2024年海光信息研究報(bào)告：國(guó)產(chǎn)CPU+DCU龍頭-AI算力國(guó)產(chǎn)化勢(shì)不可逆

2024年海光信息研究報(bào)告：國(guó)產(chǎn)CPU+DCU龍頭_AI算力國(guó)產(chǎn)化勢(shì)不可逆1公司概況：國(guó)產(chǎn)CPU及DCU領(lǐng)軍企業(yè)公司是國(guó)內(nèi)少數(shù)幾家同時(shí)具備高端通用處理器（CPU）和協(xié)處理器（DCU）研發(fā)能力的集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)。公司成立于2014年，主要產(chǎn)品包括海光通用處理器（CPU）和海光協(xié)處理器（DCU）。通用處理器產(chǎn)品（CPU）性能優(yōu)異，軟硬件生態(tài)豐富，兼容x86指令集及主流操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件。針對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)景，CPU產(chǎn)品規(guī)劃為海光7000系列、海光5000系列和海光3000系列。公司按照產(chǎn)品代際數(shù)，把CPU分為海光一號(hào)、二號(hào)和三號(hào)。截至目前，海光一號(hào)、二號(hào)和三號(hào)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，海光三號(hào)是2023年銷(xiāo)售的主力產(chǎn)品。海光四號(hào)、海光五號(hào)也在持續(xù)推進(jìn)產(chǎn)品進(jìn)展。海光CPU系列產(chǎn)品已經(jīng)得到了國(guó)內(nèi)用戶(hù)的高度認(rèn)可，廣泛應(yīng)用于電信、金融、互聯(lián)網(wǎng)、教育、交通等重要行業(yè)或領(lǐng)域。協(xié)處理器（DCU）產(chǎn)品以GPGPU架構(gòu)為基礎(chǔ)，軟硬件生態(tài)豐富，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。目前公司DCU產(chǎn)品為8000系列，海光DCU系列產(chǎn)品深算一號(hào)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，2023年11月深算二號(hào)發(fā)布并實(shí)現(xiàn)商用，深算三號(hào)研發(fā)進(jìn)展順利。公司DCU系列產(chǎn)品被應(yīng)用于大數(shù)據(jù)處理、人工智能、商業(yè)計(jì)算等應(yīng)用領(lǐng)域，主要客戶(hù)是智算中心等“新基建”項(xiàng)目、行業(yè)用戶(hù)、AI廠商及互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)。1.1股權(quán)結(jié)構(gòu)：股權(quán)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，通過(guò)子公司持有AMD永久授權(quán)公司通過(guò)與AMD合資成立的子公司持有x86技術(shù)授權(quán)。公司無(wú)控股股東和實(shí)際控制人，自2018年以來(lái)，公司前兩大股東分別為中科曙光和成都國(guó)資（含成都產(chǎn)投有限、成都高投有限及成都集萃有限，系一致行動(dòng)人），兩者持股比例分別為27.96%和17.00%，股權(quán)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定清晰。公司與AMD的合資子公司共兩家：海光微電子、海光集成。海光微電子公司受讓和使用X86處理器核相關(guān)技術(shù)，負(fù)責(zé)海光處理器核相關(guān)技術(shù)的開(kāi)發(fā)；海光集成負(fù)責(zé)海光處理器外圍相關(guān)技術(shù)的開(kāi)發(fā)。1.2財(cái)務(wù)分析：營(yíng)收快速增長(zhǎng)，盈利能力不斷提升公司2018年-2022年?duì)I業(yè)收入高速增長(zhǎng)，2023年由于營(yíng)業(yè)收入基數(shù)較大，營(yíng)業(yè)收入增速放緩。