海光信息(688041)2024年度管理层讨论与分析

证券之星消息,edc活化羧基 原理近期海光信息(688041)发布2024年年度财务报告,报告中的管理层讨论与分析如下:

发展回顾:

一、经营情况讨论与分析

公司作为国内领先的高端处理器设计企业,自成立以来研发出了多款满足我国信息化发展的高端处理器产品,建立了完善的高端处理器研发环境和流程,产品性能逐代提升,功能不断丰富,主要产品包括高端通用处理器(CPU)和协处理器(DCU),已成功完成了多代产品的独立研发和商业化落地。报告期内,公司持续深耕主营业务,通过高强度的研发投入,提升技术创新能力和产品品质,致力于为客户提供高性能、高可靠、低功耗的产品以及优质的服务。公司推出的系列高端处理器产品,已经广泛应用于电信、金融、互联网等多个行业的数据中心,以及大数据处理、人工智能、商业计算等领域,市场地位和竞争优势进一步提高。

(一)深耕主营业务,经营指标稳步提升

报告期内公司实现营业收入916214.81万元,较上年同期增长52.40%;实现归属于母公司所有者的净利润193099.05万元,较上年同期增长52.87%;实现归属于母公司所有者的扣除非经常性损益的净利润181577.76万元,较上年同期增长59.79%;实现每股收益0.83元,较上年同期增长53.70%。

公司整体经营情况持续向好,高端处理器产品的产业生态版图不断拓展,涉及的行业应用以及新兴人工智能大模型产业逐步增加。公司立足通用计算市场,凭借卓越的高端处理器设计能力、高效的产品迭代能力以及强大的行业引领能力,不断提升市场知名度,强化竞争优势。公司积极与国内信息技术产业上下游企业开展深度合作,以海光高端处理器为算力基石,携手云计算、大数据及行业软件等领域的科技企业,共同打造具备开放安全特性、绿色环保理念以及可持续扩容潜力的产品解决方案。随着国产化进程的深入推进,公司发展根基愈发坚实,为公司经营能力的提升注入强劲动力,推动公司迈向更高的发展台阶。

(二)坚持技术创新,产品获得广泛认可

公司在产品打造和技术创新上保持着高水平的研发投入,通过持续的和较大规模的研发投入,不断完善公司的研发体系,以保持高水平的技术创新能力。报告期内,公司研发投入344575.56万元,较上年同期增长22.63%,研发投入占营业收入比37.61%;公司研发技术人员2157人,占员工总人数的90.18%,77.61%的研发技术人员拥有硕士及以上学历。

公司始终坚持自主创新,凭借持之以恒的研发投入,公司的高端处理器产品不仅拥有领先的计算性能,更在安全可靠、产业生态和自主性等方面展现出较强的优势。报告期内海光CPU产品的市场应用领域进一步拓展、市场份额逐步提高,支持了广泛的数据中心、云计算、高端计算等复杂应用场景;海光DCU产品以高算力、高并行处理能力、良好的软件生态支持了算力基础设施、商业计算等行业应用。海光CPU及海光DCU系列产品广泛支持了行业构建数据中心和算力平台,促进智能计算与数值计算的深度融合。

(三)打造生态体系,助力产业链共生发展

公司联合国内主流服务器厂商围绕着不同类型的市场需求,形成了涵盖通用机架式服务器、人工智能服务器、刀片和高密度服务器、存储产品以及视觉工作站、边缘计算产品等诸多形态的产品,形成了有规模的国产整机合作伙伴体系,共同推动公司产品向最终用户的导入和覆盖。

公司依托光合组织打造产业生态,持续建立健全产业链;围绕海光技术路线,升级面向生态伙伴的“星海计划”,通过全方位资源投入,全面支持上下游伙伴加速围绕海光计算平台的开发和应用。截至目前,公司联合产业链上下游近5000家企业、高校、科研院所、行业用户等创新力量,开展了近万余项软硬件优化协同技术研发,共同打造上万项联合解决方案,共同促进海光整机生态健康发展。

(四)夯实技术壁垒,知识产权成果丰硕

公司持续在关键技术领域加大研发投入,攻克高端处理器设计的若干核心技术,形成了大量自主知识产权。截至报告期末,公司累积取得发明专利836项、实用新型专利115项、外观设计专利3项、集成电路布图设计登记证书299项、软件著作权304项。随着高强度研发投入以及核心技术的积累,公司的技术“护城河”越来越巩固,产品组合也逐渐丰富。

公司高度重视知识产权的管理和保护,制定了完善的知识产权管理制度,同时建立了专业的知识产权管理团队,对专利、软件著作权、集成电路布图等知识产权进行高效的申请和管理,荣获第25届中国专利奖—优秀奖、四川专利一等奖、天津市专利优秀奖、国家知识产权优势企业等荣誉。公司将核心技术视为最重要的资产,通过专利申请和专有技术保密相结合的方式进行技术保护,为核心技术体系保驾护航。

