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國產(chǎn)芯片的樣本:海光信息,從技術(shù)引進(jìn)到“自主航母”

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文:賈響 、董指導(dǎo)

編輯:董指導(dǎo)

2013年,中國信息產(chǎn)業(yè)彌漫著焦灼、擔(dān)憂。“棱鏡門”事件陡然發(fā)生、信息安全刻不容緩,但我國高端服務(wù)器核心處理器(CPU)市場,90%以上被海外x86架構(gòu)產(chǎn)品壟斷。

次年,海光信息便在天津應(yīng)勢而生。核心團(tuán)隊源自中科院計算所體系,帶著“突破高端處理器技術(shù)壁壘,推動國產(chǎn)芯片自主可控”的明確使命,試圖在核心硬件壟斷的幕布下,撕開一道缺口。

海光也經(jīng)歷過“技術(shù)引進(jìn)、突遭封禁、自主突破”的迭代之路。十余年發(fā)展,如今,5000億的市值,位列科創(chuàng)板前列;AI浪潮之下,也被寄予厚望。

而和海外芯片公司相比,無論“履歷”、還是市值,海光都依然有長足的發(fā)展空間。那么,它會率先成為萬億市值的芯片設(shè)計公司嗎?

技術(shù)引進(jìn)的始與終

彼時的服務(wù)器市場,x86架構(gòu)占據(jù)絕對主導(dǎo)地位,所有主流操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件都圍繞其構(gòu)建。為了更快落地產(chǎn)品,海光選擇了“技術(shù)引進(jìn)”。

2016 年,海光通過與AMD合資,以及簽署技術(shù)許可協(xié)議,獲得第一代Zen架構(gòu)的 x86指令集使用權(quán),并快速啟動了"海光一號"CPU研發(fā)。

這種做法在當(dāng)時也無可厚非。

一是當(dāng)時的地緣政治環(huán)境,并沒有現(xiàn)在這般;二是平地起高樓,難度巨大。引進(jìn)再消化,則是多數(shù)選擇。龍芯拿到MIPS架構(gòu)授權(quán);華為買斷Arm V8架構(gòu)授權(quán)。

甚至也是對國內(nèi)用戶痛點(diǎn)的把握。因?yàn)槭袌錾系慕^大多數(shù)客戶都是采用x86架構(gòu),而對于電信、金融、互聯(lián)網(wǎng)等關(guān)鍵行業(yè)而言,選擇一款國產(chǎn)芯片,最大的顧慮是生態(tài)遷移成本和系統(tǒng)穩(wěn)定性。

海光獲得x86許可協(xié)議,就可以快速融入該生態(tài),確保產(chǎn)品快速、平滑地兼容主流操作系統(tǒng)和上層應(yīng)用軟件,提高穩(wěn)定性、降低遷移成本。

總結(jié)即為:先用兼容性打開關(guān)鍵行業(yè)大門,在信創(chuàng)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)從的替代。

預(yù)期也如約兌現(xiàn)。2018年,海光首款國產(chǎn)x86服務(wù)器CPU“海光一號”量產(chǎn),開始在政務(wù)、金融、電信等關(guān)鍵領(lǐng)域嶄露頭角。

本以為找到了技術(shù)突圍的捷徑,開始準(zhǔn)備邁入更大規(guī)模的商業(yè)化時,最殘酷的考驗(yàn)不期而至。

2019年6月,美國商務(wù)部一紙“實(shí)體清單”禁令,猶如晴天霹靂,切斷了AMD對海光信息提供第二代Zen架構(gòu)技術(shù)支持的通道。這意味著海光Zen系列產(chǎn)品,面臨迭代中斷風(fēng)險。

更重要的是,這紙禁令,帶來的不僅是商業(yè)層面的障礙,更是對海光“技術(shù)引進(jìn)”模式的重審。當(dāng)時的技術(shù)引進(jìn),已經(jīng)不再適合當(dāng)前的境況。