2018年-2022年海光營(yíng)業(yè)收入增速均超過(guò)100%，主要得益于1）公司通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品迭代、功能提升等舉措，不斷提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)2）公司聯(lián)合產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)、行業(yè)用戶(hù)等相關(guān)創(chuàng)新力量，實(shí)現(xiàn)協(xié)同技術(shù)攻關(guān)，共同打造安全、好用、開(kāi)放的產(chǎn)品及解決方案3）產(chǎn)業(yè)發(fā)展以及眾多行業(yè)對(duì)國(guó)產(chǎn)服務(wù)器需求的大幅增加；公司整體經(jīng)營(yíng)情況持續(xù)向好，高端處理器產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)生態(tài)持續(xù)擴(kuò)展，涉及的行業(yè)應(yīng)用以及新興人工智能大模型產(chǎn)業(yè)逐步增加。公司2021年扭虧為盈，2021年-2023年歸母凈利潤(rùn)穩(wěn)步提升。2019年和2020年公司出現(xiàn)連續(xù)虧損，主要原因是公司產(chǎn)品上市初期營(yíng)業(yè)收入規(guī)模相對(duì)較小，公司設(shè)立以來(lái)研發(fā)資金投入較大，對(duì)骨干員工實(shí)施了多次股權(quán)激勵(lì)并相應(yīng)確認(rèn)了較大金額的股份支付。2021年，公司DCU產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)規(guī)模銷(xiāo)售，同時(shí)受市場(chǎng)需求快速增長(zhǎng)影響，公司實(shí)現(xiàn)盈利。隨著公司銷(xiāo)售規(guī)模擴(kuò)大，規(guī)模效應(yīng)開(kāi)始顯現(xiàn)，同時(shí)產(chǎn)品不斷迭代升級(jí)，歸母凈利潤(rùn)穩(wěn)步提升。分產(chǎn)品看，代際升級(jí)顯著帶動(dòng)毛利率提升，未來(lái)增長(zhǎng)潛力大。2019年-2021年，CPU產(chǎn)品的毛利率呈現(xiàn)逐步增長(zhǎng)趨勢(shì)，總體上隨著產(chǎn)品迭代節(jié)奏增長(zhǎng)。2020年1月，海光二號(hào)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，推出了7200系列、5200系列、3200系列產(chǎn)品，海光二號(hào)在海光一號(hào)基礎(chǔ)上，對(duì)Core微結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，提升處理器核心性能和安全應(yīng)用性能，同時(shí)海光二號(hào)產(chǎn)品的毛利率相比于海光一號(hào)產(chǎn)品有了大幅度上漲，營(yíng)業(yè)收入隨之較大幅度上漲。2021年公司8100系列DCU產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，毛利率較低，為34.84%，主要系該產(chǎn)品剛剛上市，銷(xiāo)售規(guī)模較小。公司2023年通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新，進(jìn)一步提升了產(chǎn)品性能，得到客戶(hù)充分認(rèn)可，在毛利率方面有所提升，實(shí)現(xiàn)了業(yè)績(jī)的持續(xù)增長(zhǎng)。公司毛利率維持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，23年同比增長(zhǎng)7.3pcts。2019年-2023年，公司毛利率從37.3%增長(zhǎng)至59.7%，總體呈穩(wěn)定增長(zhǎng)的趨勢(shì)，僅2022年由于封裝測(cè)試成本上漲導(dǎo)致小幅下跌。與國(guó)內(nèi)同業(yè)公司相比，公司2019年-2023年毛利率的增幅相對(duì)較大。2022年及以前公司毛利率與國(guó)產(chǎn)CPU行業(yè)可比公司龍芯中科相當(dāng)；23年毛利率已經(jīng)大幅高于龍芯中科，毛利率水平接近國(guó)內(nèi)AI芯片公司寒武紀(jì)。我們預(yù)計(jì)未來(lái)隨著公司DCU產(chǎn)品營(yíng)收占比的提升，公司毛利率會(huì)進(jìn)一步上升。公司費(fèi)用率呈下降趨勢(shì)，盈利能力持續(xù)改善，研發(fā)投入持續(xù)加強(qiáng)。