近日,備受矚目的“國產CPU第一股”龍芯中科技術股份有限公司正式啟動科創板IPO招股,股票代碼688047,公開發行4100萬股,募集資金投向“先進製程芯片研發及產業化項目”、“高性能通用圖形處理器芯片及系統研發項目”等。
資料顯示,龍芯中科成立於2008年3月,是國內自主研發處理器的代表企業。2020年底,龍芯中科推出首款採用自主指令系統LoongArch(龍架構)的處理器芯片龍芯3A5000,性能逼近開放市場主流產品水平,這標誌着我國無需再經過國外授權,國產CPU有望在保障先進性能下實現完全獨立自主。
二十載風雨砥礪 從受制於人到自主可控
龍芯中科主要的產品“龍芯”系列於2001年在中科院計算所開始研發,是國內最早研製的通用處理器系列之一,得到了中科院、國家高技術研究發展計劃(863計劃)、國家重點基礎研究發展計劃(973計劃)、核高基(核心電子器件·高端通用芯片·基礎軟件產品)等國家級項目的支持,技術積累深厚。
自2008年設立以來,龍芯中科專注於自主知識創新,其多項技術填補了國內空白,並申請和取得了多項專利、商標、軟件著作權、集成電路布圖設計及其他專有技術等,擁有完全獨立知識產權,獲得了國家相關部委、北京市的高度認可。
2010年,龍芯中科成立兩年後開始市場化運作,着眼於研發符合客户需求和具有市場競爭力的處理器產品。在後續十餘年中,龍芯中科堅持自主研發,陸續推出了針對不同應用場景的龍芯1號系列、龍芯2號系列、龍芯3號系列處理器及配套芯片;堅持自主研發核心IP,形成了包括系列化CPU IP核、GPU IP核、內存控制器及PHY、高速總線控制器及PHY等上百種IP核;推出了自主指令系統LoongArch,並基於LoongArch遷移或研發了操作系統的核心模塊。
通用處理器(CPU)是IT行業硬件中的核心部件,但一直以來長期依賴進口,是我國計算機行業發展中的痛點之一。在當前全球市場多變的環境下,關鍵核心領域存在“卡脖子”情況,對於我國科技企業的發展,存在極大的隱患。國產CPU廠商多年來艱苦攻關,持續實現技術突破,正逐步打破相關產業的國外技術壟斷,但CPU是芯片領域技術追趕難度最大的存在,在英特爾和ARM雙寡頭壟斷格局下,國產CPU應該如何自主發展成為各界關注的熱點。
近年來,國產CPU企業發展出多條技術路線,但大多還是依賴國外的架構在設計芯片,自主化程度不高,核心技術和信息安全仍是受制於人。龍芯中科是國內始終堅持基於自主指令系統構建獨立於Wintel體系和AA體系的開放性信息技術體系和產業生態的CPU企業。經過長期積累,龍芯中科形成了自主CPU研發和軟件生態建設的體系化關鍵核心技術積累。在2020年,龍芯中科推出的全新指令系統——LoongArch。
LoongArch基於龍芯二十年的CPU研製和生態建設積累,從頂層架構,到指令功能和ABI標準等,全部自主設計,不需國外授權。基於LoongArch推出3A5000等產品在性能、功耗等方面都不輸國外同類產品。同時,LoongArch也是一款充分考慮兼容需求的自主指令系統,在定義時充分考慮了MIPS、X86、ARM、RISC-V等主要指令系統的特徵,具有較好的自主性、先進性與兼容性。LoongArch將通過“指令系統創新+二進制翻譯”的方式,高效運行MIPS、X86、ARM等平台上的二進制應用程序,從而達到生態融合的目的。
LoongArch的問世,標誌着國產CPU已經開始擺脱對國外廠商的依賴,核心技術不再受制於人,國產芯片正式步入完全獨立自主的新時代。
產業化進程提速 市場規模拓展成效顯著
無數事實證明,國產CPU不能跟隨其他人的步伐,自主才是硬道理。國內CPU廠商並不少,但像龍芯中科一樣,近乎100%自研,擺脱對國外技術依賴的廠商着實不多。
作為國內極少數使用自主架構研製通用處理器的企業。龍芯中科目前已掌握指令系統、處理器核微結構、GPU以及各種接口IP等芯片核心技術,在關鍵技術上進行自主研發,擁有大量的自主知識產權,取得專利400餘項。
公司是國內極少數建立起涵蓋處理器核設計、多核互連設計、SoC設計、處理器驗證、可測性設計、定製IP設計、物理設計、封裝設計、板級設計、基礎軟件開發、內核及編譯優化、圖形優化技術、編程語言虛擬機和引擎技術、瀏覽器及安全增強技術等領域完整人才鏈、技術鏈和產業鏈的企業。
多年來自主研發,讓龍芯中科形成了自主CPU研發和軟件生態建設的體系化關鍵核心技術積累,從底層技術上,一點點擺脱國外技術,實現國產自主可控,成為國內自CPU的引領者、自主生態的構建者。
目前,基於龍芯CPU的電腦產品使用體驗已經達到市場主流水平,產品領域越來越廣泛。在深入底層技術的同時,龍芯中科的自主信息技術體系與產業生態也在穩步推進。龍芯中科堅持開放、兼容、優化的生態建設戰略,公司面向各個領域與合作伙伴展開廣泛的市場合作,並在電子政務、能源、交通、金融、電信、教育等行業領域取得了廣泛應用,根據招股書,與龍芯中科開展合作的廠商有數千家,下游開發人員達到數十萬人,基於龍芯處理器的自主信息產業生態體系正在逐步形成。
發展至今,龍芯中科收入也實現大幅增長。招股書顯示,龍芯中科業務收入主要來自於芯片產品(工控類芯片、信息化類芯片)銷售與基礎軟硬件解決方案業務,並以芯片產品銷售業務為主。其2019年、2020年、2021年營收分別為4.86億元、10.82億元、12.01億元,增長迅速。值得一提的是,龍芯中科核心技術產品收入佔比,為99.69%、99.91%及99.92%,核心技術成果轉化能力比較強。
目前,龍芯中科的三個系列產品分別面向不同的三個領域。產品龍芯1號系列面向嵌入式專門應用,龍芯2號系列面向工業控制和終端類應用,龍芯3號系列面向桌面與服務器類應用,下游的客户集中在網絡安全、辦公與業務信息化、工控及物聯網等領域。龍芯中科主要應用於桌面、服務器的信息化類芯片在報吿期內收入增速非常快,2019年至2021年均穩定在50%以上。
隨着自主CPU性能的不斷提高和軟件生態的不斷完善,國產CPU應用也在提速,基於國產CPU的信息產品已經得到批量應用,相關重點行業的關鍵信息基礎設施正在開展國產CPU應用。從某種意義上來講,龍芯芯片做大做強的過程,就是國產處理器逐漸崛起的過程。
科創板上市加速 打開國產CPU萬億級消費市場
國內長期是全球最大的CPU消費市場,從市場需求看,主要分為政務及重點行業市場、企業級市場以及消費級市場三個大類,它們的需求各異。政務及重點行業市場對安全性和定製化要求極高,這個市場是當前國產CPU的主要市場;企業級市場對生態要求高於政務市場,但低於消費級市場,這是未來國產CPU的重要增量;消費級市場則是國產CPU需要長期突破的目標市場。
隨着龍芯中科科創板上市後募投項目的達成,公司自主創新能力和產品競爭力將進一步提升,軟硬件生態建設將加速完善,相信,搭載龍芯CPU和國產操作系統面向萬億消費級市場的純國產電腦也將更快出現在大眾視野。