林玉

“一半是海水，一半是火焰”，用來形容2022年的全球經(jīng)濟形勢再貼切不過。高通脹與經(jīng)濟疲弱席卷全球主要經(jīng)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(jīng)濟、新產(chǎn)業(yè)的高歌猛進。這其中，集成電路作為基礎性、戰(zhàn)略性的先導性產(chǎn)業(yè)，為下游新應用場景的海量數(shù)據(jù)運算提供了硬件基礎支撐。

當前，集成電路產(chǎn)業(yè)“卡脖子”問題仍較為突出。2020年，我國集成電路的進口額度達到2.4萬億元，同比增長了14.8%。集成電路已經(jīng)超過原油，成為我國第一大進口商品，對國外集成電路產(chǎn)品的高度依賴，極大影響了我國新經(jīng)濟、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計復雜，其核心技術此前僅掌握在幾家國際領先企業(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計與研發(fā)，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(chǎn)權，是國內(nèi)少數(shù)同時具備高端通用處理器和協(xié)處理器研發(fā)能力的集成電路設計企業(yè)。依托高含金量的科創(chuàng)技術實力，2018-2021年，海光信息實現(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作為服務器、存儲設備、工作站等計算的核心部件，在產(chǎn)品推廣過程中的軟件兼容性與應用生態(tài)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(yè)界最好的產(chǎn)業(yè)生態(tài)支持系統(tǒng)。

海光CPU通過微體結構的持續(xù)研發(fā)和優(yōu)化，主要面向復雜邏輯計算、多任務調度等應用場景，除大規(guī)模應用在電信運營商云服務、金融系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)計算等領域，還應用在VR、AR圖形渲染，智能工廠、數(shù)字孿生等新型應用場景。截至報告期末，CPU系列產(chǎn)品海光一號和二號已經(jīng)實現(xiàn)商業(yè)化應用，海光三號完成產(chǎn)品驗證，海光四號處于研發(fā)階段。

海光DCU基于大規(guī)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(xiàn)同樣優(yōu)異。產(chǎn)品主要面向高復雜度和高吞吐量的數(shù)據(jù)計算領域，為商業(yè)計算和人工智能的服務器集群或數(shù)據(jù)中心，提供安全可控的通用解決方案。

海光DCU以GPGPU架構基礎，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)品深算一號已經(jīng)實現(xiàn)商業(yè)化應用，深算二號處于研發(fā)階段。

公司依托海光CPU和DCU在性能、生態(tài)等方面的獨特優(yōu)勢，積極與系統(tǒng)集成商、基礎與應用軟件、整機廠商等進行產(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)知名服務器廠商，開發(fā)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(chǎn)業(yè)化。

芯片設計是決定芯片功能、性能最為關鍵的研發(fā)環(huán)節(jié)，海光信息的設計部門需要像建筑大師一樣，將數(shù)十億個晶體管以電路形式有機地搭建起來，使其高效、協(xié)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(fā)環(huán)節(jié)。

截至2021年底，公司研發(fā)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(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68.6%，遠遠高于行業(yè)平均研發(fā)投入率37.92%。

高研發(fā)投入換來了技術實力的持續(xù)增強，公司通過同時多線程、訪存優(yōu)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(fā)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(chǎn)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(shù)據(jù)安全性和計算環(huán)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(chuàng)新與跨界融合創(chuàng)新，加速國產(chǎn)芯片的整機研發(fā)與新一代高性能計算架構等核心技術的研發(fā)突破。