編者按：以BIOS為核心的固件產業，是信創產業鏈的重要組成部分，可被譽為信創產業的“山海關”。在計算機體系中，BIOS 有著比操作系統更為底層和基礎性的作用，是機器點亮后第一個被激活的系統程序，主要負責檢測、訪問與調試底層硬件資源，并分配給操作系統，以保障整個機器順利安全運轉。
目前，全球 X86 授權 BIOS 廠商共計 4家，它們分別是 AMI、Phoenix、Insyde 和百敖，而百敖（卓易信息旗下）又是境內唯一一家 BIOS 廠商。本文將聚焦BIOS產業生態，圍繞10個核心問題，從技術和產品定義、產業市場規模、中觀競爭格局、投資機會等多維度進行深入剖析，以期輔助投資決策。
一、計算機核心基礎部件：BIOS 、BMC
1、BIOS 是什么？
BIOS（Basic Input Output System），即基礎輸入輸出系統，是刻在主板 ROM 芯片上不可篡改的啟動程序，BIOS 負責計算系統自檢程序（POST，Power On Self Test）和系統自啟動程序，因此是計算機系統啟動后的第一道程式。由于不可篡改性，故程序存儲在 ROM 芯片中，并且在斷電后，依然可以維持原有設置。
BIOS 主要功能是控制計算機啟動后的基本程式，包括硬盤驅動（如裝機過程中優先選擇 DVD 或者 USB 啟動盤），鍵盤設置，軟盤驅動，內存和相關設備。
表1、BIOS 主要程序及實現功能
資料來源：IT之家，興業證券經濟與金融研究院整理
2、BMC和IPMI 是什么？
BMC（Baseboard Management Controller）與IPMI（Intelligent Platform Management Interface），即基板管理控制器與智能型平臺管理接口，是服務器的基本核心功能子系統，負責服務器的硬件狀態管理、操作系統管理、健康狀態管理、功耗管理等核心功能。
BMC 是獨立于服務器系統之外的小型操作系統，是一個集成在主板上的芯片，也有產品是通過 PCIE 等形式插在主板上，對外表現形式只是一個標準的 RJ45 網口，擁有獨立 IP 的固件系統。服務器集群一般使用 BMC 指令進行大規模無人值守操作，包括服務器的遠程管理、監控、安裝、重啟等。
IPMI 是一組交互標準管理規范，由 Intel、HP、Dell 和 NEC 公司于1998年9月16日共同提出，主要用于服務器系統集群自治，監視服務器的物理健康特征，如溫度、電壓、風扇工作狀態、電源狀態等。同時，IPMI 還負責記錄各種硬件的信息和日志記錄，用于提示用戶和后續問題的定位。目前，IPMI 已經為超過 200 多家計算機供應商所支持。
IPMI 是獨立于主機系統 CPU、BIOS/UEFI 和 OS 之外，可獨立運行的板上部件，其核心部件即為 BMC。或者說，BMC 與其他組件如 BIOS/UEFI、CPU 等交互，都是經由 IPMI 來完成。在 IPMI 協助下，用戶可以遠程對關閉的服務器進行啟動、重裝、掛載 ISO 鏡像等。
圖1、IPMI 邏輯圖
資料來源：Wiki，興業證券經濟與金融研究院整理
3、EFI 與 UEFI 是什么？
EFI（Extensible Firmware Interface），是可擴展固件接口，由于傳統的 BIOS 是基于 16 位處理器開發的匯編程序，在面對 32/64 處理器時，效率低下的短板即暴露出來，因此， Intel 推出的一種計算系統中 BIOS 新的替代升級方案。
UEFI（Unified Extensible Firmware Interface），統一可擴展固件接口，是 EFI 的規范化版本，也是BIOS的進化版。為便于將UEFI BIOS與傳統BIOS區分，傳統BIOS又被稱為Legacy BIOS 。2005年，Intel 將 EFI 交由 UEFI Forum 來推廣與發展，EFI 更名 UEFI。UEFI 負責加電自檢（POST）、聯系操作系統以及提供連接操作系統與硬件的接口。
現有主流 BIOS 固件公司已基本采用 UEFI。
從主要功能上來說，UEFI BIOS 和 Legacy BIOS 都是為了初始化硬件平臺并引導操作系統。兩者主要差異在于 Legacy BIOS 無統一標準，而 UEFI BIOS 統一定義了固件和操作系統之間的接口標準。二者優劣勢表現在：
1、UEFI BIOS 主要以 C 語言編寫，易于實現跨架構跨平臺支持并共享代碼模塊，而 Legacy BIOS 通過則是匯編語言編寫