(五)公司治理规范,人才战略持续深化

报告期内,公司始终将治理视为可持续发展的重要基石,坚持规范运作的原则,根据相关法律、法规及规范性文件的要求建立并优化多项制度管理体系,不断强化内部审计和风险管理,确保公司运营的合规性和稳健性。公司认真履行信息披露义务,切实维护公司及股东尤其是中小股东的合法权益。同时,公司持续加强对董监高等“关键少数”人员的相关培训,提升“关键少数”人员的规范意识,积极发挥各专门委员会在公司治理方面的作用,推动公司整体治理水平的提升。

集成电路设计行业是典型的人才密集型行业,专业水平高、技术实力强的研发团队是公司持续创新能力的保证。公司不断完善人才培养和引进机制,营造拼搏、创新、协作、担当的文化氛围。截至报告期末,公司员工总人数2392人,其中拥有硕士及以上学历人员1755人,占员工总人数的73.37%。公司员工队伍年龄结构合理、技能全面,能够有力支撑公司的技术创新、产品研发和经营管理,为公司发展提供源动力,激发创新活力。

(六)深度践行ESG理念,共享发展成果

在促进技术创新发展的同时,公司高度重视在环境、社会及公司治理(ESG)等领域的建设,致力于构建合规、和谐、绿色的运营环境,助力公司业务健康、稳定、可持续发展。公司ESG执行小组在董事会战略委员会的领导下,持续扎实推进ESG相关工作,进一步提升公司ESG治理水平和影响力,积极履行社会责任,积极落实节能减排措施、融入公益事业,努力实现公司与社会、环境协同可持续发展。

自登陆科创板以来,公司获得了多项ESG领域奖项,在秩鼎(“AA”级)、商道融绿(“A-”级)、同花顺等多个ESG评级持续提升。

公司十分重视对投资者的合理投资回报,积极通过现金分红、股份回购等方式,与投资者共享公司经营成果。报告期内,公司获得了第十五届天马奖“中国上市公司投资者关系管理天马奖”、“2024最具价值科创板上市公司”、“年度影响力企业”、“科创三十强”等多项荣誉,并在上海证券交易所2023-2024年度信息披露工作评价中获得A级。这些成果体现了资本市场对于公司经营治理、市值规模、信息披露、投资者关系工作的认可和肯定。公司将持续与全体股东共享“长期、稳定、可持续”的企业发展红利,增强广大投资者的获得感。

二、报告期内公司所从事的主要业务、经营模式、行业情况及研发情况说明

(一)主要业务、主要产品或服务情况

1.主营业务

情况公司的主营业务是研发、设计和销售应用于服务器、工作站等计算、存储设备中的高端处理器。公司的产品包括海光通用处理器(CPU)和海光协处理器(DCU)。海光CPU系列产品兼容x86指令集以及国际上主流操作系统和应用软件,软硬件生态丰富,性能优异,安全可靠,已经广泛应用于电信、金融、互联网、教育、交通等重要行业或领域。海光DCU系列产品以GPGPU架构为基础,可广泛应用于大数据处理、人工智能、商业计算等应用领域。

报告期内,公司产品性能持续提升,研发项目进展顺利,研发团队在高端处理器设计、验证等关键技术领域不断实现突破。公司高端处理器产品以其在功能、性能、生态和安全方面的独特优势,树立了良好的口碑,进一步夯实了产品在国内的领先地位,扩大了市场竞争力和品牌影响力。

2.主要产品情况

高端处理器作为现代信息系统设备中的核心部件,在大规模数据处理、复杂任务调度和逻辑运算等方面发挥了不可替代的作用。根据应用领域、技术路线和产品特征的不同,公司高端处理器分为海光CPU系列产品和海光DCU系列产品。

(1)海光CPU

海光CPU主要面向复杂逻辑计算、多任务调度等通用处理器应用场景需求,兼容国际主流x86处理器架构和技术路线,具有优异的系统架构、高可靠性和高安全性、丰富的软硬件生态等优势。海光CPU按照代际进行升级迭代,每代际产品按照不同应用场景对高端处理器计算性能、功能、功耗等技术指标的要求,细分为海光7000系列产品、海光5000系列产品、海光3000系列产品。

海光CPU主要具有三大技术优势,一是优异的产品性能,二是良好的系统兼容性,三是较高的系统安全性,在国产处理器中具有非常广泛的通用性和产业生态,已经大规模应用于电信、金融、互联网、教育、交通、工业设计、图形图像处理等行业及领域。海光CPU既支持面向数据中心、云计算等复杂应用场景的高端服务器,也支持面向政务、企业和教育场景的信息化建设中的中低端服务器以及工作站和边缘计算服务器。

