鯤鵬和PKS信創技術路線，到底孰優孰劣？
為了解決我國信息產業大而不強，信息技術底層標準、架構、產品、生態大多數都由美國IT巨頭把控，安全風險越來越大的問題，從2014年起國家組織實施了信創工程。信創工程從黨政機關電子公文系統國產化替代入手，經過6年三期的應用實踐探索，牽引我國國產軟硬件產品走過了“有用”和“能用”兩個階段。2021年信創工程進入四期，范圍從黨政辦公擴大到政務信創、金融信創、企業信創等全領域范圍，國產軟硬件產品也正從“能用”走向“好用”。信創工程的全面推廣實施，將創造出一個2萬億元的新興市場，并建立起自主的信息技術底層架構和標準，形成一個開放繁榮的信創產業形態。
產業發展具有與科學技術研究不同的特點。在科學技術研究方面應該出現“百花齊放、百家爭鳴”，讓不同奇思妙想碰撞出思想火花。而在產業發展方面，則需要通過市場或政府調節的力量，將產業鏈各環節力量匯聚起來，通過協同創新，形成不斷迭代創新的商業模式，構建起具有競爭力的技術路線體系。目前，以華為公司和中國電子（CEC）為代表的中國信息技術企業，憑借自身長期積累，匯聚了國內外多方力量，加速推動產業鏈的整合與升級，在信創市場中脫穎而出，分別形成了“鯤鵬計算產業路線”和“PKS計算技術路線”，已初步形成了具有全球競爭力的中國架構和中國路線。那么，“鯤鵬計算產業路線”和“PKS計算技術路線”分別有什么特點？兩條技術路線孰強孰劣呢？北京交通大學信息管理理論與技術國際研究中心（ICIR）對兩條技術路線進行了系統梳理研究，現將研究結果分享給讀者。
一、鯤鵬和PKS技術路線及其構成 1. 鯤鵬路線及其構成鯤鵬計算產業是基于Kunpeng處理器構建的全棧IT基礎設施、行業應用及服務，包括PC、服務器、存儲、操作系統、中間件、虛擬化、數據庫、云服務、行業應用以及咨詢管理服務等。鯤鵬計算產業路線是華為提出的六大數字技術生態之一，包括鯤鵬、昇騰、HMS、鴻蒙、華為云、MDC（智能駕駛計算平臺）。其中，鯤鵬是華為面向政企市場，與地方政府和合作伙伴共同打造鯤鵬產業生態，構建具有國際競爭力的通用計算技術路線。鯤鵬計算產業由芯片、主板、操作系統、數據庫、中間件、終端、應用軟件、人工智能、云平臺、開源社區等軟硬件產品和相關的產業生態構成。
芯片：包括鯤鵬系列、麒麟系列、巴龍系列和昇騰系列，形成“算、存、傳、管、智”五個子系統的芯片族。通用計“算”芯片已推出啟航嵌入式CPU、三代Kunpeng處理器、一代Kunpeng PC處理器，2022年前推出第四代Kunpeng處理器和第地玳Kunpeng PC處理器。“存”儲芯片已推出四代SSD控制器、二代Raid控制器，2022年前推出第五代SSD控制器。“傳”輸芯片已推出三代智能網卡、一代多CPU互聯卡，2022年前推出第二代多CPU互聯卡。“管”理芯片已推出第一代智能管理芯片，2022年前推出第二代智能管理芯片。人工“智”能芯片已推出第一代推理芯片、第二代訓練芯片、第二代MDC芯片，2022年前推出第二代推理芯片、訓練芯片和MDC芯片。
除自研高端芯片外，華為旗下哈勃投資在半導體產業鏈的半導體材料、設備、封測、EDA、IC設計等環節，投資了科益虹源、思瑞浦、立芯軟件、瀚天天成、全芯微電子等40多家公司，并已決定在武漢投資建一座晶圓廠。
鯤鵬主板：開放鯤鵬服務器主板和PC主板。服務器主板是基于鯤鵬處理器的數據中心服務器主板，內置BMC芯片和BIOS軟件，具有多核、超大內存帶寬、支持PCIe4.0和100GE網絡等計算能力。開放主板接口規范和設備管理規范，面向開發者提供機箱、散熱、供電、背板等參考設計指南。
操作系統：包括服務器操作系統Euler OS和物聯網操作系統Harmony OS。服務器操作系統Euler OS是基于開源Linux開發，并通過建立Openeuler.org社區，開源EulerOS源代碼，貢獻經過調優的Kunpeng處理器驅動代碼，開放編譯器、JDK、軟件庫等基礎工具。OpenEuler系統主要用于服務器以及PC領域。物聯網操作系統Harmony OS 2.0，是致力于萬物互聯的操作系統，是基于Linux開發，向全球開源的第四代操作系統。
