数字中国深度报告：数字中国产业星图
（报告出品：德邦证券）
1. 上游基础层
数字中国上游基础层包括硬件、软件以及通信设施等信息通信基础设施。其 中，硬件和软件互相依存构成计算机系统，而通信设施为计算机系统提供高速网 络和传输速率的保障。硬件是软件赖以工作的物质基础，软件的正常工作是硬件 发挥作用的唯一途径。计算机系统必须要配备完善的软件系统才能正常工作，且 充分发挥其硬件的各种功能。而通信设施的发展则为计算机系统提供高速网络和 传输速率的保障。
1.1. 硬件
1.1.1. CPU——计算机的运算和控制核心
CPU 作为计算机系统的运算和控制核心，分为通用高性能微处理器、嵌入式 微处理器和移动端用 SoC MPUs/AP，是电子信息时代需求量最大，最重要的半 导体产品之一。国产 CPU 在性能方面与国际领先水平仍有差距。虽然国内桌面和服务器产品性能正在提升，尤其是海光和华为的服务器产品性能已接近国外中端 产品水平，但是整体上国产 CPU 性能仍然落后于国际先进水平。2018-2020 中国 微处理器市场规模不断增加，2020 年中国微处理器市场规模达到 2335.87 亿元， 占全球微处理器市场的 39.8%，中国微处理器在全球的市场份额占比有所提升。据前瞻产业研究院初步估算，2021 年我国微处理器市场规模约 2742 亿元。国内 主要上市公司有海光信息、炬芯科技、国民技术、北京君正、龙芯中科等。
1.1.2. GPU——计算机的显示核心
GPU，即图形处理器，是一种专门在个人电脑、工作站、游戏机和一些移动 设备（如平板电脑、智能手机等）上做图像和图形相关运算工作的微处理器，在 AI 计算中负责进行大规模的计算和数据处理。全球 GPU 市场中，美国凭借英伟 达、AMD、英特尔三巨头霸占全球 GPU 芯片研发领域的主导地位；欧盟、日本、 韩国处于第二梯队，欧盟、英国拥有先进的芯片设备制造技术，日本、韩国凭借领 先的半导体材料研发和制造技术等优势抢占市场份额;而以中国为代表的发展中 国家还在努力追赶中。据华经产业研究院数据，2020 年中国 GPU 市场规模 47.39 亿美元，预计 2027 年市场规模将达 345.57 亿美元。目前国内主要上市公司有景 嘉微、通富微电等。其中景嘉微是国内首家成功研制国产 GPU 芯片并实现大规模 工程应用的企业，掌握了包括芯片底层逻辑/物理设计、GPU 驱动程序设计等关键 技术，先后研制成功 JM5 系列、JM7 系列、JM9 系列等具有自主知识产权的高性 能 GPU 芯片，为打破国外垄断和国内 GPU 的突破发展做出了突出的贡献。
1.1.3. FPGA——可编程的逻辑芯片
不同于 CPU 和 GPU，FPGA 可对芯片硬件层进行灵活编译，且功耗远小于 前两者。FPGA 可编程带来的配置灵活性使其能更快地适应市场，具有明显的实 用性。随着开发者生态的逐渐丰富，适用的编程语言增加，FPGA 运用将会更加 广泛。根据前瞻产业研究院预计，2025 年全球 FPGA 市场规模有望达到 125 亿 美元。目前，FPGA 市场基本上全部被国外 Xilinx、Altera(现并入 Intel)、Lattice、 Microchip 四家占据。其中，Xilinx 和 Altera 两大公司对 FPGA 的技术与市场占据 绝对垄断地位，占据了近 90%的市场份额。国内研究 FPGA 芯片的公司有安路科 技和紫光国微等。
1.1.4. ASIC——供专用集成电路的芯片技术
ASIC（专用芯片）可以针对专门任务进行架构层优化设计。全球 ASIC 领域 呈现百花齐放局面，虽早期 ASIC 芯片以谷歌 TPU 为代表性产品，但如今中国 ASIC 厂商已实现加速追赶，显著缩小国内外产品技术差距与应用表现。国内主要 生产厂商有寒武纪，澜起科技等。其中澜起科技 PCle 5.0/CXL 2.0 Retimer 芯片 已实现量产。