(2)海光DCU

海光DCU属于GPGPU的一种,采用通用并行计算架构,能够较好地适配、适应国际主流商业计算软件和人工智能软件。与CPU相同,海光DCU按照代际进行升级迭代,每代际产品细分为8000系列的各个型号。海光DCU基于通用图形处理器设计理念,具有全精度支撑能力,加药装置原理图包括双精度、单精度、半精度、整型等,能够充分挖掘应用的并行性,发挥其大规模并行计算的能力,快速开发高能效的应用程序,为科学计算、人工智能计算提供算力,可以全面支持深度学习训练、推理场景,以及大模型场景等。海光DCU具备自主研发的DTK软件栈,是目前国内最为完备的生态之一,极大的减少了应用迁移难度。

海光DCU主要部署在服务器集群或数据中心,为应用程序提供性能高、能效比高的算力,支撑高复杂度和高吞吐量的数据处理任务。在AIGC持续快速发展的时代背景下,海光DCU拥有完善的统一底层硬件驱动平台,能够适配不同API接口和编译器,并支持常见的函数库,与国内多家头部互联网厂商完成全面适配。

(二)主要经营模式

公司通过向客户提供高端处理器产品获取业务收入,海光CPU和海光DCU的芯片设计工作均由公司独立完成,公司主要负责制定芯片的规格参数与方案、进行芯片设计和验证、交付芯片设计版图等,芯片的晶圆加工、封装测试通过委外方式完成。公司主要采用直销模式进行产品销售,少量采用经销模式。公司内部设有专门的销售团队与客户进行需求沟通。在直销模式下,公司直接参与客户的公开招标或商务谈判,达成意向后,公司与客户签订销售合同;公司接收客户的采购订单后,根据订单进行备产,生产完成后发货,并向客户提供设计、调试及技术支持等相关服务。

报告期内,公司主要客户为服务器厂商。公司已经与国内多家主要的服务器厂商建立了战略合作关系,为产品销售奠定了良好的基础。公司建立了完善的市场销售体系,可以及时了解市场动向和客户需求,便于推广和销售公司产品。同时,公司的销售团队与技术支持团队、研发团队保持着紧密沟通和协作,以提高客户服务的响应速度和客户满意度。

(三)所处行业情况

1、行业的发展阶段、基本特点、主要技术门槛

公司所处的集成电路行业具有典型的资金密集型、技术密集型和人才密集型的特点,企业取得行业竞争优势需要具备较强的经济实力、不断提升的研发能力、广泛的客户和供应商资源以及较强的上下游整合能力。同时,随着全球数字化、智能化趋势的加速推进,在数据中心、云计算、人工智能、物联网等领域,对高性能、低功耗、高集成度的高端处理器芯片需求更为迫切,为行业的发展带来了新的增长动力和广阔的市场空间。面对这些行业机遇和挑战,公司需要在产品的各道环节持续加大研发投入,不断实现技术创新、产品迭代,提升公司技术实力与市场竞争力,为长远发展做好规划和积淀。

(1)行业的发展阶段、基本特点

集成电路作为信息产业的基础和核心,是关系国民经济和社会发展全局的战略性、基础性、先导性产业,是新质生产力的发动机,其产业链主要包括集成电路设计、芯片制造和封装测试。纵观全球竞争格局,集成电路产业的头部效应较为明显,少数领军企业占据了市场的主导地位。目前,全球集成电路市场主要由美国、欧洲、日本、韩国的企业所占据。我国集成电路产业起步较晚,但最近几年,我国集成电路产业在结构和规模两方面得到了一定提升,为推动我国集成电路产业的发展,增强信息产业创新能力和国际竞争力,建立了良好的政策环境和产业环境。

集成电路产业发展有其自身的特点和规律,归纳起来,有以下三方面突出的特点。一是进入门槛高。集成电路产业资金密集,是当前信息领域中投资最大的产业,加上技术更新速度快,需要持续的研发投入以形成规模优势,具有投入高、回报期长的特征。二是生态效应明显。根据集成电路产业过去几十年的发展经验,前几名企业往往占据细分领域绝大部分市场份额,呈现“大者愈大”的发展格局。三是人才和技术密集。集成电路产业知识和技术密集特点突出,人作为知识和技术的载体,在其中起决定作用。

在高端处理器领域,由于x86架构处理器起步较早,生态环境较其他架构具有明显优势,在我国,根据IDC数据,2024年第三季度,中国服务器市场出货量同比增长16.6%。预计到2028年,中国x86服务器市场出货量将达到460万台,收入规模将增长至620亿美元

随着近几年人工智能技术爆发式的突破,人工智能产业链与商业化应用进入了高速发展阶段。根据中商产业研究院,中国AI芯片2019-2024年CAGR达64.8%,其中GPU为主流技术路径。根据IDC预测,到2028年中国加速服务器市场收入将增长至253亿美元,出货量将达到96.7万台

