海光信息的競爭優勢在哪？

海光 CPU 和 DCU 產品基于 X86 架構和類 CUDA 生態， 具備較好的兼容性。

指令集是計算機軟硬件系統的重要接口，但其對外體現出來的是一套“規則”，真 正支撐指令集系統繁榮發展的是兼容該類指令集的計算機產業生態。根據 IDC 數據， 2020 年中國服務器市場出貨量為 353.4 萬臺，其中 x86 服務器出貨量為 343.9 萬 臺，占比 97.3%;非 x86 服務器出貨量僅為 9.5 萬臺，占比 2.7%。 x86 指令集具有業界最好的產業生態支持，現有運行中以及開發中的絕大部分 服務器、硬件設備、軟件系統均基于或兼容 x86 指令集。公司通過與 AMD 合作，獲 得了 x86 處理器設計核心技術，使得公司得以成功跨越 x86 處理器核心技術屏障， 進入到 x86 處理器設計領域，研制出符合中國用戶使用需求、兼具“生態、性能、安 全”三大特點的國產 x86 架構處理器產品。研發自主指令集雖然可以大幅度提升技術 上的自主可控比例，但同時會帶來現有產業生態環境難以支持、用戶應用遷移成本 代價高、應用體驗不佳等諸多問題。現階段公司未選擇該技術路線。

海光 CPU 兼容 x86 指令集，處理器性能參數與國際同類型主流處理器產品相 當，支持國內外主流操作系統、數據庫、虛擬化平臺或云計算平臺，能夠有效兼容目 前存在的數百萬款基于 x86 指令集的系統軟件和應用軟件，具有優異的生態系統優 勢。 海光 DCU 兼容“類 CUDA”環境，軟硬件生態豐富，典型應用場景下性能指標達 到國際上同類型高端產品的水平。海光 DCU 主要面向大數據處理、商業計算等計算 密集型應用領域，以及人工智能、泛人工智能類運算加速領域。

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，兼 容國際主流 x86 處理器架構和技術路線，具有先進的工藝制程、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，大幅度地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高效的安全保障。 海光 CPU 根據不同的產品規格定義，需要在一塊基板上封裝 1 至 4 顆裸片。裸 片的內部結構非常復雜，主要功能模塊包括處理器核心(Core)、片上網絡、各類接口 控制器等;除硬件電路外，裸片中還集成了復雜的程序代碼(“微碼系統”)。

從海光 CPU 應用場景角度看，公司將海光 CPU 產品規劃為海光 7000 系列、海光5000 系列和海光 3000 系列。三個系列產品技術設計同源，處理器核心等具有相似的技 術特征。

海光 CPU 主要應用于服務器和工作站。使用海光 CPU 的服務器主要應用與電 信運營商、金融、互聯網等領域，例如，電信運營商云服務資源池系統支撐云業務應 用，銀行和證券公司查詢、交易系統，互聯網的搜索、計算服務、存儲等應用;使用 海光 CPU 的工作站主要應用場景為工業設計和應用、圖形圖像處理，例如 VR、AR 圖形渲染場景，以及智能工廠數字孿生應用等。海光 CPU 在國產處理器中具有非常 廣泛的通用性和產業生態，已經大規模應用于電信、金融、互聯網、教育、交通等多 個行業或領域。

海光 DCU 屬于 GPGPU 的一種。CUDA 是一種由 NVIDIA 推出的通用并行計 算架構，包含了應用于 NVIDIAGPU 的指令集(ISA)以及 GPU 內部并行計算引擎。 海光 DCU 協處理器全面兼容 ROCm GPU 計算生態，由于 ROCm 和 CUDA 在生 態、編程環境等方面具有高度的相似性，CUDA 用戶可以以較低代價快速遷移至 ROCm 平臺，因此 ROCm 也被稱為“類 CUDA”。因此，海光 DCU 協處理器能夠較 好地適配、適應國際主流商業計算軟件和人工智能軟件，軟硬件生態豐富，可廣泛 應用于大數據處理、人工智能、商業計算等計算密集類應用領域，主要部署在服務 器集群或數據中心，為應用程序提供高性能、高能效比的算力，支撐高復雜度和高 吞吐量的數據處理任務。 GPU 最初的設計目標是為了提升計算機對圖形、圖像、視頻等數據的處理性能， 解決 CPU 在圖形圖像領域處理效率低的難題。隨著 GPU 在并行計算方面性能優勢 的逐步顯現以及并行計算應用范圍的逐步拓展，GPU 逐漸分化成兩條分支，一條是 傳統意義的 GPU，延續專門用于圖形圖像處理用途，內置了視頻編解碼加速引擎、 2D 加速引擎、3D 加速引擎、圖像渲染等專用運算模塊;另一分支是 GPGPU，作為 運算協處理器，并針對不同應用領域的需求，增加了專用向量、張量、矩陣運算指 令，提升了浮點運算的精度和性能，以滿足不同計算場景的需要。

海光 DCU 的構成與 CPU 類似，其結構邏輯相對 CPU 簡單，但計算單元數量 較多。海光 DCU 的主要功能模塊包括計算單元(CU)、片上網絡、高速緩存、各類接 口控制器等。

海光 8100 能夠充分挖掘應用的并行性，發揮其大規模并行計算的能力，快速開發 高能效的應用程序。海光 8100 采用先進的 FinFET 工藝，典型應用場景下性能指標可以 達到國際同類型高端產品的同期水平。

隨著 GPGPU 的技術發展和相關生態環境的逐步完善，其用途被進一步發掘。目前， GPGPU 已經廣泛用于商業計算和大數據處理，如天氣預報、工業設計、基因工程、藥 物發現、金融工程等。在人工智能領域，使用 GPGPU 在云端運行模型訓練算法，可以 顯著縮短海量訓練數據的訓練時長，減少能源消耗，從而進一步降低人工智能的應用成 本。與此同時，GPGPU 能夠提供完善的軟件生態系統，便于各種已有應用程序的移植 和新算法的開發，因此全球人工智能相關處理器解決方案仍然是以 GPGPU 為主。因此， GPGPU 是人工智能領域最主要的協處理器解決方案，占據人工智能 90%以上的市場份 額，在智能工廠、無人駕駛、智慧城市等領域具有廣泛的市場空間。