2019年-2023年，由于公司營(yíng)收規(guī)模的快速增長(zhǎng)及運(yùn)營(yíng)效率的提升，公司費(fèi)用率總體上呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，銷(xiāo)售費(fèi)用率降至1.85%，管理費(fèi)用率降至2.23%，財(cái)務(wù)費(fèi)用率降至-4.43%，公司的盈利能力持續(xù)改善。公司2019年-2023年研發(fā)費(fèi)用支出逐年上升，研發(fā)投入持續(xù)加強(qiáng)，公司2023年研發(fā)費(fèi)用為19.9億元，同比增長(zhǎng)40.95%，2023年公司研發(fā)費(fèi)用已經(jīng)大幅超過(guò)龍芯中科和寒武紀(jì)。公司研發(fā)技術(shù)人員共1,641人，占員工總?cè)藬?shù)的91.68%，79.28%以上研發(fā)技術(shù)人員擁有碩士及以上學(xué)歷，持續(xù)的研發(fā)投入帶來(lái)產(chǎn)品的不斷迭代升級(jí)。公司營(yíng)運(yùn)能力維持健康水平。公司應(yīng)收賬款周轉(zhuǎn)天數(shù)從2019年的9天增長(zhǎng)至2023年的73.7天，主要原因系營(yíng)收規(guī)模的快速增長(zhǎng)。2021年、2022年、2023年銷(xiāo)售商品、提供勞務(wù)收到的現(xiàn)金/營(yíng)業(yè)收入比例分別為118.33%、90.16%、108.17%，盡管應(yīng)收賬款周轉(zhuǎn)率隨著營(yíng)收規(guī)模擴(kuò)大逐年下降，但公司現(xiàn)金回款能力維持在健康水平。存貨周轉(zhuǎn)天數(shù)總體穩(wěn)定，2021年公司為應(yīng)對(duì)全球芯片行業(yè)供應(yīng)鏈相對(duì)緊張的狀況，適當(dāng)備貨并保持一定庫(kù)存，使得存貨周轉(zhuǎn)天數(shù)有所提升。公司經(jīng)營(yíng)活動(dòng)產(chǎn)生的現(xiàn)金流或?qū)⒎€(wěn)步增長(zhǎng)。公司2023年經(jīng)營(yíng)活動(dòng)產(chǎn)生的現(xiàn)金流為8.14億元，同比增長(zhǎng)1993%，系2023年?duì)I收規(guī)模增大與盈利能力提高的影響，經(jīng)營(yíng)活動(dòng)產(chǎn)生的現(xiàn)金流或?qū)⒃诤９馑奶?hào)和深算二號(hào)量產(chǎn)及商業(yè)化后會(huì)進(jìn)一步增長(zhǎng)。2海光系列CPU性能優(yōu)異，信創(chuàng)行業(yè)助力市場(chǎng)擴(kuò)張2.1公司已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品自主迭代，服務(wù)器CPU產(chǎn)品國(guó)內(nèi)領(lǐng)先公司已經(jīng)完整吸收AMD授權(quán)技術(shù)，具備自主研發(fā)創(chuàng)新能力。AMD分別于2016年12月、2018年9月完成授權(quán)技術(shù)整套源代碼交付，公司已經(jīng)完整取得并消化吸收了AMD授權(quán)技術(shù)，公司后續(xù)代際產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新和迭代開(kāi)發(fā)并不依賴(lài)于AMD更新授權(quán)或提供技術(shù)支持。海光一號(hào)CPU主要基于AMD交付的源代碼進(jìn)行研發(fā)，公司著重“消化吸收”引進(jìn)技術(shù)，同時(shí)進(jìn)行部分自主創(chuàng)新。通過(guò)海光一號(hào)CPU的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，公司建立了高性能通用處理器設(shè)計(jì)方法學(xué)、研發(fā)流程、產(chǎn)品工程技術(shù)體系等，建立了一支具有國(guó)際主流CPU研發(fā)經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，為海光CPU后續(xù)產(chǎn)品的生產(chǎn)、研發(fā)奠定了基礎(chǔ)；通過(guò)海光二號(hào)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，公司全面掌握通用處理器設(shè)計(jì)技術(shù)；從海光三號(hào)處理器開(kāi)始，公司獨(dú)立開(kāi)展通用處理器的迭代開(kāi)發(fā)。