根据我国印发的《算力基础设施高质量发展行动计划》,提出2025年我国算力规模将超过300EFLOPS,智能算力占比达到35%。2023年12月,国家发展改革委等五部门联合印发《关于深入实施“东数西算”工程加快构建全国一体化算力网的实施意见》(简称“《实施意见》”)提出到2025年底,综合算力基础设施体系初步成型。《实施意见》从通用算力、智能算力、超级算力一体化布局,东中西部算力一体化协同,算力与数据、算法一体化应用,算力与绿色电力一体化融合,算力发展与安全保障一体化推进等五个统筹出发,推动建设联网调度、普惠易用、绿色安全的全国一体化算力网。

随着全国一体化算力网络和“东数西算”工程的部署,我国各地计算中心加快布局,据IDC最新发布的GlobalDataSphere2023数据,2023年我国数据量规模预计为30.0ZB,到2027年数据量规模则将达到76.6ZB,2023-2027年CAGR达到26.4%。英特尔的研究也表明,AI模型的计算量每年将会增长10倍,这一趋势随着未来人工智能与传统产业的深度融合会进一步加快。在AI的时代浪潮下,CPU仍然扮演着不可或缺的角色,同时异构并行计算的能力将进一步被强化,由CPU及加速芯片异构而成的智能算力或终将成为数字经济时代下的算力主角。

(2)主要技术门槛

高端处理器的研发和生产需要使用业界最为前沿的科学和工艺技术,具有极高的研发和生产壁垒,是集成电路领域最新研究成果的集大成者,需要大量的研发投入,才能实现高端处理器产品的快速迭代。为了跟踪市场需求,实现产品的迭代更新和长远发展,高端处理器设计企业需要持续投入产品研发并储备下一代技术,在产品的各道环节均涉及大量的资金投入和长期的技术积累。产业投入不足、相关技术储备相对薄弱在一定程度上限制了我国高端芯片设计行业的发展。

同时,高端处理器研发在架构设计、电路设计、工艺制程、先进封装设计等方面均有较高的技术门槛,对人才的创新能力和工程技术能力要求很高。经过多年的发展,虽然我国已经培养了一批高水平芯片研发专业人才,但是高水平人才的供给速度难以满足我国蓬勃发展的集成电路产业的需要。高水平集成电路研发人才培养周期长,且我国高端芯片设计行业发展时间较短,导致行业高端专业人才紧缺。国际主流集成电路设计公司大都经历了数十年以上的发展,积累了大量的技术、市场和人才资源。我国集成电路设计企业多处于成长期,与国际同行相比,资金实力相对较弱,技术差距尚待缩小,亦面临人才紧缺的问题。

2、公司所处的行业地位分析及其变化情况

近几年我国高端处理器产业获得了长足的发展,但由于国际主流企业研究起步早、研发投入持续,技术及人才积累深厚,国产高端处理器要在产业层真正具备国际竞争力,仍需在产品、技术和生态领域协同发力。公司已经研制出多款满足中国用户使用需求,兼具“性能、生态、安全”三大特点的国产高端处理器产品,同时已建立起完整的海光生态体系,不断推动公司高端处理器产品的持续创新及市场拓展。

(1)技术地位

x86指令集具有业界最好的产业生态支持,现有运行中以及开发中的绝大部分服务器、硬件设备、软件系统均基于或兼容x86指令集。海光CPU主要具有三大技术优势。一是优异的产品性能。海光CPU具备高计算和扩展能力,使用先进的处理器微结构和缓存层次结构、高主频设计技术,依托先进的SoC架构和片上网络,集成了更多处理器核心,使产品性能优势显著。二是良好的系统兼容性。海光CPU可以兼容国内外主流操作系统、数据库、中间件等基础软件及广泛的行业应用软件。三是较高的系统安全性。海光CPU采用安全技术内置的形式,在密码技术、可信计算、机密计算等领域率先取得突破,为信息安全扣上三道“金刚锁”,通过不断扩充安全算法指令、集成安全算法专用加速电路等方式,有效提升了数据安全性和计算环境的安全性,原生支持可信计算,安全方案得到国内厂商的广泛认可。

海光DCU以良好的兼容性,为用户提供强大的计算服务能力。海光DCU主要具有三大技术优势。一是强大的计算能力。海光DCU基于大规模并行计算微结构进行设计,具备全精度各种数据格式的算力,是一款计算性能强大、能效比较高的通用协处理器。二是高速并行数据处理能力。海光DCU集成片上高带宽内存芯片,可以在大规模数据计算过程中提供优异的数据处理能力,使海光DCU可以适用于广泛的应用场景。三是良好的软件生态环境。海光DCU采用GPGPU架构,解决了产品推广过程中的软件生态兼容性问题。公司通过参与开源软件项目,加快了公司产品的推广速度,并实现与GPGPU主流开发平台的兼容。

(2)市场地位

公司在国内率先研制完成了高端通用处理器和协处理器产品,并实现了商业化应用。相较于国外厂商,公司根植于中国本土市场,更加了解中国客户的需求,能够提供更为安全可控的产品和更为全面、细致的运营维护服务,具有本土化竞争优势。自推出以来,公司产品已被国内多家知名服务器厂商采用,相关产品成功应用到电信、金融、互联网、人工智能、大模型等多个行业和领域,为千行百业注入“芯”动力。基于完善的产业链生态、软件生态和整机生态体系,公司面向全行业、全场景业务需求,提供丰富的软硬件一体化解决方案,为产业发展和应用创新注入“芯”动能。

