海光、飞腾、龙芯，2024年：逆境前行，产业转型的关键一年

CPU作为计算机系统的核心和大脑，在国内已经形成了多元化的技术路径，包括 Arm、x86、LoongArch、SW64 和 RISC-V 等不同的指令集架构，背后是华为、飞腾、海光、兆芯、龙芯、申威、平头哥等众多致力于 CPU 研发的企业。
多年来，国内 CPU 产业一直将自主可控作为发展的核心，随着国际政治格局的变化和数字经济的迅猛增长，下一步，国产 CPU 产业如何发展？2024 快要过去了，国产 CPU，过得好吗？
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2024年，国产 CPU 逆境中冲击高端
在地缘政治挑战下，国产 CPU 如何在先进工艺受阻等挑战下持续创新是关注焦点。并且，随着国产 CPU 走入新阶段，冲击高端显然是必经之路。
2024年3月，在飞腾第一大股东中国长城的公告中，公布了新一代服务器 CPU 腾云 S5000C 开发成功、并已对部分重点客户进行送样测试的消息。随后4月，飞腾正式发布了腾云 S5000C 服务器液冷解决方案，5月又发布了 S5000C 在金融行业反洗钱业务领域提供算力，意味着这款产品在高端服务器和关键行业中已经打开了市场应用。
飞腾腾云 S5000C 是飞腾新一代高性能服务器 CPU，相比上一代产品，该产品单核计算性能大幅提升，拥有 64核、32核、16核 3 种产品形态，兼容 ARM v8 指令集，支持硬件虚拟化，产品支持商业和工业分级，主要面向计算服务器、存储服务器、AI 服务器、高端网安、行业级业务主机服务器系统、大型互联网数据中心等场景。
龙芯中科方面，继 2023年年末发布龙芯 3A6000 后，前不久在投资者互动平台表示：目前在研主芯片是 3B6600，为 8 核桌面处理器，集成 GPGPU 及 PCIE 接口，设计性能达到市场主流产品先进水平，计划明年交付流片。
根据官方测试，该产品上一代 3A6000 在 2.5GHz 频率下，SPEC CPU 2006 base 单线程整数、浮点性能分别为 43.1分、54.6分，多线程可达 155分、140分。总体性能与英特尔 2020年上市的第10代酷睿四核处理器相当。在此基础上，3B6600 的性能值得期待。
要指出的是，在地缘政治影响下，国产 CPU 面临着供应链重组和技术发展受阻等挑战。目前，飞腾、龙芯、兆芯等国产 CPU 厂商，普遍采取的策略是通过使用成熟工艺，并基于 Chiplet 技术实现多核构建。由于 Chiplet 技术能集成多核、满足高效能运算处理器的需求，且相较于更先进的工艺制程，Chiplet 综合成本更低，在当前情况下，不失为是延续产品路线图、迅速推出新产品的有效策略。
02
业务进入转型期，高性能、多元布局是关键
2024年，国产 CPU 发展正呈现出新的趋势。一方面，积极拓展开放型市场已经成为推动发展的关键因素；另一方面，行业正快速步入调整期，这一点在海光和龙芯的财报中表现得尤为明显。为了适应市场变化和需求，国产 CPU 企业正致力于构建多元化的产品结构、提供全栈式的产品解决方案，这不仅有助于提升竞争力，也为开拓更广阔的市场空间提供了有力支持。
根据公开的财报信息，海光 2024 年的营收和净利润显著增长，这与其产品线的多样性、市场定位、成本控制等因素密不可分。而龙芯则正处在关键调整期，营收和利润情况并不乐观，下文会进一步说明。
对比飞腾、海光和龙芯 2019-2023 年的营收和利润来看：飞腾、龙芯的营收和利润，在 2021年达到空前高点后，之后有所波动，飞腾在 2022年经历下滑后，2023年实现了营收增长（2023年利润未公布）。而龙芯是连年下滑的状态，并在 2023年亏损 3.28亿元。海光则呈现显著增长趋势，尤其在 2022年和 2023年增长迅速，到 2023年达到营收 60.12亿元。
分析海光近几年的显著增长，主要归因于几个关键因素：首先，服务器领域对国产 CPU 的需求增加，这直接推动了销售收入的大幅增长。其次，海光的产品线得到了丰富和加强，海光二号、深算二号等新产品的推出，满足了市场对高性能处理器的需求。
而龙芯的亏损，也反映了国产 CPU 在转型期间面临的一部分困境。龙芯在公告中解释：受宏观经济环境、行业周期变化以及电子政务市场调整期的影响，导致采购量减少，同时传统优势工控领域因客户内部管理事宜采购暂时停滞，加之市场竞争加剧，共同导致了营业收入的较大幅度下滑。并且，信息化领域产品销量下降，导致了单颗产品固定成本分摊增高，同时为了拓展市场份额，部分产品销售价格承压，双重因素导致毛利率较上年同期有较大下降。此外，所获政府补助低于往年同期也带来了一定影响。

