海光信息：國產芯片稀缺標的　構建自主信創產業生態　收入三年增六倍

林玉

“一半是海水，一半是火焰”，用來形容2022年的全球經濟形勢再貼切不過。高通脹與經濟疲弱席卷全球主要經濟體。與此同時，新能源、機器人、智能汽車等卻又像來勢更猛的海浪，涌動著全球新經濟、新產業的高歌猛進。這其中，集成電路作為基礎性、戰略性的先導性產業，為下游新應用場景的海量數據運算提供了硬件基礎支撐。

當前，集成電路產業“卡脖子”問題仍較為突出。2020年，我國集成電路的進口額度達到2.4萬億元，同比增長了14.8%。集成電路已經超過原油，成為我國第一大進口商品，對國外集成電路產品的高度依賴，極大影響了我國新經濟、新產業的安全與可持續發展。我國政府已把集成電路產業上升至國家戰略高度，尤其因高端處理器設計復雜，其核心技術此前僅掌握在幾家國際領先企業手中。

8月12日登陸科創板的海光信息，長期致力于高端處理器的設計與研發，并攻克了高端處理器設計的若干核心技術，形成了大量的自主知識產權，是國內少數同時具備高端通用處理器和協處理器研發能力的集成電路設計企業。依托高含金量的科創技術實力，2018-2021年，海光信息實現收入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%，實現收入規模飛速增長。

公司的芯片產品主要包括通用CPU處理器和DCU協處理器兩類。CPU作為服務器、存儲設備、工作站等計算的核心部件，在產品推廣過程中的軟件兼容性與應用生態至關重要。海光CPU基于x86指令框架，相較于其他處理器，應用x86處理器的服務器銷售額占比超過91%，銷售量占比超過97%，具有業界最好的產業生態支持系統。

海光CPU通過微體結構的持續研發和優化，主要面向復雜邏輯計算、多任務調度等應用場景，除大規模應用在電信運營商云服務、金融系統、互聯網計算等領域，還應用在VR、AR圖形渲染，智能工廠、數字孿生等新型應用場景。截至報告期末，CPU系列產品海光一號和二號已經實現商業化應用，海光三號完成產品驗證，海光四號處于研發階段。

海光DCU基于大規模并行計算微結構進行設計，不但具備強大的雙精度浮點計算能力，同時在單精度、半精度、整型計算方面表現同樣優異。產品主要面向高復雜度和高吞吐量的數據計算領域，為商業計算和人工智能的服務器集群或數據中心，提供安全可控的通用解決方案。

海光DCU以GPGPU架構基礎，通過自主開發的適配和優化方案，可以較好地適配“類CUDA”環境，保證了海光高端處理器在開源生態的兼容性。目前，DCU系列產品深算一號已經實現商業化應用，深算二號處于研發階段。

公司依托海光CPU和DCU在性能、生態等方面的獨特優勢，積極與系統集成商、基礎與應用軟件、整機廠商等進行產業合作，打造基于海光高端處理器的產業鏈。例如，公司聯合了浪潮、聯想、新華三、同方等國內知名服務器廠商，開發了多款基于海光處理器的服務器，有效推動了海光高端處理器的產業化。

芯片設計是決定芯片功能、性能最為關鍵的研發環節，海光信息的設計部門需要像建筑大師一樣，將數十億個晶體管以電路形式有機地搭建起來，使其高效、協同工作，成為功能強大的計算“大腦”，這是公司最核心的技術研發環節。

截至2021年底，公司研發技術人員共1，031人，占比高達90.20%，其中碩士以上學歷占到65.53%。2019-2021年研發投入分別為8.6億元，10.9億元、15.8億元。2021年研發投入率高達68.6%，遠遠高于行業平均研發投入率37.92%。

高研發投入換來了技術實力的持續增強，公司通過同時多線程、訪存優化、增加高速緩存容量、改進分支預測算法、擴展指令等技術手段，提升單個核心處理器性能。截至2021年底，公司擁有已授權專利179項（其中發明專利136項）、154項軟件著作權和81項集成電路布圖設計專有權等知識產權。公司承擔的重大科研項目包括兩項國家級科技攻關項目和3項省級重大科技項目。

同時，公司高度重視處理器的安全性，海光通過擴充安全算法指令、集成安全算法專用加速電路等方式，提升了數據安全性和計算環境的安全性。在CPU漏洞防御方面，海光CPU對熔斷漏洞免疫，對幽靈漏洞和側信道漏洞采用有效的軟硬件技術進行防御。

未來，公司仍將加大技術投入，推進多技術融合創新與跨界融合創新，加速國產芯片的整機研發與新一代高性能計算架構等核心技術的研發突破。