AMD自2019年6月公司被美國(guó)政府列入“實(shí)體清單”起停止了與公司的技術(shù)交流，但公司在此之后仍然獨(dú)立開(kāi)發(fā)、迭代升級(jí)了多款CPU產(chǎn)品，說(shuō)明了公司后續(xù)代際產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新和迭代開(kāi)發(fā)并不依賴(lài)于AMD的技術(shù)支持。公司各代際CPU產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)逐代提升。公司在吸收AMD授權(quán)技術(shù)的基礎(chǔ)上，不斷突破高性能處理器核心技術(shù)，海光系列CPU的功能不斷豐富，性能逐代提升。海光一號(hào)CPU基本達(dá)到AMD授權(quán)技術(shù)同代產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)。海光二號(hào)CPU性能相對(duì)于海光一號(hào)提升一倍。海光三號(hào)CPU相比于海光二號(hào)綜合性能提升20%以上。公司產(chǎn)品性能已達(dá)到國(guó)際上同類(lèi)型主流高端處理器的水平，在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先地位。海光CPU與國(guó)際領(lǐng)先水平的差距逐漸縮小，海光7285CPU的SPECCPU2017的實(shí)測(cè)性能已經(jīng)與國(guó)際領(lǐng)先芯片設(shè)計(jì)企業(yè)Intel同期發(fā)布的主流處理器產(chǎn)品的實(shí)測(cè)性能總體相當(dāng)了。海光7285CPU擁有32核心、64線(xiàn)程、2.0GHz主頻、128PCle通道、DDR4內(nèi)存，在運(yùn)算速度、帶寬、傳輸速度等方面有可靠保證，在參數(shù)和性能上領(lǐng)先國(guó)內(nèi)其他廠商。2023年公司銷(xiāo)售的主力產(chǎn)品是海光三號(hào)產(chǎn)品。海光三號(hào)系列芯片最高規(guī)格具備32核心64線(xiàn)程，擁有多達(dá)128條PCle4.0通道，支持內(nèi)存頻率提升至3200MHZ。相比上一代產(chǎn)品，海光三號(hào)的整體實(shí)測(cè)性能提升了約45%。在SOC設(shè)計(jì)、I/O帶寬、取指單元、功能模塊、防御機(jī)制等方面，海光三號(hào)均做了不同程度的優(yōu)化，綜合性能大幅躍升。2.2x86為服務(wù)器主流架構(gòu)，生態(tài)優(yōu)勢(shì)顯著計(jì)算機(jī)的程序最終需要轉(zhuǎn)化為“指令”才能在CPU上運(yùn)行，所以采用的指令集對(duì)于CPU的設(shè)計(jì)尤為重要。按照采用的指令集，CPU可以分為復(fù)雜指令集（CISC）和精簡(jiǎn)指令集（RISC）兩大類(lèi)。復(fù)雜指令集架構(gòu)與精簡(jiǎn)指令集架構(gòu)是基于兩種不同的指令集思路進(jìn)行設(shè)計(jì)，這兩種架構(gòu)有著各自不同的特點(diǎn)：復(fù)雜指令集指令豐富、尋址方式靈活，以微程序控制器為核心，指令長(zhǎng)度可變，功能強(qiáng)大，復(fù)雜程序執(zhí)行效率高；精簡(jiǎn)指令集指令結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于設(shè)計(jì)，具有較高的執(zhí)行能效比。x86架構(gòu)是復(fù)雜指令集的代表，而ARM架構(gòu)、MIPS架構(gòu)和Alpha架構(gòu)等是精簡(jiǎn)指令集的代表。x86架構(gòu)軟硬件環(huán)境的成熟度高，生態(tài)優(yōu)勢(shì)顯著。在操作系統(tǒng)領(lǐng)域，Windows和Linux均兼容x86架構(gòu)；在應(yīng)用軟件方面，得益于對(duì)獨(dú)力軟件開(kāi)發(fā)商的指令集開(kāi)放與應(yīng)用平臺(tái)操作系統(tǒng)一致性，顯著降低了技術(shù)開(kāi)發(fā)門(mén)檻，使得x86架構(gòu)下的軟硬件環(huán)境的成熟度相較于其他架構(gòu)具有明顯優(yōu)勢(shì)。在服務(wù)器領(lǐng)域，x86架構(gòu)是主流選擇。x86架構(gòu)服務(wù)器CPU銷(xiāo)售額占比總體維持在90%左右，占據(jù)服務(wù)器CPU市場(chǎng)的大部分市場(chǎng)份額，2023Q4x86架構(gòu)服務(wù)器CPU銷(xiāo)售額占比為84.16%。