与营收、利润的波动相比，三家 CPU 企业在的研发投入都在稳定增长，这也反映了高端处理器作为典型的技术密集型领域的一大特征。特别是海光，近几年的研发支出基本都处于高投入水平，从 2019年的 3亿元，增长到 2023年的 19.92亿元；飞腾研发投入从 2019年的 2.62亿元，增长到 2023年的 10亿元；龙芯研发投入从 2019年的 0.71亿元增长到 2023年的 4.25亿元。
持续加大的研发投入，有助于 CPU 企业在技术上保持领先，快速响应前沿应用需求。此外，多元的产品线布局，也是国产 CPU 企业呈现出的一大特点。海光以 GPGPU 架构为基础、采用“类 CUDA”通用并行计算架构的 DCU 深算系列是其布局重点，公开信息显示，海光 2023年在研项目投入中，DCU 相关的投入占比达到 40.39%，而 2022年为 21.41%。
龙芯方面，也传出在加大突破 GPGPU 技术、多线程技术、片间互连技术、基础软件技术等，以期总体提升市场竞争力，为后续可持续发展打下坚实基础。
这也反映了 AIGC 持续快速发展的时代背景下，国产 CPU 厂商在已有技术路径中，积极打开市场空间上限、加速寻求多元发展的业务战略。下一步，国产 CPU 企业与大模型的适配、产品生态方面进行综合提升将会是主要着力点。

03
国产 CPU 技术水平和应用前景
对比国产六大 CPU 当前的产品情况，在制程工艺、架构、主频与核心数量、缓存等方面，展现出了不同的技术水平和应用方向。
制程工艺方面，各品牌国产 CPU 展现出不同的水平。华为鲲鹏 920 以 7nm 工艺率先推出，龙芯 3A6000 采用 12nm 工艺，飞腾腾锐 D2000 基于  14nm 工艺。海光 CPU 部分产品应该与 x86 同类产品制程相近，以 14nm 为主。申威处理器多采用成熟的 28nm 工艺，主要面向特种领域应用，今年上半年开始流片的申威 8A 芯片未公布具体工艺，据称测试显示部分性能指标表现优于市场同类型产品。
处理器架构方面，国产 CPU 呈现出多样化的特点。龙芯基于自研的 LoongArch 指令集，强调自主可控；飞腾和华为鲲鹏则基于 Arm 架构，兼容全球 Arm 生态；海光和兆芯则采用 x86 架构，生态兼容性好。申威处理器则使用自研的申威 64 位指令集，针对特定应用场景进行优化。
主频和核心数量是决定 CPU 性能的重要因素。此外，缓存大小、能效表现等也对 CPU 的性能有重要影响（概况可参见上方图表）。兼容性和扩展性方面，国产 CPU 普遍表现较好。用户在选择时应根据具体需求和场景来选择合适的 CPU 型号，以充分发挥其性能和功能。
在信息技术应用创新产业的推动下，国产 CPU 近年来迎来了前所未有的发展机遇。自 2020年信创发展元年以来，国家政策的顶层规划和多轮试点的推进，为国产 CPU的规模化推广奠定了坚实基础。党政领域作为信创落地的先行者，已经实现了广泛的应用覆盖，落地实践率迅速提升，截至 2021年末已达到 57.01%。
在电信、金融、交通等行业，国产 CPU 同样展现出强大的市场潜力。电信领域中，国产 CPU 多次入围大型运营商集采，为电信级关键应用提供服务。金融领域中，国产 CPU 在银行、证券、保险等行业均有落地应用，推动了金融信息化转型。能源、交通、工业、教育等领域，国产 CPU 也提供了全面的技术解决方案，支持了行业的数字化升级。
针对业界对于本土 CPU 持续提升竞争力、以及所面向应用领域的发展前景，<与非研究院>进行了几项调研。结果显示，持续提升产品性能、服务支持、实现技术自主可控这些因素，被认为是提升竞争力的关键；应用方面，数据中心、物联网、AI智算、高性能计算等领域，被普遍看好。
04
写在最后
面临国际贸易环境变化、国内政策支持和市场需求增长的多重变化下，自主创新成为国产 CPU 发展的唯一出路，也是走向高端化的必由之路。
我们看到，国产 CPU 在继续加大研发投入，巩固市场地位的同时，不断探索新的增长点。并且，供应链管理、强化生态建设始终是国产 CPU 的发展重点。此外，实现优势互补，在生态上实现更高的效率和更垂直的深度合作等，都是需要继续探索的路径，从而实现国产 CPU 的升级和广泛应用。
END
注：本文题图来自摄图网、作者自制、媒体公开资料、皆已授权。

错误一堆的资料，
KH-40000  32核在2022年就发布了，这上面还只有八核。