在各地加速推进绿色低碳算力的市场需求下,公司通过技术研发创新,不断提高处理器能效比,降低功耗,芯片自带的智能调节负载技术,能够根据业务系统的负载“智能”变动,从计算底座的最底层实现绿色节能的效果,满足绿色新质生产力发展需求。公司通过不断的技术创新和设计优化,实现了核心处理器产品的多次迭代更新。公司产品性能的持续提高和功能的日益丰富将不断提升公司的核心竞争力。

3、报告期内新技术、新产业、新业态、新模式的发展情况和未来发展趋势

(1)数字经济加快发展

数字经济已成为推动全球经济增长的关键力量,在我国经济总量中的占比也在持续提升。国家陆续出台了一系列政策,积极推动数字经济与实体经济的深度融合,以促进经济社会的全面转型和升级。根据党中央、国务院印发的《数字中国建设整体布局规划》,明确提出到2025年,基本形成横向打通、纵向贯通、协调有力的一体化推进格局,数字中国建设取得重要进展。2024年《政府工作报告》提出:深入推进数字经济创新发展。制定支持数字经济高质量发展政策,积极推进数字产业化、产业数字化,促进数字技术和实体经济深度融合。深化大数据、人工智能等研发应用,开展“人工智能+”行动,打造具有国际竞争力的数字产业集群。健全数据基础制度,大力推动数据开发开放和流通使用。适度超前建设数字基础设施,加快形成全国一体化算力体系。国家一系列战略规划和政策措施体现了对数字经济的高度重视。

(2)生成式人工智能AIGC涌现

随着技术的不断进步和市场的日益成熟,AIGC产业在全球范围内呈现出迅猛发展的态势,为各行业带来了前所未有的创新机遇。在持续快速发展的背景下,以ChatGPT、Deepseek等为代表的大模型人工智能技术浪潮席卷全球,国内互联网巨头、人工智能领域的领军企业、顶尖高校及科研机构纷纷投入类似ChatGPT乃至功能更强大的大模型研发中,随着与业务紧密结合的人工智能应用场景逐渐落地,拥有先进算法和强大计算能力的企业成为了最主要的推动者,人工智能发展进入了全新阶段。随着AIGC与互联网、大数据、实体经济等领域的深度融合,以及多模态生成式模型的不断发展,AI技术的应用正迅速释放到工业、医疗、教育等多个领域,不断深化并构建出大量的全新场景,对多个行业的发展产生深远影响,人工智能正在迎来快速发展的黄金时期。

受益于数据资源的不断丰富、算力硬件资源的需求增长以及大模型技术的突破发展,根据艾瑞咨询的预测,中国AIGC产业规模将持续增长。2028年,我国AIGC产业规模预计将达到7202亿元,到2030年有望突破万亿元,2023-2028年,中国AIGC产业规模的年均复合增速达115.06%。这一趋势反映了AIGC技术在未来的发展潜力和对各行各业的深远影响,预示着AI将在推动社会进步中发挥更加关键的作用,成为我国经济发展的重要力量之一。

(3)算力需求不断增加

随着大模型的迭代,训练所需的样本和参数呈指数级增长,多模态智能数据从训练到推理均需要算力的驱动,伴随模型逐渐复杂化,所对应的算力需求也进一步加剧,而这些需求都会推动高端处理器的快速增长。

算力在我国数字经济的发展中扮演着至关重要的角色,能够挖掘数据的价值并且推动我国智能产业的进步,处于高速发展阶段,并逐渐呈现出通用算力、智能算力、绿色算力、边缘算力、可信算力等多元化、融合化的特点。为满足不断增长的算力需求,智算中心已经成为支撑数字经济和智能产业发展的基础设施。近年来,智算中心建设在持续加快,我国智能算力规模正在高速增长。根据IDC测算,2022-2027年期间,中国智能算力规模年复合增长率达33.9%。随着智算中心的不断完善和升级,将进一步促进我国经济社会的智能化转型。根据IDC数据,预计到2027年中国智能算力规模将达到1117.4EFLOPS(基于FP16计算)。

(4)国产化产业持续发展

中国是全球重要的CPU消费市场,计算机用户基数庞大。信息产业的国产化是国家建设数字中国的先行条件,国产高端处理器在各个行业逐步延伸,对信息安全、供应链安全要求相对较高的领域,亦是国产CPU的优势市场。随着政策的推动和市场需求的不断扩大,国产化产业的市场规模持续增长,应用领域持续扩大,自主可控要求持续提升。随着国内产业链相关领域技术的不断成熟,国产化产业将为行业和应用领域带来新的增长点和发展机遇。