轉(zhuǎn)折點(diǎn),自研加速

幸運(yùn)的是,美國的制裁,反而成為了海光信息“壯士斷腕,浴火重生”的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

海光信息在已有的第一代Zen架構(gòu)為基礎(chǔ),迅速加大研發(fā)投入((2019年研發(fā)費(fèi)用同比增長超50%)),組建“中科系”骨干團(tuán)隊,集中精力攻克CPU微架構(gòu)設(shè)計、工藝優(yōu)化等核心技術(shù)。而微架構(gòu)的獨(dú)立研發(fā),則被業(yè)內(nèi)視為芯片是否獨(dú)立迭代發(fā)展的評判依據(jù)。

制裁當(dāng)年,海光信息就推出了“海光二號”CPU,成功實(shí)現(xiàn)了在外部技術(shù)輸入被切斷后的首次產(chǎn)品自主迭代。

遭遇制裁,也并非沒有沖擊。研發(fā)的加大,也導(dǎo)致海光信息利潤受損,2019年虧損8300萬、2020年虧損3900萬。

但這些投入是值得的。美國的禁令,也加大了國產(chǎn)信創(chuàng)市場的需求。海光信息也借勢加速,鞏固了市場地位。2021年公司利潤就扭虧為盈,并在產(chǎn)品線上多點(diǎn)開花。

海光信息沒有止步于通用計算的突圍,而是開始步步為營,構(gòu)建起其核心的“雙輪驅(qū)動”戰(zhàn)略,即通用計算與智能計算的并行發(fā)展。

通用處理器(CPU方面,小步快跑、持續(xù)領(lǐng)先,“海光三號”、“海光五號”相繼發(fā)布,性,目標(biāo)瞄向國際主流x86芯片。2024年,其服務(wù)器CPU在信創(chuàng)領(lǐng)域的市占率已超過60%。并在今年9月宣布開放CPU互聯(lián)總線協(xié)議,加大c86生態(tài)建設(shè)。

DCU(數(shù)據(jù)計算單元)加速推進(jìn),意味著海光對智能時代的戰(zhàn)略卡位。DCU的研發(fā)始于2018年,以GPGPU架構(gòu)為基礎(chǔ),采用了CUDA生態(tài),適配主流AI軟件。

這個做法,也再次體現(xiàn)了海光信息對生態(tài)、兼容性的理解。

在AI芯片領(lǐng)域,英偉達(dá)構(gòu)建了廣闊的CUDA生態(tài),下游客戶同樣面臨著使用習(xí)慣和遷移成本。因此,海光DCU選擇兼容“類CUDA”環(huán)境,意味著能夠最大程度地利用現(xiàn)有AI開發(fā)者社區(qū)和成熟模型,極大地降低了用戶從國際平臺遷移到國產(chǎn)平臺的門檻。

在應(yīng)用場景上,DCU已廣泛應(yīng)用于AI訓(xùn)練、推理、科學(xué)計算和大數(shù)據(jù)處理等領(lǐng)域,并成功適配DeepSeek等主流大模型,成為國產(chǎn)智能算力的重要提供者。

這個布局,讓海光信息在CPU轉(zhuǎn)GPU的AI時代,沒有掉隊、還乘了東風(fēng)。DCU收入占比從2021年的10.3%迅速飆升至2024年的25%以上。在 2025 年第三季度新增的 120 億元訂單中,DCU產(chǎn)品占比為40%。

DCU產(chǎn)品線也在快速追趕,從“深算一號”到“深算二號”(性能翻倍),現(xiàn)在已升級至“深算三號”。和純粹以GPU為主的公司相比,海光信息的估值彈性雖然小了些,但CPU作為現(xiàn)金流的穩(wěn)定來源,可以讓經(jīng)營更穩(wěn)健。