2、UEFI BIOS 完整支持新固件安全功能，從最大程度上降低固件被攻擊的風險
3、Legacy BIOS 移植性差，重復開發現象嚴重。整體而言，UEFI BIOS 較 Legacy BIOS 的優勢明顯
二、BIOS/BMC 產業鏈，從 CPU 到整機
4、BIOS 處于產業鏈哪個環節？
在整個計算機體系中，CPU 處于核心關鍵環節。根據指令集不同，又可分為 X86（CISC，復雜指令集）和 非 X86 架構（RISC，精簡指令集），前者主要廠商包括 Intel/AMD/海光/兆芯；后者包括鯤鵬（ARM）、飛騰（ARM）、龍芯（MIPS）和申威（Alpha）。
在 BIOS/BMC 產業鏈中，CPU 處于產業上游，且上游 CPU 廠商系統核心代碼授權與 BIOS/BMC 經營密切相關，固件廠商只有在獲得 CPU 相關核心參數后，才有資質開發基于其版本的 BIOS/BMC 程序。
當前，全球 X86 計算設備中，PC、服務器等采用的芯片主要是 Intel 的 X86 架構芯片，因此，Intel 授權代碼是 BIOS/BMC 工作開展的前提，全球目前只有四家公司與英特爾簽訂合作協議，用于獨立開發商業化用途的 X86 架構 BIOS，它們分別是美國的 AMI、Phoenix、中國臺灣 Insyde，以及卓易信息全資子公司南京百敖。
固件業務下游主要是計算設備廠商。下游整機廠商出貨量多少直接決定固件 BIOS/BMC 廠商需求量，當前國內市場主流整機廠商包括浪潮、華為、聯想、新華三、中科曙光、中國長城等。
圖2、BIOS/BMC 產業鏈一覽
資料來源：公開信息，興業證券經濟與金融研究院整理
5、BIOS 市場空間？
近年來，以PC、服務器和 IoT 設備為代表的設備出貨量不斷增長，為 BIOS 和 BMC 固件市場規模擴張奠定了良好的基礎。根據 Gartner 的數據，2019年，全球 X86 架構的服務器、PC 出貨量分別為 1249.7 萬、2.61 億臺。
圖3、國內 X86 服務器出貨量
資料來源：IDC，興業證券經濟與金融研究院整理
按照每臺X86架構服務器 BIOS/BMC 固件 300元單價測算，服務器固件市場規模可達到 37 億元；按照每臺 X86 架構 PC 的 BIOS 固件 15 元單價測算，PC固件市場規模可達到 39 億元。BIOS和BMC固件合計的市場規模在76億元人民幣左右。
此外，隨著 IOT 設備快速增長，預計 2020 年全球 IOT 設備數量將達到 204 億臺，IOT 設備由于種類多、技術開發難度不同，其 BIOS 價格不同，但整體低于 PC 固件價格，考慮其百億出貨量，預計全球固件整體市場規模超過百億元。
圖4、2014-2019E 國內 PC 出貨量
資料來源：IDC，興業證券經濟與金融研究院整理
三、BIOS 主要公司一覽
目前，全球主流 X86 架構 BIOS 固件產品和技術，長期壟斷在美國的 AMI、 Phoenix，中國臺灣 Insyde 三家公司手中，其中Phoenix起步最早，AMI當前規模最大，而Insyde為后起之秀。
大陸 X86 架構獨立廠商，僅卓易信息旗下全資子公司百敖具備 BIOS、BMC 固件產品研發能力，但整體市場規模、技術實力與上述廠商仍有差距。
6、AMI 業務畫像
AMI（American Megatrends Inc.），BIOS 領導者。AMI 公司 1985年成立于美國亞特蘭大，創始人為 Pat Sarma 和 Subramonian Shankar。AMI 起初主要生產完整主板，服務定位于高端客戶，其第一名客戶為 PCs Ltd，即現在的 Dell，是世界上最先推出適用于 Intel 386 處理器主板的公司。
由于主板制造產業逐漸往中國臺灣轉移，AMI 則將業務聚焦于 OEM、ODM（主要為 BIOS 固件）技術。目前 AMI 在全球擁有近1500名員工，其中 85% 為工程開發相關人員。
AMI 主要產品線有 UEFI BIOS 固件與控制器（EC）、MegaRAC 遠程固件管理解決方案、AMI 背板控制器產品系列、診斷實用程序和工程服務。其中，Aptio V 是 AMI 的最新一代 UEFI BIOS 固件，可滿足所有平臺（X86與非X86）的需求。Aptio 4則從傳統 BIOS 演化而來，同樣符合 UEFI 規范。在針對 UEFI 的支持服務方面，AMIDiag 目前是市場上唯一可用的硬件診斷解決方案。