1.1.5. 存储芯片——保存数据的记忆设备
存储芯片，用于保存数据的记忆设备，是现代数字系统的重要组成部分，目 前存储芯片市场以 NAND Flash 和 DRAM 为主。中国为全球存储芯片重要需求 市场，销售额占比约 1/3, 据前瞻产业研究院统计，2014-2019 年，中国存储芯片 市场规模由 1274 亿元增长至 2697 亿元，年均复合增长率达到 16.18%。存储芯 片市场主要由国外巨头领导，近年国内厂商奋力追赶，在部分领域实现突破，逐 步缩小与国外原厂的差距，其中兆易创新位列 NOR Flash 市场前三，聚辰股份在 EEPROM 芯片领域市占率全球第三。其余公司还有易华录，普冉股份等。
1.1.6. PCB——电子元器件的支撑体
PCB 是电子元器件的支撑体,是电子设备不可或缺的配件。2017-2021 年，中 国 PCB 产值规模整体呈现逐步上涨的态势，增速波动较为明显。从中长期来看未 来全球 PCB 行业仍将呈现增长的趋势，而中国将继续保持行业的主导制造中心地 位，前瞻产业研究院预计到 2027 年中国 PCB 产值将达到约 678 亿美元，2022- 2027 年复合增速约 4.8%。国内 PCB 主要公司有鹏鼎控股、东山精密、深南电路、 沪电股份等。
1.1.7. 温控设备——保障电子元器件环境稳定
温控设备对于保障电池、服务器、芯片等原器件正常稳定运行，以及工业、激 光等场所环境的稳定性具有重要的意义。当前，我国双碳政策正在加速推进，新 能源赛道空间广阔，受益于双碳政策的大力推进，国内储能温控、新能源车热管 理等温控设备应用场景需求保持较快增长。除此之外，伴随着大数据、云计算、信 息化的发展，数据中心、5G 基站应用场景的温控设备需求也较为旺盛，未来我国 温控设备市场规模将稳步增长。国内温控设备主要公司有英维克，同飞股份，高 澜股份等。
1.1.8. 服务器——管理计算资源的计算机
服务器具有高速的 CPU 运算能力、长时间的可靠运行、强大的 I/O 外部数据 吞吐能力以及更好的扩展性。据 IDC《2022 年中国服务器市场跟踪报告》显示， 2022 年中国服务器市场规模为 273.4 亿美元（1888.37 亿人民币），同比增长 9.1%， 预计 2023 年我国服务器市场规模将增至 308 亿美元。在国产服务器厂商中，浪 潮信息(000977.SZ)目前已形成具有自主知识产权、涵盖高中低端各类型服务器的 云计算 Iaas 层系列产品。据 IDC《2022 年中国服务器市场跟踪报告》，2021 年， 浪潮人工智能服务器全球市场份额 20.9%，保持全球第一，中国市场份额超过 50%。2022 年浪潮以 28.1%的份额位列中国服务器市场第一，收入达 530.63 亿。其余 国内服务器上市公司还有中科曙光，工业富联等。
1.1.9. 网络安全硬件平台——网络安全解决方案的硬件载体
网络安全硬件平台是保护网络安全的专业设备，是网络安全解决方案的硬件 载体。网络安全硬件平台具备各种环境下高稳定、高可靠、深度定制等特征。网络 安全硬件平台行业整体发展平稳。据艾瑞咨询，传统网络安全硬件平台市场稳步 增长，在 2021 年市场规模达到 68.2 亿；国产化网络安全平台市场体量虽小，但 即将步入高速发展期，未来 5 年市场平均增速超过 100%。相关公司有乐研科技， 立华科技等但均未上市。
1.1.10. Chiplet——模块化芯片的技术概念