數據庫：高斯數據庫（GaussDB)是華為歷經13年研發的一款具有分析和混合負載能力的分布式數據庫，支持X86和ARM鯤鵬硬件架構，用于數據倉庫、數據集市、實時分析、實時決策和混合負載等場景，具有高可靠、高擴展、易運維、高性能等特性。GaussDB系列產品全球累計發貨3萬套，廣泛應用于金融、運營商、政府、能源、醫療、制造、交通等多個領域。2020年入選Gartner2020年全球云數據庫魔力象限。
中間件：華為OpenLooKeng中間件是一款開源的高性能數據虛擬化引擎，提供統一SQL接口，具備跨數據源/數據中心分析能力，以及面向交互式、批、流等融合查詢場景，同時增強了前置調度、跨源索引、動態過濾、跨源協同、水平拓展等能力。
硬件終端：包括TaiShan服務器、PC、手機、平板、穿戴、智慧屏、AI音箱、耳機、VR、車機、以及攝像頭、掃地機、智能秤等等。其中，PC、手機、平板、穿戴、智慧屏、AI音箱、耳機、VR、車機等以自研為主，攝像頭、掃地機、智能秤等以合作伙伴生產制造為主。服務器則是華為先行自研TaiShan服務器，為產業鏈樹立標桿示范，同時加大開放服務器主板和PC主板，大力支持其他整機廠商發展自有品牌服務器和PC，目前已經有十多家廠商基于鯤鵬主板開發出自己的服務器和PC。TaiShan服務器包括基于鯤鵬916處理器的TaiShan100服務器和基于鯤鵬920處理器的TaiShan200服務器，提供均衡型、存儲型、高密型、高性能型和邊緣型等不同規格形態的產品。
人工智能：華為Atlas人工智能計算解決方案，基于昇騰系列AI處理器，通過模塊、板塊、小站、服務器、集群等豐富的產品形態，打造面向“邊、端、云”的全場景AI基礎設施方案，涵蓋數據中心解決方案、智能邊緣解決方案，覆蓋深度學習領域推理和訓練全流程。
華為云：華為云Stack基于鯤鵬與X86混合部署，能提供10大類70余種云服務能力，廣泛應用于業務云化和云原生、大數據分析、AI應用、行業云、城市云等多種場景，是5G、物聯網、人工智能等新技術對外輸出的重要渠道。華為云Stack的競爭力主要在于其龐大的生態以及豐富的云應用，服務涵蓋了laaS、PaaS、數據庫和物聯網等領域。目前，華為云上線220多個云服務、210多個解決方案，匯聚了160萬開發者，全球700多個城市、253家世界500強企業選擇華為作為數字化轉型的合作伙伴。2020年華為云Stack以220億元的收入，躍居云市場全國第二，全球第五。
開源社區：鯤鵬計算產業通過構建開源生態鞏固其產業和技術優勢地位。華為在Linux、CNCF、Apache、OpenStack、OPNFV等超過15個主流開源社區具有領導者地位，在OpenStack社區連續多年全球貢獻排名第二，在CNCF社區全球貢獻排名第四，在Linux kernal社區全球貢獻排名第五。同時華為還貢獻了OpenStack社區的Cyborg，大數據社區的CarbonDtata、云原生社區的KubeEdge、存儲領域的OpenSDS和微服務領域的ServiceComb等多個開源項目。
2.PKS路線及其構成PKS體系是中國電子主導構建的通用技術架構和生態體系。“P”代表（PHYTIUM）飛騰處理器，“K”代表（KYLIN）麒麟操作系統，“S”代表注入安全的能力。PKS體系由芯片、操作系統、數據庫、終端、中國電子云等軟硬件產品和相關的產業生態構成。
芯片：包括CPU、EDA工具、MCU、FPGA、IGBT、緩存控制芯片、高端通訊芯片、集成電路制造、集成電路封測、半導體材料等。飛騰信息的CPU，包括騰云S系列高性能服務器CPU、騰銳D系列高性能桌面CPU、以及騰瓏E系列高端嵌入式CPU，已發布FT1500A、FT2000、FT2000/4和騰云S2500。華大九天的EDA工具是我國唯一能夠提供模擬電路設計全流程EDA工具系統。華大半導體的MCU，包括超低功耗應用的HC32L系列、針對電機應用市場的HC32M系列、針對通用市場的高性價比HC32F系列以及針對工業客戶的定制化小型PLC系列、40nm工藝高端MCU系列等。安路科技的FPGA包括高性價比的可編程邏輯器件（FPGA）、可編程系統級芯片、定制化嵌入式eFPGA IP、以及相關軟件設計工具和創新系統解決方案等。瀾起科技的DDR4內存接口芯片市場占有率排名全球第一，市場份額達到47%。蘇州盛科的網絡交換芯片已成功研發出第五代產品。另外，積塔半導體的集成電路生產線、沛頓科技的集成電路封測、以及第三代集成電路材料也在積極部署中。