服務(wù)器CPU市場(chǎng)中Intel和AMD的出貨量占比約九成，共同構(gòu)筑x86壟斷地位。2023Q4x86架構(gòu)服務(wù)器CPU的出貨量占比為86.74%，其中Intel及AMD的出貨量占比為97.07%，市場(chǎng)占有率遙遙領(lǐng)先。公司CPU產(chǎn)品采用x86架構(gòu)，迎合市場(chǎng)主流。海光CPU系列產(chǎn)品兼容x86指令集以及國(guó)際上主流操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件，性能優(yōu)異，軟硬件生態(tài)豐富，安全可靠，得到了國(guó)內(nèi)用戶(hù)的高度認(rèn)可，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電信、金融、互聯(lián)網(wǎng)、教育、交通等重要行業(yè)或領(lǐng)域。2020年公司CPU產(chǎn)品銷(xiāo)售量約占總體市場(chǎng)份額的3.75%。公司產(chǎn)品占據(jù)了國(guó)產(chǎn)x86服務(wù)器處理器絕大部分市場(chǎng)份額。2.3公司產(chǎn)品根植于本土市場(chǎng)，已獲市場(chǎng)認(rèn)可公司產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，已獲國(guó)內(nèi)知名服務(wù)器廠商認(rèn)可。公司在國(guó)內(nèi)率先完成了高端通用處理器和協(xié)處理器產(chǎn)品成功流片，并實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化應(yīng)用。公司產(chǎn)品性能達(dá)到國(guó)際上同類(lèi)型主流高端處理器的水平，在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先地位。自2018年來(lái)，浪潮、聯(lián)想、新華三、同方等多家國(guó)內(nèi)知名服務(wù)器廠商的產(chǎn)品已經(jīng)搭載了海光CPU芯片，并成功應(yīng)用到工商銀行、中國(guó)銀行等金融領(lǐng)域客戶(hù)，中國(guó)石油、中國(guó)石化等能源化工領(lǐng)域客戶(hù)，并在電信運(yùn)營(yíng)商的數(shù)據(jù)中心類(lèi)業(yè)務(wù)中得到了廣泛使用。2.4信創(chuàng)“2+8+N”快速發(fā)展，國(guó)產(chǎn)服務(wù)器CPU市場(chǎng)擴(kuò)張信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)持續(xù)以“2+8+N”的節(jié)奏快速發(fā)展。信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)，即信息技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)，與“863計(jì)劃”、“973計(jì)劃”、“核高基”一脈相承，旨在實(shí)現(xiàn)我國(guó)信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)自主可控。（1）“2”：2022年，是黨政信創(chuàng)三年全面推廣階段的收官之年，市級(jí)以上電子公文系統(tǒng)的國(guó)產(chǎn)化改造已經(jīng)基本完成，2023年及以后，還將進(jìn)一步向區(qū)縣層面下沉拓展。2022年9月，國(guó)家下發(fā)79號(hào)文，全面指導(dǎo)國(guó)資信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和進(jìn)度，要求到2027年央企國(guó)企100%完成信創(chuàng)替代，其中，芯片、整機(jī)、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、中間件是最重要的產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)。（2）“8”：在黨政部門(mén)的引領(lǐng)下，金融、電信、電力、交通等八大重點(diǎn)行業(yè)也開(kāi)始加快自主可控步伐。在行業(yè)信創(chuàng)中，金融行業(yè)推進(jìn)最快，2020年和2021年，金融信創(chuàng)試點(diǎn)啟動(dòng)了兩期，對(duì)金融機(jī)構(gòu)IT軟硬件采購(gòu)和辦公、業(yè)務(wù)系統(tǒng)比例提出具體要求；電信、交通、電力、石油、航空航天等行業(yè)有望緊跟其后。