(四)核心技术与研发进展

1、核心技术及其先进性以及报告期内的变化情况

公司在CPU和DCU芯片技术领域持续投入,报告期内,在体系结构设计、核心微结构验证、安全架构、IP研发、可测性与可调试性设计、物理设计及封装、测试、基础软件设计等核心技术上持续开展研发,优化、提升公司产品性能,具体如下:

(1)体系结构设计方面

开展先进封装和高带宽低延时Chiplet互联技术研发,不断提升计算性能。提升访存带宽,支持DDR和HBM等存储协议接口。处理器利用ComboPHY灵活支持多种高速I/O,包括处理器之间互连总线、PCIe、CXL、SATA、1/10GbE等。可扩展片上网络,利用提高数据位宽、频率和并行BUS技术,提升带宽、降低延迟。支持QoS,进一步降低敏感数据的访问延时和基于线程的访存带宽控制。针对高主频的复杂微结构、软件协同下功耗预估和管理等方面进行了创新性处理器体系结构设计。

(2)核心微结构验证方面

升级了处理器核心功能部件级、处理器核心级、处理器核心簇级、全片多核心簇级、多芯粒级和多芯片级完整的多层次处理器验证环境。升级了包括指令集架构功能验证程序、微结构定向功能测试程序、随机指令序列测试程序、功能部件级随机测试激励、处理器核性能验证激励等各项验证激励。建立了指令功能模型、功能部件级正确性模型。使用形式化验证技术提升验证速度及完备性。形成了包括基于先进设计方法学的多层次处理器验证环境、定向验证激励及随机验证激励、指令集功能模型及各微结构层次正确性检查器、基于硬件仿真加速器的验证等处理器核心微结构验证技术体系。

(3)安全架构方面

处理器安全技术主要包括可信执行环境、密码技术、可信计算、控制流保护技术、漏洞防御等。可信执行环境支持硬件自动加解密内存数据、硬件资源隔离、远程证明等功能,提供云上机密计算技术和隐私保护计算技术,有效保护数据安全。密码技术集成符合国密标准的密码协处理器和密码指令集,内置密码模块符合GM/T0028《密码模块安全技术要求》安全等级第二级要求,支持密钥管理,支持国密标准SM2、SM3、SM4。处理器内置可信计算平台,支持基于硬件信任根的TSB可信安全启动、中国可信计算标准TPCM和TCM2.0。支持内存数据完整性保护。通过可信计算平台可以对系统进行主动的度量及监控,并在检测到异常时及时采取措施,有效保护系统,符合等保2.0要求。实现控制流保护技术,能够检测并阻止控制流劫持攻击(如ROP攻击),防范缓冲区溢出攻击。

(4)IP研发方面

公司拥有高水平定制电路设计平台,拥有完善的设计流程和设计方法,具备丰富成熟的定制和半定制电路开发能力。有涵盖定制标准单元库、存储器编译器、各类通用接口(GPIO/I2C/I3C/RGMII等)、硅通孔接口(TSVIO)内核高速缓存,高密度VcacheSRAM,高性能数字/模拟PLL时钟、片上模拟和数字电源以及垂直供电,模拟和数字测温以及芯片生命周期管理多种传感器等关键IP与电路系统设计能力。通过数模混合高速接口设计技术,开发的高带宽、低功耗、低延迟的芯粒互连接口,支持标准封装和先进封装互连,在芯片层面实现了处理器体系结构的重组。

(5)可测性与可调试性设计方面

建立了全套先进的DFT和DFD设计流程。DFT采用基于数据流的方式进行测试,能够有效应对超大规模的复杂芯片,不仅能够减少测试时间和测试数据量,而且能够将模块和顶层隔离开,降低设计复杂度。根据模块级评估结果划分顶层测试任务,完成顶层测试协议文件的映射,生成跳变时延故障、固定型故障、串扰故障等测试向量。针对片上特定IP及嵌入式存储结构,制定内建自测试等设计方案。攻克了芯粒间静态和高速测试的电路架构和测试向量生成的关键技术。研发了面向芯片硅后验证的软硬件调试工具,包括调试现场分析工具、内部信号观测工具、JTAG调试工具、配置总线访问工具等。

(6)物理设计方面及封装方面

顶层物理设计流程支持多层次设计和多层次模块复用,支持模块穿透过线和总线流水线复用,有效地提高超大规模集成的物理设计效率。自研的高性能时钟网格拓扑、布局布线和仿真分析技术支持高端芯片时钟网格设计。签核技术支持芯片动态工作电压和频率变化,以适应不同性能的需求和节省功耗,支持自适应工作电压变化。公司在多芯片互联、基板设计、封装电/热/力仿真、大尺寸多层基板设计、凸块(bumping)加工技术、高性能散热技术等已经形成一整套封装技术解决方案。结合多芯片复杂结构、热、电、力互相影响的挑战,建立了一套从芯片级到封装级的多物理场仿真能力。