操作系統：包括麒麟軟件的銀河麒麟桌面終端操作系統、銀河麒麟服務器操作系統、銀河麒麟工控機及嵌入式操作系統等。銀河麒麟桌面終端操作系統與國際當前內核版本5.4同步，除提供傳統PC模式外，還提供平板模式，實現多終端融合。銀河麒麟服務器操作系統V4演進至V10版本，同源支持飛騰、龍芯、申威、兆芯、海光、鯤鵬等自主CPU及x86平臺，構建基于自主軟硬件、密碼技術的內核與應用一體化的內生本質安全體系。銀河麒麟工控機及嵌入式操作系統定制性強，提供可視化維護界面，支持網絡、藍牙、多屏等豐富配置功能，對國產工控、嵌入式領域CPU全兼容，在金融、高速、軌道交通、電力等行業常用外設，如ATM機、自助機、ETC等場景有廣泛應用。
數據庫：達夢數據庫是完全自主研發的大型通用關系型數據庫管理系統。具有40年的技術積累，擁有完全自主知識產權，是唯一獲得國家自主原創產品認證的國產數據庫。達夢數據庫提供集中式共享存儲集群架構DMDSC和達夢透明分布式數據庫（DMTDD）架構。
硬件終端：包括長城臺式機、長城服務器、長城云終端、長城筆記本、長城一體機和邁普網絡交換機。長城系列硬件產品擁有70+款自主安全整機產品，100+款自主安全主板，終端（臺式機、一體機、筆記本、云終端），服務器（2U/1U/4U機架式、刀片），定制化產品（CPCI）、存儲器、圖站等，全部采用飛騰處理器，搭載銀河麒麟終端操作系統。
中國電子云：中國電子云是采用PKS架構，構筑自主核心安全技術基礎和底座，面向政府機構、公共服務、央企國企提供的專屬云服務，包括CECCloud公有云和CECStack專屬云。
二、鯤鵬和PKS之比較分析 1. 構成比較表：鯤鵬計算產業與PKS技術路線構成對照表
鯤鵬計算產業
PKS技術路線
對比結果
芯片
“算、存、傳、管、智”五個子系統的芯片族。已投資40多個半導體企業。
CPU、EDA工具、MCU、FPGA、IGBT、緩存控制芯片、網絡交換芯片、制造、封測、半導體材料等
平分秋色
主板
鯤鵬服務器主板和PC主板對外開放
長城自主開發100多種主板，自用
鯤鵬占優
操作系統
服務器操作系統Euler OS和物聯網操作系統Harmony OS全部開源
銀河麒麟桌面、服務器、嵌入式操作系統基于開源開發，閉源商業應用
短期PKS優，長期鯤鵬優
數據庫
高斯數據庫（GaussDB)，開源、分布式
達夢通用關系型數據庫，閉源，集中式
短期PKS優，長期鯤鵬優
中間件
OpenLooKeng中間件，開源
無
鯤鵬具有絕對優勢
硬件終端
服務器、PC、手機、平板、穿戴、智慧屏、AI音箱、耳機、VR、車機、以及攝像頭、掃地機、智能秤等
長城臺式機、長城服務器、長城云終端、長城筆記本、長城一體機和邁普網絡交換機等
鯤鵬具有絕對優勢
人工智能
基于昇騰系列AI處理器，提供模塊、板塊、小站、服務器、集群等產品形態
無
鯤鵬具有絕對優勢
云平臺
能提供10大類70余種云服務能力，市場份額全國第二，全球第五。
剛剛起步，技術不成熟，應用實踐少
鯤鵬具有絕對優勢
開源社區
主導開放Openeuler社區和Harmony 社區。15個主流社區具有領導者地位。在OpenStack、CNCF、Linux kernal社區全球貢獻第2、4 、5位。
主導社區僅有優麒麟1個，在主流開源社區貢獻較少
鯤鵬具有絕對優勢
安全
重視國際認證安全
奇安信、可信華泰提供內生、專業的安全保障產品和服務
PKS具有優勢
2.總體比較（1）數量比較。從構成技術路線的10項要素來看，鯤鵬路線構成要素完整，10項要素齊備，而PKS則缺失中間件和人工智能兩項要素。
（2）結構比較。從各構成要素比較結果看，鯤鵬具有絕對優勢的要素有5項，分別是中間件、人工智能、硬件終端、云平臺和開源社區；PKS短期占優，而鯤鵬長期占優的有3項，分別為鯤鵬主板、操作系統和數據庫；鯤鵬與PKS平分秋色的有1項，為芯片。PKS具有優勢的要素有1項，為安全。
