前,内存(DRAM)市场处于三大寡头垄断局面,三星、海力士和镁光合计占据90%左右市场份额。我国厂商在DRAM领域布局较晚,基本处于空白状态。然而,DRAM广泛应用于各种电子设备和系统,我国市场需求强劲,目前完全依赖进口,存在很大的产业风险。DRAM是资本密集型产业,投资回报期长。国家集成电路大基金、各地政府、资本都在探索支持DRAM产业发展,以既有的半导体基地和公司为基础,结盟国内相关半导体公司,探索与领先DRAM厂合作,加快进入DRAM领域步伐。2015年以武岳峰为首的中国资本联合体成功并购美国芯成半导体(ISSI),强化国内设计能力;国内武汉、合肥、西安等省市积极争取DRAM厂建设,从资金、技术和人才等方面都展开布局。

  (三)闪存新技术将逐步替代传统磁盘,为我国存储产业带来弯道赶超机遇。传统硬盘以磁介质为材料,是服务器主要数据存储单元,希捷、西数两大厂商占据传统硬盘市场90%以上份额。近年来,闪存成本不断降低,以闪存为介质的SSD固态硬盘速度快、时延低,在云计算、大数据等场景应用广泛,有逐步替代传统硬盘的趋势。我国企业在传统硬盘市场占比很小,固态硬盘相比机械硬盘技术壁垒低,且正处于平面工艺向3D工艺切换期,三星、美光等巨头公司在3D新工艺差别较大,技术尚未成熟,我国企业有望借此技术变革加速发展,缩小差距。同方国芯确定NAND Flash平台建设,增资800亿元投入存储类芯片业务(包括DRAM和Flash)。武汉新芯与Spansion合作,开展3D NAND技术研发,预计在2017年推出首个3D NAND产品。SSD主控芯片方面,杭州华澜微电子自研控制芯片,收购桥接芯片厂商晶量半导体,成为国内主要芯片厂商之一;湖南国科微电子是第一家获得国家集成电路基金支持的主控芯片厂商,已经推出自主研发的固态硬盘控制芯片;华为海思也自研SSD主控芯片,2015年底已经推出相关产品。

  三、我国服务器及关键元器件发展策略建议

  (一)构建自主技术产业生态,统筹服务器、芯片和基础软件的发展。发挥国产硬件厂商的领先优势,构筑自主的芯片、服务器、操作系统和数据库等软硬件一体化的生态体系,打破国外企业垄断壁垒。加强与龙头企业的技术合作促进实质性技术创新,带动我国服务器相关技术发展。

  (二)加快自主服务器芯片突破,鼓励国产厂商参与开放式服务器芯片的研发与生产。充分消化吸收开放式CPU架构设计流程和工具,在其基础上自主创新,实现自主可控。以集成电路产业投资基金为契机,引导加大服务器相关芯片研发投入,统筹规划基金在服务器芯片领域的投资重点,解决服务器芯片的短板问题。

  (三)抓住闪存新技术新市场机遇实现跨越发展。加速突破Nand闪存芯片制造工艺,缩小平面(2D Nand Flash)制造工艺差距,同时把握从平面向3D技术转化的机遇,快速导入新工艺(3D Nand Flash)。提升固态硬盘(SSD)主控芯片自主研发能力,鼓励厂商投入研发,打破国外巨头掌控中国市场主控芯片的局面。

  (四)支持在重要领域试水国产服务器。在政府采购等相关领域,支持有条件、有技术的国产厂商在党政军等重要领域试点其成熟的国产服务器,推动国产厂商在关键领域的生态布局,尽早实现国产厂商可稳固占据一席之地。

  

  个人简介:袁媛,中央财经大学硕士。现就职于中国信息通信研究院两化融合研究所ICT制造研究部,研究方向为服务器、路由交换设备、数据中心。

  联系方式:yuanyuan1@caict.ac.cn

  地址:北京花园北路52号中国信息通信研究院两化融合研究所




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