林玉

“一半是海水，一半是火焰”，用來形容2022年的全球經(jīng)濟(jì)形勢(shì)再貼切不過。高通脹與經(jīng)濟(jì)疲弱席卷全球主要經(jīng)濟(jì)體。與此同時(shí)，新能源、機(jī)器人、智能汽車等卻又像來勢(shì)更猛的海浪，涌動(dòng)著全球新經(jīng)濟(jì)、新產(chǎn)業(yè)的高歌猛進(jìn)。這其中，集成電路作為基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性的先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)，為下游新應(yīng)用場景的海量數(shù)據(jù)運(yùn)算提供了硬件基礎(chǔ)支撐。

當(dāng)前，集成電路產(chǎn)業(yè)“卡脖子”問題仍較為突出。2020年，我國集成電路的進(jìn)口額度達(dá)到2.4萬億元，同比增長了14.8%。集成電路已經(jīng)超過原油，成為我國第一大進(jìn)口商品，對(duì)國外集成電路產(chǎn)品的高度依賴，極大影響了我國新經(jīng)濟(jì)、新產(chǎn)業(yè)的安全與可持續(xù)發(fā)展。我國政府已把集成電路產(chǎn)業(yè)上升至國家戰(zhàn)略高度，尤其因高端處理器設(shè)計(jì)復(fù)雜，其核心技術(shù)此前僅掌握在幾家國際領(lǐng)先企業(yè)手中。

8月12日登陸科創(chuàng)板的海光信息，長期致力于高端處理器的設(shè)計(jì)與研發(fā)，并攻克了高端處理器設(shè)計(jì)的若干核心技術(shù)，形成了大量的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，是國內(nèi)少數(shù)同時(shí)具備高端通用處理器和協(xié)處理器研發(fā)能力的集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)。依托高含金量的科創(chuàng)技術(shù)實(shí)力，2018-2021年，海光信息實(shí)現(xiàn)收入0.48億元、3.79億元、10.22億元、23.1億元，同比分別增長255%、686%、170%和126%，實(shí)現(xiàn)收入規(guī)模飛速增長。

公司的芯片產(chǎn)品主要包括通用CPU處理器和DCU協(xié)處理器兩類。CPU作為服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備、工作站等計(jì)算的核心部件，在產(chǎn)品推廣過程中的軟件兼容性與應(yīng)用生態(tài)至關(guān)重要。海光CPU基于x86指令框架，相較于其他處理器，應(yīng)用x86處理器的服務(wù)器銷售額占比超過91%，銷售量占比超過97%，具有業(yè)界最好的產(chǎn)業(yè)生態(tài)支持系統(tǒng)。

海光CPU通過微體結(jié)構(gòu)的持續(xù)研發(fā)和優(yōu)化，主要面向復(fù)雜邏輯計(jì)算、多任務(wù)調(diào)度等應(yīng)用場景，除大規(guī)模應(yīng)用在電信運(yùn)營商云服務(wù)、金融系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)計(jì)算等領(lǐng)域，還應(yīng)用在VR、AR圖形渲染，智能工廠、數(shù)字孿生等新型應(yīng)用場景。截至報(bào)告期末，CPU系列產(chǎn)品海光一號(hào)和二號(hào)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，海光三號(hào)完成產(chǎn)品驗(yàn)證，海光四號(hào)處于研發(fā)階段。

海光DCU基于大規(guī)模并行計(jì)算微結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，不但具備強(qiáng)大的雙精度浮點(diǎn)計(jì)算能力，同時(shí)在單精度、半精度、整型計(jì)算方面表現(xiàn)同樣優(yōu)異。產(chǎn)品主要面向高復(fù)雜度和高吞吐量的數(shù)據(jù)計(jì)算領(lǐng)域，為商業(yè)計(jì)算和人工智能的服務(wù)器集群或數(shù)據(jù)中心，提供安全可控的通用解決方案。

海光DCU以GPGPU架構(gòu)基礎(chǔ)，通過自主開發(fā)的適配和優(yōu)化方案，可以較好地適配“類CUDA”環(huán)境，保證了海光高端處理器在開源生態(tài)的兼容性。目前，DCU系列產(chǎn)品深算一號(hào)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，深算二號(hào)處于研發(fā)階段。

公司依托海光CPU和DCU在性能、生態(tài)等方面的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，積極與系統(tǒng)集成商、基礎(chǔ)與應(yīng)用軟件、整機(jī)廠商等進(jìn)行產(chǎn)業(yè)合作，打造基于海光高端處理器的產(chǎn)業(yè)鏈。例如，公司聯(lián)合了浪潮、聯(lián)想、新華三、同方等國內(nèi)知名服務(wù)器廠商，開發(fā)了多款基于海光處理器的服務(wù)器，有效推動(dòng)了海光高端處理器的產(chǎn)業(yè)化。

芯片設(shè)計(jì)是決定芯片功能、性能最為關(guān)鍵的研發(fā)環(huán)節(jié)，海光信息的設(shè)計(jì)部門需要像建筑大師一樣，將數(shù)十億個(gè)晶體管以電路形式有機(jī)地搭建起來，使其高效、協(xié)同工作，成為功能強(qiáng)大的計(jì)算“大腦”，這是公司最核心的技術(shù)研發(fā)環(huán)節(jié)。

截至2021年底，公司研發(fā)技術(shù)人員共1，031人，占比高達(dá)90.20%，其中碩士以上學(xué)歷占到65.53%。2019-2021年研發(fā)投入分別為8.6億元，10.9億元、15.8億元。2021年研發(fā)投入率高達(dá)68.6%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于行業(yè)平均研發(fā)投入率37.92%。

高研發(fā)投入換來了技術(shù)實(shí)力的持續(xù)增強(qiáng)，公司通過同時(shí)多線程、訪存優(yōu)化、增加高速緩存容量、改進(jìn)分支預(yù)測算法、擴(kuò)展指令等技術(shù)手段，提升單個(gè)核心處理器性能。截至2021年底，公司擁有已授權(quán)專利179項(xiàng)（其中發(fā)明專利136項(xiàng)）、154項(xiàng)軟件著作權(quán)和81項(xiàng)集成電路布圖設(shè)計(jì)專有權(quán)等知識(shí)產(chǎn)權(quán)。公司承擔(dān)的重大科研項(xiàng)目包括兩項(xiàng)國家級(jí)科技攻關(guān)項(xiàng)目和3項(xiàng)省級(jí)重大科技項(xiàng)目。

同時(shí)，公司高度重視處理器的安全性，海光通過擴(kuò)充安全算法指令、集成安全算法專用加速電路等方式，提升了數(shù)據(jù)安全性和計(jì)算環(huán)境的安全性。在CPU漏洞防御方面，海光CPU對(duì)熔斷漏洞免疫，對(duì)幽靈漏洞和側(cè)信道漏洞采用有效的軟硬件技術(shù)進(jìn)行防御。

未來，公司仍將加大技術(shù)投入，推進(jìn)多技術(shù)融合創(chuàng)新與跨界融合創(chuàng)新，加速國產(chǎn)芯片的整機(jī)研發(fā)與新一代高性能計(jì)算架構(gòu)等核心技術(shù)的研發(fā)突破。