(7)测试方面

建立了覆盖晶圆测试、封装测试、终测和系统级测试在内的处理器测试体系,建立基于产品需求的晶圆质量及性能判决模型,利用低温和高温环境下晶圆测试数据,对芯片进行速度与功耗建模。可靠性方面,通过自建研发老化测试系统,实现可靠性测试自主可控,不断提高可靠性问题解决能力以及快速响应能力,进一步提升产品可靠性水平。

(8)基础软件设计方面

公司自主设计和定义了微码指令集和功能,形成由微码程序、微码编译器、微码补丁、微码专用硬件以及微码验证环境等组成的海光处理器微码系统,支持微码编译和调试、高级语言编程,实现了微码安全加载和验证机制。围绕编译器、基础应用等方向展开深度优化。海光编译器精准把控缓存运用,通过访存、计算、循环优化等多维策略深度激发CPU潜能。对核心数学库进行深度优化,覆盖密集/稀疏线性代数和FFT场景,通过并行、指令集、高效访存与循环展开等技术不断提升计算访存比和访存命中率。针对容器、内核、系统库等基础组件进行软硬件垂直整合,并面向存储、网络、数据库等多场景进行深入调优,显著提升系统效能。

三、报告期内核心竞争力分析

(一)核心竞争力分析

公司依靠领先的核心技术优势、一流的集成电路人才团队、优异的产品性能和生态以及优质的客户资源,形成了核心竞争优势。

1.领先的核心技术优势

高端处理器设计复杂,其核心技术此前仅掌握在几家国际领先企业手中。公司是少数几家同时具备高端通用处理器和协处理器研发能力的集成电路设计企业。基于x86指令框架、“类CUDA”计算环境、国际先进处理器设计技术和产业链上下游需求,公司大力发展满足中国信息化发展需要的高端处理器产品,并进行持续的研发和优化,不断提升高端处理器性能。公司高度重视处理器的安全性,通过扩充安全算法指令集、原生支持可信计算及加密虚拟化方案等方法,有效地提升了海光高端处理器的安全性。公司研发出的CPU产品和DCU产品的性能和生态均在国内处于领先地位。

公司在高端处理器及相关领域开展了系统化的知识产权布局,截至报告期末,公司累积取得发明专利836项、实用新型专利115项、外观设计专利3项、集成电路布图设计登记证书299项、软件著作权304项。

2.一流的集成电路人才团队

高端处理器设计属于技术密集型行业,专业的研发人员是芯片设计企业研发能力不断提升的基石。公司骨干研发人员多拥有知名芯片公司的就职背景,拥有成功研发x86处理器或ARM处理器的经验。截至2024年12月31日,公司研发技术人员共2157人,占比90.18%,其中拥有硕士及以上学历人员1674人,公司研发人员理论基础扎实、实践经验丰富、知识结构合理,在公司各个关键岗位上发挥重要作用,能够有力支撑公司的技术创新和产品迭代,保证海光高端处理器研发任务的顺利完成。

公司在内部管理、供应链、产品销售等方面均建立了成熟团队,核心骨干均有多年公司运营管理或市场销售经验,对公司未来的发展方向和公司产品的市场定位有着明确的目标和计划。

3.优异的产品性能和生态

海光CPU兼容x86指令集,处理器性能参数优异,支持国内外主流操作系统、数据库、虚拟化平台或云计算平台,能够有效兼容目前存在的数百万款基于x86指令集的系统软件和应用软件,具有优异的生态系统优势。海光DCU兼容性高,软硬件生态丰富,主要面向大数据处理、商业计算等计算密集型应用领域。

公司主动融入国内外开源社区,积极向开源社区提供适用于海光CPU、海光DCU的适配和优化方案,保证了海光高端处理器在开源生态的兼容性。随着信息技术应用创新的不断推进,国内更多的龙头企业积极开展基于海光高端处理器的生态建设和适配,在操作系统、数据库、中间件、云计算平台软件、人工智能技术框架和编程环境、核心行业应用等方面进行研发、互相认证和持续优化,研制出了一批具有国际影响力的国产整机系统、基础软件和应用软件,在金融、电信、交通等国民经济关键领域基本实现自主可控,建立了基于海光CPU和海光DCU的完善的国产软硬件生态链。

4.优质的上下游产业链

公司作为国内领先的芯片设计企业,与产业链上下游保持着紧密联系。产业链上游主要包括芯片设计相关的EDA工具供应商、IP开发商,芯片制造相关的晶圆加工企业及其上游设备厂商、材料供应商,以及封装测试相关的封装企业及其上游设备厂商、材料供应商。在IP、EDA设计工具、芯片制造和封装方面,公司继续加大与上游企业的合作力度,促进产业链的协同发展。产业链下游主要为服务器整机制造企业及部分服务器直接用户。海光高端处理器产品已经得到了国内行业用户的广泛认可,逐步拓展了浪潮、联想、新华三、同方等国内知名服务器厂商,开发了多款基于海光处理器的服务器、工作站等产品,有效地推动了海光高端处理器的产业化。公司利用其高端处理器在功能、性能、生态和安全方面的独特优势,联合整机厂商、基础软件供应商、应用软件供应商、系统集成商和行业用户,建立了基于海光高端处理器的产业链。