Chiplet(芯粒)模式兼具设计弹性、成本节省、加速上市等优势。据 TF SECURITIES 预计，2024 年 Chiplet 的市场规模将达到 58 亿美元，2035 年则会 超过 570 亿美元，Chiplet 的全球市场规模将迎来快速增长。国内芯原股份随着 2020 年登陆科创板，公司通过 Chiplet 布局，形成 IP 芯片化/芯片平台化/平台 生态化的核心战略落地，将成为公司未来的核心成长动力。国内 Chiplet 相关公司 有芯原股份，通富微电，长电科技等。
1.1.11. CPO——极大提高数据传输效率的技术
CPO 技术能够极大地提高数据传输效率，解决通信带宽的瓶颈问题。当前 CPO 市场规模虽然较小，但预计在未来几年内将快速增长。据 Omdia 的预测， 到 2025 年，CPO 市场规模将达到 45 亿美元，年复合增长率约为 130%。国内相 关公司有中际旭创，天孚通信、新易盛等。
1.2. 软件
1.2.1. 操作系统——连接软硬件资源的纽带
操作系统是连接计算机系统软硬件资源的纽带。《“十四五”数字经济发展规划》、 《“十四五”软件和信息技术服务业发展规划》等国家政策多次指明发展自主操作系 统的重要性和迫切性。全球操作系统市场主要由谷歌旗下的 Android、微软旗下的 Windows、苹果公司旗下的 iOS、MacOS 以及 Linux 五大操作系统主导。我国国 产操作系统相关上市公司主要包括中国软件和诚迈科技等。
1.2.2. 数据库——有组织、动态地存储大量数据
数据库系统有组织、动态地存储大量数据，特点是数据间联系密切、冗余度 小、独立性较高、易扩展，并且可为各类用户共享。国产数据库劲头旺盛，2021 年中国数据库市场总规模达 286.8 亿元同比增长 16.1%，CAGR（2021-2026e） 达 16.2%。国内数据库相关公司有达梦数据，海量数据，东方国信等。
1.2.3. 中间件——实现资源、功能共享的目的
中间件主要用于实现资源、功能共享的目的，是介于应用系统和操作系统之 间的一类软件。2021 年国内中间件市场总体规模为 88.7 亿元，同比增长 11.7%。目前国产中间件已经得到了用户广泛的认可，不论是在产品性能还是市场占有率 方面，国产中间件的表现都远超过操作系统和数据库，是国内发展最好的基础软 件产品。
1.2.4. 通用软件——ERP、安全软件和办公软件等
通用软件包括 ERP、安全软件和办公软件等。ERP 首先是一个软件，同时是 一个管理工具。它是 IT 技术与管理思想的融合体，也就是先进的管理思想借助电 脑，来达成企业的管理目标。据前瞻产业研究院统计，2018-2019 年中国 ERP 软 件市场规模的增速出现放缓，但仍维持在 10%以上；2021 年，中国 ERP 市场规 模约为 385 亿元，同比增长 12.57%。ERP 相关公司包括用友网络、金蝶国际、 鼎捷软件等。协同办公指通过计算机、网络等技术对办公中的协同行为起提效、降本等支 撑作用的软硬件产品。据艾瑞咨询，2021 年协同办公市场规模 519 亿元，市场增 速相比 2020 年有所放缓。未来增速放缓，重心转向产品打磨。办公软件相关公司 包括金山办公、网易、腾讯、百度等。
从我国网络安全市场规模来看，2013 年开始，随着国家在科技专项上的支持 加大、用户需求扩大、企业产品逐步成熟和不断创新，网络安全产业依然处在快 速成长阶段，近年来，受下游需求及政府政策的推动，我国网络安全企业数量不 断增加，网络安全产业规模也不断发展。根据中国网络安全产业联盟(CCIA)披露 数据，2015-2019 年，市场规模增速始终保持在 17%以上，2019 年我国网络安全 市场规模达到 478 亿元，CCIA 预计 2020 年我国网络安全市场规模为 553 亿元， 同比增长 15.69%。网络安全相关公司有深信服、三六零、启明星辰、奇安信等。
1.3. 通信设施
