国产算力公司梳理

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来源:中泰证券

龙芯中科:国产 CPU 设计标杆,自主研发 GPGPU

公司主要从事处理器(CPU)及配套芯片的研制、销售及服务。主要产品包括龙芯 1 号、龙芯 2 号、龙芯 3 号三大系列处理器芯片及桥片 等配套芯片,系列产品在电子政务、能源、交通、金融、电信、教育等 行业领域已获得广泛运用。

龙芯成功构建独立信息技术体系的 CPU,不断推出基于 LoongArch 架 构的芯片。龙芯基于自主指令系统,决心构建独立于 Wintel 和 AA 体系的开放信息技术体系的 CPU。龙芯技术上的持续积累使其成功地建立了 自己的指令系统架构 LoongArch。在 2021 年和 2022 年,公司相继推出 了多款基于 LA 架构的芯片产品,目前已经拥有 9 颗基于 LA 架构的芯片产品。

坚持自主研发指令系统、IP 核等核心技术。龙芯中科掌握指令系统、处理器核微结构、GPU 以及各种接口 IP 等芯片核心技术,在关键技术上进行自主研发,拥有大量的自主知识产权,已取得专利 400 余项。

GPU 产品进展顺利,正研制新一代图形及计算加速 GPGPU 核。公司在 2022 年上半年完成了第一代龙芯图形处理器架构 LG100 系列,目前正在启动第二代龙芯图形处理器架构 LG200 系列图形处理器核的研制。根据公司在2022年半年度业绩交流会信息,第一代GPU核 (LG100) 已 经集成在 7A2000 中,新一代 GPGPU 核(LG200) 的研制也取得了积极进展。

海光信息:国产高端处理器龙头,CPU+DCU 双轮驱动

公司主营产品包括海光通用处理器(CPU)和海光协处理器(DCU)。海光 CPU 主要面向复杂逻辑计算、多任务调度等通用处理器应用场景需求,兼容国际主流 x86 处理器架构和技术路线。从应用场景看,海光 CPU 分为 7000、5000、3000 三个系列,分别定位于高端服务器、 中低端服务器和边缘计算服务器。海光 DCU 是公司基于 GPGPU 架构 设计的一款协处理器,目前以 8000 系列为主,面向服务器集群或数据中心。海光 DCU 全面兼容 ROCm GPU 计算生态,能够较好地适配国 际主流商业计算软件,解决了产品推广过程中的软件生态兼容性问题。

CPU 与 DPU 持续迭代,性能比肩国际主流厂商。CPU 方面,目前海光一号和海光二号已经实现量产,海光三号已经正式发布,海光四号目前 进入研发阶段。海光 CPU 的性能在国内处于领先地位,但与国际厂商在高端产品性能上有所差距,接近 Intel 中端产品水平;DCU 方面,深算一号已实现商业化应用,深算二号已于 2020 年 1 月启动研发。在典型应用场景下,公司深算一号指标达到国际上同类型高端产品的水平。

高研发力度成为海光产品快速迭代的基石。从 2019 到 2021 年,海光信息的研发投入从 8.65 亿元增至 15.85 亿元,增长 83.3%。拥有千人级高端处理器研发团队,且 90.2%的员工是研发人员。公司已取得多项处理器核心技术突破,并拥有 179 项专利、154 项软件著作权和 81 项集成电路布图设计专有权,构建了全面的知识产权布局。

寒武纪:国产 AI 芯片领先者

寒武纪是 AI 芯片领域的独角兽。公司成立于 2016 年 3 月 15 日, 专注于人工智能芯片产品的研发与技术创新,产品广泛应用于消费电子、 数据中心、云计算等诸多场景。公司是 AI 芯片领域的独角兽:采用公司终端智能处理器 IP 的终端设备已出货过亿台;云端智能芯片及加速卡也已应用到国内主流服务器厂商的产品中,并已实现量产出货;边缘智能芯片及加速卡的发布标志着公司已形成全面覆盖云端、边缘端和终端场景的系列化智能芯片产品布局。

人工智能的各类应用场景,从云端溢出到边缘端,或下沉到终端,都离不开智能芯片的高效支撑。公司面向云端、边缘端、终端推出了三个系 列不同品类的通用型智能芯片与处理器产品,分别为终端智能处理器 IP、 云端智能芯片及加速卡、边缘智能芯片及加速卡。

寒武纪产品线丰富,应用场景广泛。公司拥有一套全面的产品线,包括已经发布的面向云端和边缘端的智能芯片、加速卡、训练机、处理器 IP 以及软件,能够满足在云、边、端各个尺度的人工智能计算需求。在 2022 年的 3 月份,公司推出了新的训练加速卡 MLU370-X8。这款加速卡配备了双芯片四核思元 370,并整合了寒武纪 MLU-Link 多核互联技术, 主要针对训练任务。在广泛应用于各个领域的 YOLOv3、Transformer 等训练任务中,8 卡计算系统的并行性能平均超过了 350WRTXGPU 的 155%。