目前,海光CPU已经应用到了电信、金融、互联网、教育、交通等行业;海光DCU主要面向大数据处理、商业计算等计算密集型的应用领域展开商用。相比国际领先的芯片企业,公司根植于中国本土市场,更了解中国客户的需求,能够提供更为安全可控的产品和更为全面、细致的解决方案和售后服务,具有本土化竞争优势。随着公司产品在上述领域中示范效应的逐步显现,以及公司市场推广力度的不断加强,公司高端处理器产品将会拓展至更多领域,占据更大的市场份额。

五、报告期内主要经营情况

报告期内,公司实现营业收入916214.81万元,较上年同期增长52.40%;实现归属于母公司所有者的净利润193099.05万元,较上年同期增长52.87%;实现归属于母公司所有者的扣除非经常性损益的净利润181577.76万元,较上年同期增长59.79%。报告期内实现每股收益0.83元,较上年同期增长53.70%。

未来展望:

(一)行业格局和趋势

(二)公司发展战略

公司的发展目标是通过持续不断的研发创新,提升公司在高端芯片行业的市场地位和影响力。在产品研发方面,公司将结合自身优势与特点不断发展敏捷研发、快速迭代的技术发展路线,扩大在国内高端处理器领域的先发优势,提高新技术、新产品的开发和应用能力,完善和加强技术研发部门各项软硬件配备,优化科研资源配置,持续加大对高端处理器的研发投入,不断提升处理器产品的性能和安全性,以高性能、高可靠、低功耗的产品更好地满足客户的需求,为我国信息产业的健康可持续发展贡献力量。

公司也将持续把人才战略作为公司发展战略的核心内容,人才资源已经成为公司发展壮大最重要的战略资源。通过多年的人才队伍培养,公司已经在天津、北京、成都、苏州、上海等地建立了一支专业的高端处理器研发团队,多数核心研发人员具有二十年以上高端处理器研发经验。公司将继续加大人才队伍的建设力度,以引进人才和培养人才为基础,持续优化人才队伍结构,营造拼搏、创新、协作、担当的文化氛围,为公司长远发展打好坚实基础。

我国当前高端芯片行业正处于快速发展阶段,公司将不断推出适应市场需求的新技术、新产品,保持和巩固公司现有的市场地位和竞争优势;将专注于海光CPU和海光DCU芯片的研发工作,以“为数字中国提供核心计算引擎”为使命,持续深耕高端处理器市场,紧跟行业发展趋势,通过不断的研发创新满足客户对高端处理器的需求,实现企业的跨越式发展,为股东创造良好回报,为社会贡献有益价值。

(三)经营计划

1.产品技术方面

在产品技术方面,公司秉承“销售一代、验证一代、研发一代”的产品研发策略,关注技术发展动态,同时结合市场需要,进一步加大研发投入、加快技术升级、加速产品迭代步伐,同时积极布局下一代产品的预研,适时推出新产品,为国内客户提供高性能、高可靠、低功耗的高端处理器芯片。

2.市场运营方面

公司将在进一步扩大海光高端处理器生态建设和适配工作的基础上,深入行业客户的实际业务应用,并且与国内的重要厂商开展高质量的合作,以客户的实际应用为出发点,从操作系统、开源社区、AI大模型、云计算加速平台等方面,形成海光全栈式一体化的逻辑解决方案,深入重点行业的重点业务应用,获得客户满意度和口碑,持续为客户提供海光的产品最佳解决方案。公司也将继续加强和头部整机厂商更亲密的合作,基于海光新产品推出各种规格的服务器和工作站;加强与国内行业头部独立软件开发商的合作,推出行业一体机方案,加强与用户的黏性;加大市场推广的力度,进一步增进海光的知名度。

3.人才规划方面

公司深知研发人员是处理器研发的基石,人才队伍的建设和培养始终是公司的核心任务。公司将继续加大人才队伍的建设,以引进人才和培养人才为基础,持续优化人才队伍结构,提升干部管理能力,进一步完善新员工的专项培养体系及关键人才的培养机制。此外,在考核及激励机制优化方面,公司将持续推动激励机制的完善,鼓励研发人员技术创新,并对创新性强的研发成果给予奖励,调动员工积极性,保证技术创新的持续性和高效性。

4.公司治理方面

充分发挥董事会在公司治理中的核心作用,不断增强各专业委员会对公司治理的促进作用,加强“关键少数”人员的履职培训。公司将严格依照《公司法》《证券法》等有关法律、法规的要求,结合公司的战略发展目标,建立健全公司治理结构和管理制度,持续完善内部控制管理体系,增强风险管控能力,促进公司规范高效运作。同时,积极履行社会责任,持续关注投资者保护工作及公司可持续发展情况,为公司战略发展目标的实现奠定基础。

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