信創硬件產業發展看CPU，CPU看海光

中國經濟導報、中國發展網 記者崔立勇報道

賽迪日前正式發布《2024－2026年中國信創硬件產業發展建議報告》（以下簡稱“報告”）。報告顯示，在2020年開始，我國信創硬件產業發展已進入全面推廣階段，信創硬件產品體系初步構建完成，供給側企業活躍，技術創新不斷，產品性能進一步改善，得到下游用戶認可。

其中，芯片和整機是核心關鍵硬件產品，也是信創產業生態中最為重要的環節之一，是實現全產業鏈自主可控的基礎。報告在遵循客觀性、可比性、綜合性等原則基礎上，對六大國產CPU體系從授權模式、產品覆蓋領域、應用市場、優勢、劣勢等多因素研判后指出：“現階段，以x86架構為技術基礎的海光發展優勢更加明顯。”

報告分析認為：“海光雖然進入市場較晚，但掌握了完整的x86指令集源碼，并在此基礎上持續迭代，發展起國產C86體系，完成了先進安全的微架構和系統設計，在信創市場具有明顯的競爭優勢，覆蓋的應用市場廣闊，尤其是在電信、金融等市場呈現放量增長態勢。”

除海光外，報告分析的六大國產CPU體系還包括申威、龍芯、鯤鵬、飛騰、兆芯。經過對比，報告對海光CPU的技術、性能和市場表現給出高度評價。

海光信息成立于2014年，主要從事高端處理器、加速器等計算芯片產品和系統的研究開發。報告顯示，海光處理器兼容市場主流的x86指令集，具有成熟而豐富的應用生態環境。海光C86-3G處理器于2022年第三季度開始上市，于2023年實現規?；N售，目前海光C86-3G仍為海光CPU系列主力銷售產品。

海光CPU主要面向復雜邏輯計算、多任務調度等通用處理器應用場景需求，采用兼容國際主流x86的C86處理器架構和技術路線，具有優異的系統架構、豐富的軟硬件生態等優勢。此外，海光CPU支持國密算法，擴充了安全算法指令，集成了安全算法專用加速電路，支持可信計算，大幅度提升了高端處理器的安全性，可以在數據處理過程中為用戶提供更好的安全保障。

報告顯示，海光擁有授權技術整套源代碼，現已經完整取得并消化吸收了x86相關全套技術，開始獨立進行CPU產品設計和迭代開發，并在微體系結構等方面不斷自主創新，在計算能力、總線帶寬、內存頻率、安全性、可擴展性等方面均有顯著提升。

目前，CPU指令集架構主要有x86架構、ARM架構、MIPS架構、Alpha架構等，其中x86架構與ARM架構是最為主流的指令集架構。在全球服務器市場中，x86架構占據九成以上的份額；在中國服務器市場，x86架構服務器市場份額更高，達96%以上。報告認為，海光采用x86架構，通過交叉專利授權獲得完整的x86指令集代碼，并可自行擴充指令集。其目前已實現自行迭代發展，并通過核心指令集擴充，建立了國產的C86指令體系，實現先進安全的CPU微架構設計和系統設計。

從下游應用領域來看，黨政是最早開始進行信創硬件產品推廣應用的領域，滲透率高，其次是金融、電信行業。新發展階段對信創硬件提出的要求從“可用”升級到“好用”“易用”，性能以及能否平滑遷移無疑是應用端選擇信創硬件產品時的重要考量因素之一。

CPU主要的性能衡量指標包括芯片主頻、硬件上存在的核心單元數、最高內存頻率、PCIe通道數等。通過指標對比，報告認為，2022年Q3上市的海光三號7390在主頻、核心數、內存通道數、內存最高頻率、PCIe通道數等指標上均居于行業領先地位，是目前國內性能最優的CPU產品。

信創產業是技術密集型行業，具有技術難度高、產業鏈條長、學科類別多等屬性，且產品需求變化快，因此企業的產品迭代能力對于企業能否在市場上長久立足至關重要。報告分析，六大國產CPU企業都是在引進國外技術的基礎上發展起來的，在指令集授權的基礎上都進行了自研，均自主可控，但與此同時已經呈現出截然不同的發展局面，海光、兆芯等 x86 技術架構下的企業在國外企業停止授權的基礎上已經完成了技術消化吸收，海光更是建立起一套完整可自主迭代發展的國內C86技術體系。

海光CPU自主迭代能力在三方面表現突出。第一，更新微架構，包括計算能力的提升；第二，增加安全應用方面能力，如對國密算法的支持；第三，研究先進設計和封裝技術，自主迭代核心與SoC結構，具備定制IP和開發封裝基板的能力。海光C86系列處理器保持每代至少15%～30%的性能提升。

據悉，報告旨在了解國內信創硬件產業技術脈絡、發展現狀，為所有關注信創硬件產業發展的部門機構、行業組織、企業等提供參考。報告顯示，2022年，中國信創硬件市場規模為2146.0 億元，預計2026年將達到7889.5億元。數字經濟已經成為中國經濟的核心組成部分和重要抓手之一，而信創產業是數字經濟建設必不可少的基礎產業，為了實現中國數字經濟的良性、健康發展，中國必須推動信創行業發展。

巨大的下游市場配合積極的國家政策，疊加國際形勢催生國產替代的緊迫性，國產CPU市場需求爆發，進入更為市場化發展的階段。報告綜合各項因素及各品牌市場表現指出，目前海光、鯤鵬在信創PC市場訂單充裕，市場占有率相對較高，位于第一競爭梯隊。海光CPU也已經形成以新華三、聯想、浪潮、同方、中科可控等為主要整機廠的C86（完全兼容 x86）信創硬件產品體系。

報告強調，信創關系著一個國家的網絡安全與信息安全。 但中國的信創產業在諸多環節都存在嚴重的“卡脖子”情況，因此一直以來信創都是我國實施科技自立自強政策的重點關注領域。要想真正地實現科技自立自強，必然要先實現信創的自主可控。CPU 作為計算機的運算與控制核心，對通用計算處理能力等性能指標有較高的要求，屬于集成電路設計中的最高端產品。掌握 CPU 核心設計能力需要長期積累， 需要長期持續的研發投入和迭代演進，技術儲備需要較長周期。

“從根本上說，信創整體解決方案就是通過打造以CPU和操作系統為重點的國產化生態體系，系統性保證整個國產化信息技術體系可生產、可用、可控和安全。”報告指出。