3.要素比較（1）芯片環節平分秋色。華為海思和飛騰信息的芯片都是基于ARM V8永久架構開發。華為海思在2019年曾位列全球第五，而飛騰CPU也連續兩年名列全國信創市場第一名。華為和中國電子都不約而同地部署集成電路全產業鏈。華為已在半導體材料、設備、封測、EDA、IC設計等環節，投資了科益虹源、思瑞浦、立芯軟件、瀚天天成、全芯微電子等40多家公司，而中國電子早已在EDA工具、MCU、FPGA、IGBT、緩存控制芯片、高端通訊芯片、集成電路制造、集成電路封測、半導體材料等全面布局。鯤鵬和PKS在芯片領域殊途同歸，平分秋色。
（2）主板、操作系統和數據庫環節各有千秋。鯤鵬和PKS兩條技術路線在主板、操作系統和數據庫方面，走上了不同的方向。鯤鵬并沒有將主板、操作系統和數據庫作為商業產品對外銷售，而是將Euler OS、Harmony OS和GaussDB打造成鯤鵬計算產業生態平臺，全部對外開源免費使用，快速打造鯤鵬開發者生態和用戶生態。PKS則正好相反，無論是長城終端、銀河麒麟操作系統，還是達夢數據庫，都采用了閉源使用，商品銷售的策略。從短期來看，由于PKS技術路線的銀河麒麟操作系統和達夢數據庫都進入了信創目錄，確實可以占據一定的信創市場，但是從長期看，鯤鵬計算產業由于其開源免費的性質，能更快迭代技術，更快建立起生態，從而最終也將會占領更多市場。
（3）中間件、人工智能、硬件終端、云平臺和開源社區環節，鯤鵬有絕對優勢。華為擁有超7億規模的終端產品，通訊設備、網絡交換設備已冠絕全球，華為手機、華為PC、華為平板、華為手環、華為音箱等終端設備也是獨領風騷，優勢非常明顯。2020年，華為手機出貨1.89億部、PC1800萬臺、平板1000萬部、智能手表1100萬只。華為云近兩年來也是異軍突起，在企業數字化轉型和智慧城市市場斬獲頗豐，2020年華為云位居全國第二、全球第五。華為在開源社區掌控和應用方面位居全國第一。華為主導開放Openeuler社區和Harmony 社區。15個主流社區具有領導者地位。在OpenStack、CNCF、Linux kernal社區全球貢獻第2、4、5位。華為的人工智能和中間件也都非常有特點。相比較而言，PKS體系在終端方面只有長城電腦和邁普交換機，技術和市場都與鯤鵬不在一個數量級上。PKS體系的中國電子云也是在初創期，與華為云不可同日而語。PKS體系在開源社區的貢獻方面也很低，甚至在服務器操作系統方面還大量采用了華為Openeuler社區的開放代碼。PKS體系在中間件和人工智能環節上缺項，還沒有布局。
（4）安全環節上PKS具有優勢。PKS體系將保障國家安全作為重中之重，從內生安全保障和過程安全防護兩方面，對其提供的信創產品和服務進行安全防護。在芯片、操作系統、終端產品和云產品等系列信創產品，由可信華泰提供內置可信計算保護方案和保護策略，做到內生安全。在提供信息系統、中國電子云等信創服務時，由奇安信提供全流程的安全產品和服務保障。比較而言，鯤鵬路線只是采用通用的信息安全保障措施，并沒有在信創實施時對信息安全作出特殊安排。
三、對比結論1.鯤鵬計算產業路線和PKS計算技術路線已成為我國信創領域的兩條主流技術路線。今后的信創市場將從無序向有序快速轉變，產品適配的無序狀態、市場選擇的混亂狀態將得到有效遏制。鯤鵬和PKS兩條技術路線在技術、產業和市場集聚效應將更加顯著。
2.鯤鵬技術路線比PKS路線有較明顯的技術和產品優勢。從技術路線的10項構成要素比較結果看，鯤鵬在硬件終端、云平臺和開源社區、人工智能、中間件等5方面具有絕對優勢。在主板、操作系統和數據庫等3方面鯤鵬長期占優，PKS短期占優。而在芯片方面鯤鵬與PKS平分秋色，只在安全方面略遜一籌。
3.PKS技術路線比鯤鵬技術路線有較明顯的政治優勢和安全優勢。PKS技術路線的倡導者中國電子是國資委直屬中央企業，具有維護國家利益，保障國家安全的天然基因，而信創工程本身的國家利益和國家安全屬性非常明顯，因此，在信創技術路線選擇方面，PKS具有先天政治優勢。另外，PKS路線的一個非常顯著的特點是“注入安全”，即“PKS”體系中的“S”，PKS路線將安全貫穿于從CPU、OS底層，到產品服務應用，一直到供應鏈安全保障的全過程，為信創工程提供內生安全、過程安全和供應鏈安全的全流程服務。
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