1.3.1. 光通信器件——光电子器件及配套半导体集成电路
光芯片是现在光通信器件的核心元件，按功能可以分为激光器芯片和探测器 芯片。C&C 初步调查显示全球光芯片市场规模达到 175 亿元人民币（2022 年约 合 27.2 亿美元），同比 2021 年增长了 8.69%。从国产化进展来看，当前我国高功 率激光器芯片，部分高速率激光器芯片已处于国产化加速突破阶段，而光探测芯 片、25G 以上高速率光芯片仍处于进口替代早期阶段。国产光芯片在高端产品领 域同国外厂商还有较大差距。光芯片相关公司有源杰科技(688498.SH)，仕佳光子 (688313.SH)等。光模块是光通信器件核心部件之一，能够实现光电信号的转换。我国光模块 市场规模不断增加，2015-2020 年年均复合增速为 11.03%。2020 年中国光模块 行业市场规模增加，沙利文统计为 382.1 亿元，同比增加 10%以上。2021 年，“十 四五”规划中多次提及数字经济的发展，预计光模块市场规模仍将保持高速发展， 2021 年市场规模或将超过 420 亿元。光模块相关公司有光迅科技，剑桥科技，中 际旭创等。
1.3.2. 光纤光缆——传送光波的介质波导
光纤光缆是我国互联网产业重要的基础设施。光纤传输的带宽大大超出铜质 线缆，且具有抗电磁干扰性好、保密性强、速度快、传输容量大等优点。光纤光缆 相关公司包括有长飞光纤、亨通光电、烽火通信等。
1.3.3. 交换机——独享电信号通路的网络设备
交换机是为接入网络节点提供独享电信号通路的网络设备，具有扩展灵活、 性价比高的特点。据易普咨询统计，2021 年中国网络通信设备市场规模达到 676 亿元，其预计 2025 年市场规模达到 1144 亿元，2021-2025 年 CAGR 约 13%。全球市场方面，2021 年思科占据 45.3%市场份额，其次为华为 10.2%市场占比；国内市场，华为和新华三(紫光股份子公司)占比合计超过 70%。交换机相关公司 包括紫光股份、新华三、锐捷网络等。
2. 中游技术层
在技术层面，5G、大数据、云计算、人工智能和物联网之间存在着密不可分 的关系，它们相互协同发展，共同奠定了数字中国科技与经济发展的基础。从技 术之间的逻辑关系来看，得益于万千互联的终端和传感器，物联网可以生成海量 数据，数据通过 5G 高速网络传输至数据库进行储存，并通过云计算对数据进行 分析和处理，再结合算法进行不断训练进步，形成人工智能，人工智能赋能各类 软件和硬件，提升物联设备的智能化。
2.1. 物联网：触达海量数据
物联网是在互联网和通信网络的基础上，将日常用品、设施、设备、车辆和其 他物品相互连通的网络。物联网改变了互联网中信息全部由人获取和创建，以及 物品全部需要人类指令和操作的情况。2025 年物联网市场规模将超 2.7 万亿，近 五年复合增长率 10%左右，2025 年物联网设备连接量将超过 150 亿个，2021- 2025 年复合增长率 15%左右。目前我国物联网行业仍处于成长期的早中期阶段， 作为新一代信息技术的重点方向，物联网市场空间广阔。根据 GSMA 移动经济发 展报告预测，到 2025 年，中国物联网行业规模将超过 2.7 万亿元，2021-2025 年 复合增长率 10%左右。同时，根据艾瑞咨询预测，到 2025 年中国物联网设备连 接量将突破 150 亿个，2021-2025 年复合增长率 15.5%，这将为数据的获取提供 一个巨大的窗口。物联网投资机会集中在终端制造商以及生态系统和技术平台提 供商。相关企业包括美的集团、鹏博士、海尔智家、华为、小米、海康威视等企 业。
2.2. 5G：数据传输的纽带
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