合并的機(jī)遇、風(fēng)險

今年5月25日,國產(chǎn)算力產(chǎn)業(yè)迎來了重磅消息。海光信息公告,籌劃通過換股方式吸收合并國內(nèi)服務(wù)器龍頭中科曙光,后者則終止上市。中科曙光是海光信息的大股東,其產(chǎn)品服務(wù)器,也是海光的下游客戶,占海光收入比為40%左右。

如果交易完成,意味著海光將發(fā)生比較大的變化:

首先,技術(shù)和產(chǎn)品之間的深度互補(bǔ)。海光專注核心處理器芯片的設(shè)計,是算力的“心臟”;中科曙光深耕服務(wù)器、存儲和數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施,是算力的“載體”。合并就實(shí)現(xiàn)了“芯片設(shè)計”與“整機(jī)系統(tǒng)”的垂直一體化,可以從底層芯片到頂層應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)高度協(xié)同與性能優(yōu)化。

其次,也可以整合資源,用規(guī)模效應(yīng)、產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng),加速國產(chǎn)突圍、生態(tài)形成。

但,任何禮物都有價格;每個改變也都有機(jī)遇與風(fēng)險。對于海光而言,風(fēng)險包括:

首先,客戶關(guān)系的潛在變化。過去,海光的芯片,是多家國產(chǎn)服務(wù)器廠商的共同選擇,但當(dāng)海光也成為服務(wù)器生產(chǎn)商、開始和原有客戶競爭時,老客戶會如何選擇,這是需要時間檢驗(yàn)的。

其次,資源整合的難度。海光信息是輕資產(chǎn)、高研發(fā)強(qiáng)度的芯片設(shè)計文化,而中科曙光則偏制造、重渠道的服務(wù)器文化,兩個組織、人力資源如何實(shí)現(xiàn)協(xié)同;以及雙線研發(fā)帶來的財務(wù)、管理壓力等等,都是對管理層的考驗(yàn)。而雙方管理層的融合,本身也是考驗(yàn)。

最后,也面臨著盈利能力與毛利率的稀釋。作為芯片設(shè)計公司,海光信息的銷售毛利率大高達(dá)60%左右,銷售凈利率達(dá)到30%左右;而同樣的指標(biāo),中科曙光則分別為30%、15%;幾乎都是海光信息的一半。

盈利能力、結(jié)構(gòu)的改變,也會改變市場對海光的估值體系。一旦規(guī)模效應(yīng)和產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同的成本優(yōu)勢,未能有效轉(zhuǎn)化為預(yù)期的業(yè)績增長,那么就會面臨資本市場評估的壓力。

這是一場協(xié)同效應(yīng)與盈利質(zhì)量、估值調(diào)整的賽跑。

結(jié)尾

海光信息的發(fā)展,也是中國科技企業(yè)在過去十余年的經(jīng)歷縮影。

起初采用“技術(shù)引進(jìn)”的方式,快速切入成熟生態(tài),開啟替代之路;隨后,這條本以為的捷徑,卻在地緣沖突中遭遇壓力;繼而頂住壓力,開始挑戰(zhàn)“技術(shù)自立”;再到如今,隨著產(chǎn)品逐漸性能改善,也開始建設(shè)生態(tài)整合。

短短的幾十字,背后是興奮、焦慮、不甘、奮斗、突破的疊加。

回到海光成立的時刻來看現(xiàn)在,可以說,符合了當(dāng)時的預(yù)期、堪當(dāng)了大任。每一次嘗試與突破,也都在為中國信息產(chǎn)業(yè)的自主可控之路添磚加瓦。但顯然,海光的面前,依然有很長的路要走。

既要迎接合并后帶來的挑戰(zhàn)和機(jī)遇,也要在產(chǎn)品尤其是AI相關(guān)產(chǎn)品研發(fā)上繼續(xù)攀登。當(dāng)海光信息,離開了“信創(chuàng)”,依然是用戶最佳選擇時,也許才是更值得歡呼的時刻。

---全文完,歡迎交流

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