伴隨著信息技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)政策的實(shí)施，國(guó)產(chǎn)處理器的市場(chǎng)規(guī)?？焖僭黾?。相對(duì)其他國(guó)產(chǎn)處理器，海光處理器產(chǎn)品具有優(yōu)異的性能和生態(tài)優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)品兼容性高，可以直接適配最終客戶(hù)復(fù)雜應(yīng)用場(chǎng)景，用戶(hù)接受度較高。隨著用戶(hù)對(duì)海光產(chǎn)品認(rèn)可度的持續(xù)上升，公司積累了大量的采購(gòu)需求，基于海光處理器的國(guó)產(chǎn)服務(wù)器和工作站需求旺盛。近期，行業(yè)重要大型集采訂單陸續(xù)披露，其中金融、電信運(yùn)營(yíng)商是國(guó)產(chǎn)化推進(jìn)最快的兩大重點(diǎn)行業(yè)，相關(guān)大型集采訂單可作為影響市場(chǎng)預(yù)期的標(biāo)桿案例。截至2022年2月27日，中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信2021-2022服務(wù)器集采中標(biāo)名單中，合計(jì)國(guó)產(chǎn)服務(wù)器整機(jī)集采額73.47億元，其中搭載海光處理器的服務(wù)器整機(jī)集采額37.84億元，占比達(dá)到50%。國(guó)內(nèi)最終客戶(hù)對(duì)海光的需求日益強(qiáng)勁，持續(xù)經(jīng)營(yíng)前景良好。公司業(yè)務(wù)增長(zhǎng)預(yù)期良好，與關(guān)聯(lián)方交易金額預(yù)計(jì)大幅增長(zhǎng)。公司對(duì)2023年年度股東大會(huì)召開(kāi)之日至2024年年度股東大會(huì)召開(kāi)之日期間與關(guān)聯(lián)方的交易情況進(jìn)行了預(yù)計(jì)，預(yù)計(jì)金額為712,900萬(wàn)元，上年實(shí)際發(fā)生金額為316,573.67萬(wàn)元，預(yù)計(jì)同比增長(zhǎng)125.19%，增長(zhǎng)主要集中在銷(xiāo)售商品和提供勞務(wù)、租賃及服務(wù)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)費(fèi)用等類(lèi)別，主要原因是公司業(yè)務(wù)增長(zhǎng)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)采購(gòu)量增加，公司今年業(yè)務(wù)增長(zhǎng)預(yù)期良好。3深算系列DCU迭代順利，構(gòu)成公司第二增長(zhǎng)曲線(xiàn)3.1國(guó)產(chǎn)高性能DCU，支持AI訓(xùn)練與推理DCU指的是深度計(jì)算處理器（Deep-learningComputingUnit），是海光信息基于通用的GPGPU架構(gòu)，設(shè)計(jì)、發(fā)布的適合計(jì)算密集型和運(yùn)算加速領(lǐng)域的一類(lèi)協(xié)處理器。本質(zhì)上，海光的DCU屬于GPGPU的一種，且全面兼容ROCmGPU計(jì)算生態(tài)。由于ROCm與CUDA在生態(tài)、編程環(huán)境等方面高度的相似，使得海光DCU能夠在一定程度上適配大數(shù)據(jù)處理、人工智能、商業(yè)計(jì)算方向上的國(guó)際主流軟件。海光信息DCU具備以下兩大特點(diǎn)：（1）GPGPU架構(gòu)：運(yùn)算協(xié)處理器的主流方案GPGPU是專(zhuān)注于通用計(jì)算的圖形處理器。GPGPU全稱(chēng)為通用計(jì)算圖形處理單元，GPGPU在GPU（圖形處理單元）的基礎(chǔ)上增加了通用計(jì)算能力，這使得其用于圖形渲染，還能夠高效執(zhí)行各種通用計(jì)算任務(wù)，包括科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)分析、深度學(xué)習(xí)等。GPGPU目前是最流行的AI算力芯片技術(shù)路線(xiàn)。運(yùn)算協(xié)處理器基于不同的設(shè)計(jì)思想存在多條技術(shù)路線(xiàn)，包括GPGPU、ASIC、FPGA等。其中，ASIC性能優(yōu)異，功耗比佳，但一種ASIC芯片只能單一地解決一種問(wèn)題，因此缺乏靈活性。