复旦微电:国内 FPGA 领军企业,多元化产品打开增长空间

24 年潜心钻研,高端芯片国产化的开创性先锋。公司成立两年后就成为国内首家上市的 IC 设计公司,二十余年发展过程中又陆续成为首家获得 IC 制造商的国际注册代码,推出国内首个非接触卡等产品,打破国外厂 商垄断并在诸多领域取得突破。目前,复旦微的 RFID 芯片、智能卡芯 片、EEPROM、智能电表 MCU 等多类产品市占率都位列前茅。此外, 复旦微推出的亿门级 FPGA 产品已实现供货,填补了国产高端 FPGA 的 空白,具有取代进口 FPGA 产品的巨大潜力。

复旦微电专注于 FPGA 高端产品的开发,有望引领高端 FPGA 国产制造。FPGA 在 5G 通信、人工智能以及特种集成电路等多个领域拥有巨大发展潜力。作为国内最早推出亿门级 FPGA 产品的企业,复旦微电子在国内 FPGA 芯片设计行业占据了领先地位。至 2022 年半年报,公司发正在进行中,预计在未来将引领高端 FPGA 的国产制造进程。

复旦微电产品应用广泛,获得业内认可。作为国内顶尖的集成电路设计企业,公司以二十多年的深厚积淀构建了多元化的产品线。其 RFID 芯 片、智能卡芯片、EEPROM 以及智能电表 MCU 等多种产品在市场上享 有领先地位,获得了三星、LG、VIVO 等海内外知名厂商的高度认可。

FPGA 芯片国内技术领军者,国产制造种子选手。复旦微在国内 FPGA 领域处于领先地位,目前可提供千万门级、亿门级 FPGA 芯片以及嵌入式可编程芯片等系列产品。研发方面,当前一方面基于 14/16nm 工艺制程开发 10 亿门级产品,另一方面丰富 28nm 制程的 FPGA 及 PSoC 芯 片种类,继续保持在国产 FPGA 技术的领先地位。

安路科技:民用 FPGA 领先厂商,国产发展正当时

安路科技是国内领先的 FPGA 芯片设计企业。安路科技成立于 2011 年, 自成立至今,公司一直专注于 FPGA 芯片设计领域,通过多年的技术累 积,公司在 FPGA 芯片设计技术、SoC 系统集成技术、FPGA 专用 EDA 软件技术、FPGA 芯片测试技术和 FPGA 应用解决方案等领域均有技术突破。公司主要专注于 FPGA 芯片和专用 EDA 软件的研发、设计和销售。产品的主要下游应用领域主要包括工业控制、网络通信、消费电子和数据中心等。

公司主要向客户提供 FPGA 产品,包括 FPGA 芯片和专用 EDA 软件两部分。基于目前的核心技术体系,公司成功构建了由 ELF 系列、EAGLE 系 列和 PHOENIX 系列 FPGA 芯片和 TangDynasty 系列专用 EDA 软件组成的 产品矩阵,2021 年,公司 FPSoC 产品新增了面向工业和视频接口的低功耗 SWIFT 系列。公司产品覆盖 28nm-55nm 的工艺制程,形成了多种逻辑 模 FPGA 芯片和软件的全产品线覆盖,并持续致力于高容量、高性能的 FPGA 和 FPSoC 芯片的研发与拓展。公司目前已成为国内领先的 FPGA 芯片供应商,产品已广泛应用于工业控制、网络通信、数据中心、消费电子等产业中。

布局卡位打造软硬件生态体系行业壁垒较高,公司未来成长逻辑清晰。公司立足于中低端 CPLD 产品起步,产品从几十、几百 K 的高性价比产品到目前 400K 的中高端产品全覆盖,客户积累深厚。公司采用软硬件协同模式,软件配套构建良好生态,其自主开发的 FPGA 专用 EDA 软件拥有较高技术水平,是国内目前拥有最多客户的国产 EDA 厂商,可以 立足于广大的客户群体,不断反馈完善自身软件和配套的生态体系,打造自身软硬件护城河。正是因为 FPGA 芯片行业需要厂商同时具备较高的硬件芯片设计能力以及软件开发能力,行业进入壁垒较高。公司作为目前国产 FPGA 芯片行业的领先厂商,立足 FPGA 行业快速增长,拥有广阔国产空间,提前布局卡位未来竞争优势明显,稀缺性成长性兼 备,伴随中高端产品放量,未来成长逻辑清晰。

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