圖5、AMI BIOS/UEFI 固件產品
資料來源：公司官網，興業證券經濟與金融研究院整理
7、Phoenix 業務畫像
Phoenix（Phoenix technologies Ltd.），BIOS 先行者。1979 年 9 月，Phoenix 在美國馬薩諸塞州波士頓成立，總部位于加利福尼亞州帕薩迪納。Phoenix 率先開創了凈室設計（也稱防火墻技術），通過逆向工程來克隆出了自有BIOS。Phoenix依托自主知識產權進入了發展的黃金期。
1988年，Phoenix 成功 IPO 上市（PTEC），并于 20世紀90年代收購 Quadtel 和 Award 兩家實力 BIOS 廠商，逐漸成為當時 BIOS 產業的龍頭，產品涵蓋了低端到高端的各類市場。
圖6、Phoenix 1988-2009 股價表現
資料來源：CRSP，興業證券經濟與金融研究院整理
21世紀初，受 PC 市場衰退的影響，BIOS 固件單價下滑，公司采取了一次性授權 BIOS 的方式，以提高公司短期收入。此外，不成熟的并購和市場探索也導致了 Phoenix 經營狀況惡化，公司于2006年出現巨虧。2010 年 8 月，美國投資公司 Marlin Equity Partners 以 1.39 億美元收購了 Phoenix 流通股，Phoenix 宣布退市，同時也逐漸剝離了非 BIOS 業務群。截至 2009 年，公司約有300名員工。
中國市場方面，2000 年，Phoenix 在南京成立了中國分公司菲尼克斯軟件（中國），2009 年，由于經營問題，退出中國市場。
圖7、Phoenix 合作伙伴
資料來源：公司官網，興業證券經濟與金融研究院整理
8、Insyde 業務畫像
Insyde（系微），是BIOS 后起之秀。1998年，Insyde 通過收購美國系騰科技（SystemSoft）成立，并于2003年于中國臺灣上市（6231.TWO）。不同于 AMI 和 Phoenix，Insyde 在切入 BIOS 領域之時就著眼于 UEFI，其業務高度集中于 BIOS/BMC 技術，覆蓋Intel、AMD、微軟等 大廠。受益于中國臺灣 PC 市場發展和 Intel 對 UEFI BIOS 的強制推廣，Insyde 快速躍居至 BIOS 市場的第二把交椅。
2018年，Insyde旗艦產品 Insyde H2O BIOS 實現營收 7.81億新臺幣，占總營收比為 92%；BMC 產品 Supervyse 實現營收 0.58億新臺幣，占比 7%；其他業務實現營收 0.10億新臺幣，占比 1%。截止至2018年12月31日，Insyde共有員工439人，其中384人為研發技術人員，占比87.5%。
圖8、Insyde營收與凈利潤 單位：百萬美元，%
資料來源：湯森路透，興業證券經濟與金融研究院整理
9、Easytec（卓易信息）業務畫像
卓易信息（688258.SH），BIOS X86 中國大陸地區獨此一家。公司成立于 2008 年，其全資子公司百敖是全球第四家獲得 Intel X86 架構授權的 BIOS/BMC 廠商，也是中國大陸地區唯一掌握X86架構、為數不多掌握ARM、MIPS架構的 BIOS/BMC 固件開發技術的廠商。
基于此種技術能力，公司可根據需求開發滿足國內外各種 PC、服務器芯片需求。其商業模式為：為 CPU 廠商完成技術開發，包括解決個別固件問題或進行完整功能開發，再實現對計算機設備的批量銷售。
表2、公司BIOS、BMC的應用案例
資料來源：公司公告，興業證券經濟與金融研究院整理
10、相關公司與風險提示
BIOS/BMC 固件行業是計算機產業鏈中一個非常重要的細分行業方向，經過40余年發展，當前全球已經呈現出寡頭競爭格局，主流 X86 架構BIOS授權廠商主要有4家，即AMI、Phoenix、Insyde和卓易信息。
卓易信息目前是中國大陸地區唯一一家獲Intel 官方授權的廠商，具備稀缺的賽道卡位優勢。與此同時，信創產業（含鯤鵬生態）在2020年也將迎來全面發展階段，卓易信息在非X86架構方面，諸如 基于MIPS/ARM/Alpha 芯片架構，也具備卓越的研發能力，有望充分享受行業紅利，并迎來高速發展。
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