FGPA芯片功耗能效比高，靈活性強(qiáng)，但價(jià)格較高，計(jì)算能力和峰值性能不如GPU。綜合考慮性能、能效比和編程靈活性等方面因素，GPGPU在協(xié)處理器應(yīng)用領(lǐng)域具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)，也是目前最流行的技術(shù)路線(xiàn)，廣泛應(yīng)用于商業(yè)計(jì)算、人工智能和泛人工智能等領(lǐng)域。（2）類(lèi)CUDA生態(tài)：兼容性好CUDA架構(gòu)是適合大規(guī)模數(shù)據(jù)密集型計(jì)算的并行計(jì)算架構(gòu)。CUDA（ComputeUnifiedDeviceArchitecture，統(tǒng)一計(jì)算設(shè)備架構(gòu)）誕生于2006年，是一種由NVIDIA推出的通用并行計(jì)算架構(gòu)，包含了應(yīng)用于NVIDIAGPU的指令集（ISA）以及GPU內(nèi)部并行計(jì)算引擎。CUDA程序構(gòu)架分為兩部分：Host和Device。一般而言，Host指的是CPU，Device指的是GPU。在CUDA程序構(gòu)架中，主程序還是由CPU來(lái)執(zhí)行，而當(dāng)遇到數(shù)據(jù)并行處理的部分，CUDA就會(huì)將程序編譯成GPU能執(zhí)行的程序，并傳送到GPU。它讓GPU不僅能夠處理圖形任務(wù)，還能夠處理科學(xué)計(jì)算、機(jī)器學(xué)習(xí)、密碼學(xué)等領(lǐng)域的復(fù)雜和耗時(shí)的計(jì)算任務(wù)。CUDA生態(tài)成熟，軟硬件深度綁定。與其他架構(gòu)相比，CUDA的顯著優(yōu)勢(shì)在于其完備的生態(tài)。經(jīng)過(guò)英偉達(dá)持續(xù)的更新和維護(hù)，CUDA已經(jīng)具備豐富成熟的軟件生態(tài)：CUDA能夠支持多種編程語(yǔ)言和第三方工具鏈、可快速部署多領(lǐng)域常用庫(kù)、應(yīng)用程序更易加速。CUDA的競(jìng)爭(zhēng)者：OpenCL與其余廠商推出的類(lèi)CUDA生態(tài)。OpenCL(OpenComputingLangugae，開(kāi)放運(yùn)算語(yǔ)言)，是面向異構(gòu)系統(tǒng)(CPU、GPU及其它處理器)的并行編程的開(kāi)放式標(biāo)準(zhǔn)，由蘋(píng)果于2008年協(xié)同多家廠商共同推出。與只能夠在NVIDIA設(shè)備上運(yùn)行的CUDA框架不同，OpenCL是跨平臺(tái)的，也是開(kāi)源的，可以在大多數(shù)類(lèi)型的硬件上（包括FPGA和ASIC）運(yùn)行，Intel、NVIDIA、ARM、AMD、Apple都有其對(duì)應(yīng)的OpenCL實(shí)現(xiàn)。ROCm全稱(chēng)為RadeonOpenComputingplatform，是基于AMDGPU系列開(kāi)源設(shè)計(jì)的計(jì)算生態(tài)，目標(biāo)是建立與NVIDIACUDA生態(tài)可替代的平臺(tái)。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)CUDA平臺(tái)的可替代性，ROCm復(fù)制了CUDA的技術(shù)棧，這使得其能夠較好地兼容CUDA平臺(tái)上的功能。海光DCU基于ROCm架構(gòu)，能夠兼容CUDA生態(tài)。海光DCU協(xié)處理器全面兼容ROCmGPU計(jì)算生態(tài)，由于ROCm和CUDA在生態(tài)、編程環(huán)境等方面具有高度的相似性，CUDA用戶(hù)可以以較低代價(jià)快速遷移至ROCm平臺(tái)，ROCm也被稱(chēng)為“類(lèi)CUDA”。因此，海光DCU協(xié)處理器能夠較好地適配、適應(yīng)國(guó)際主流商業(yè)計(jì)算軟件和人工智能軟件，軟硬件生態(tài)豐富，可廣泛應(yīng)用于大數(shù)據(jù)處理、人工智能、商業(yè)計(jì)算等計(jì)算密集類(lèi)應(yīng)用領(lǐng)域，主要部署在服務(wù)器集群或數(shù)據(jù)中心，為應(yīng)用程序提供高性能、高能效比的算力，支撐高復(fù)雜度和高吞吐量的數(shù)據(jù)處理任務(wù)。3.2深算系列展現(xiàn)性能優(yōu)勢(shì)，商業(yè)落地進(jìn)展顯著深算一號(hào)基本達(dá)到同類(lèi)型產(chǎn)品水平。海光DCU基于大規(guī)