中国经济导报、中国发展网记者崔立勇报道
9月的深圳,芯片新品由无人机(885564)运送至舞台中央。海光信息(688041)总裁沙超群宣布,海光1000系列CPU正式发布。这是海光第一款面向工业控制等物理世界场景的处理器,可面向工业自动化、网络边缘、能源(850101)公用、交通运输、工业机器人等多类场景,为不同形态的终端及边缘设备提供计算支撑,无人机(885564)地面遥控、大型固定翼和货物运输无人机(885564)正是1000系列的适用场景之一。
1000系列的意义不仅在于芯片本身,也进一步完善了海光面向云、边、端的产品布局,为工业智能化提供了新的底层计算选择。
丰富的端侧场景带来大量市场需求
海光以往的产品线集中在两个方向:服务器CPU和面向人工智能(885728)的DCU处理器。沙超群表示,正是海光的云侧产品在性能、稳定性以及供应链交付能力上经受住了市场检验,才有条件向新的计算场景延伸。
促使海光向端侧拓展的重要原因之一是算力的变化。
“AI的步伐不可阻挡,”海光信息(688041)总裁助理、创新产品部总经理黄维在接受媒体采访时表示,“AI从ChatGPT发展到现在的Agent,已经有三四年。”他看到的变化趋势是,“AI正从云端下沉到端侧,端侧的AI市场越来越火,正处于爆发式的增长阶段。”
相关统计显示,2025年中国工业自动化市场规模约2800亿元,其中工控机市场约120.4亿元,年需求量接近500万台;全球边缘计算支出预计由2025年的2610亿美元增至2028年的3800亿美元。嵌入式处理器虽只是相关产业的一环,但庞大的设备基数和持续更新需求,为芯片市场提供了容量支撑。
端侧场景非常丰富,不同产品对接口、功耗和计算能力的要求各异,厂商需要较宽的产品适用范围。工控机和人机界面是端侧处理器的重要应用,网安数通、云终端、视频存储、自助设备等领域同样有着稳定需求,工业机器人、低空经济(886067)和汽车电子(885545)等新兴领域则带来新的增量预期。
海光信息(688041)销售支持部总经理赵晓明分析,我国在网的工业设备超过1亿台,但工业制造领域国产软硬件的比例相对不高。存量设备的改造需求,叠加国产设备向工控、能源(850101)、交通等纵深场景的加速推进,端侧算力因此被海光视为“国产算力重要增量市场”。
与此同时,全球高端处理器供应趋紧,部分端侧产品出现交期和价格波动,如今正是国产方案新的进入窗口。
根据行业反馈动态打磨
记者从发布会上了解到,海光1000系列2024年规划立项,同年10月开始面向市场调研。海光团队走访了30多家核心合作伙伴,覆盖端侧主流行业,将反馈逐一纳入产品规格的动态打磨。海光信息(688041)总裁助理、创新产品部副总经理李成将这个过程称为产品定义的“1.0阶段”,并特意强调这是“共创的芯片”。
面向端侧场景的芯片对成本敏感,面积直接关联成本。海光在流片面积上优化了15.7%。IP层面,团队没有选择拿已有的IP(芯片设计知识产权模块)进行拼凑,而是重新开发、集成、外采了30多个新IP,涵盖PCIe、DDR、USB等接口。70多轮设计迭代被压缩在12个月内完成,芯片回片后48小时点亮。
产品规格上,海光1000系列采用4核8线程,兼容DDR4和DDR5内存,典型功耗低至10W。李成介绍,这是海光首款集成GPU的处理器,支持4K60双路显示和主流视频编解码。芯片面积25×25毫米,比海光上一代最小芯片缩小了42.6%。
黄维强调,GPU同时承担图形渲染和AI算力,因为两者在硬件设计和电路设计上“很多资源可以共享”,这对成本控制非常友好。而且,“现在DDR很贵,如果是独显要给独显专门的内存,但1000系列和GPU共享内存。”这一设计不仅节省了系统BOM成本,也降低了整体功耗。
支持DDR4和DDR5的选择同样源于供应链。晶圆和基板都在面临价格上升压力。黄维表示,海光从长供货周期(883436)的角度出发,考虑到未来对性能的要求,让客户“有更多选择的空间”,以应对内存供货和价格波动。
实现安全高效兼容可靠
李成表示,端侧场景的产品竞争需要在性能、功耗、安全、兼容性和长期稳定运行之间取得平衡,海光1000系列围绕真实工业场景进行系统设计,体现出更安全、更高效、更兼容、更可靠的特点。
基于海光“内生安全”技术理念,将安全能力融入芯片底层设计,支持国密、ECC、安全处理器及硬件密码加速等能力;集成iGPU,支持4K60双路显示、主流视频编解码及多种图形接口,同时兼顾低功耗设计,可更好地承接人机交互、视频处理、机器视觉(886002)等任务;支持PCIe4.0、TSN等高速、实时互联能力,并兼容DDR4、DDR5;依托成熟的C86技术和软件生态,降低操作系统、中间件、应用及外设迁移适配成本;强化宽温、长生命周期(883436)及持续稳定运行能力,并依托海光既有技术、供应链和生态积累,在长期供货、成本控制等方面提供保障,更好适应工业场景长期、稳定的部署需求。
黄维分析了1000系列的具体优势:C86生态的成熟度降低了整机厂商和客户的迁移成本;海光十年软硬件技术经验下沉到这颗芯片中;DDR4和DDR5的兼容性给了客户应对内存价格波动的空间;服务器CPU的安全可靠性设计被移植到嵌入式场景。
赵晓明表示,端侧市场“差异化特别大”,不同应用场景对稳定性、维护成本和渠道成本的敏感度不同,定价是在综合范围内考量的结果。
客户替换使用海光1000系列的理由是什么?赵晓明归纳为三点:算力水平达到或超越竞品,综合成本具备竞争力,安全性考虑。
协同推进产品适配与场景创新
赵晓明分析,端侧应用场景“非常碎片化,非常复杂”,芯片厂商单打独斗很难落地,需要芯片、整机、软件及应用伙伴协同推进产品适配与场景创新。
智微智能(001339)工业事业部总经理苏行透露,公司围绕海光1000系列补齐了全系列端侧产品,覆盖商业端NAS、云桌面以及工业控制场景的主板、工控机和交互显示产品。信步科技为海光平台同时启动了6个项目,其国产平台事业部总经理林海华介绍,研发团队近400人,已开发超过2000款工控主板。
光合组织嵌入式产品专家张考华透露:海光1000系列目前支撑110家客户,立项133个项目,完成原理图56个,点亮23家,涉及14大类、34个领域、66个场景。他同时提到一个正在推进的工具——针对1000系列SoC引脚复用问题开发的图形化配置软件,目的是简化客户在主板设计中的引脚分配工作。BIOS定制方面,无代码开发平台将定制一块板子的时间从2至4周压缩到“小时级”。
据记者了解,为加快伙伴产品开发与行业落地,海光信息(688041)推出“E-team(TEAM)”嵌入式伙伴合作战略,通过分级支持与积分机制,为伙伴提供市场推广、产品研发和生态合作等资源。围绕产品开发与行业落地,海光信息(688041)将提供参考设计、样片、研发支持及工程师培训,并通过联合推广、适配认证、展厅共建和行业资源对接,支持伙伴开展方案创新与市场拓展,共建开放兼容的嵌入式计算生态。
赵晓明表示,在边缘算力领域,海光坚持“深耕”与“融入”:深耕是发挥海光在产品、技术、市场层面的资源优势,融入则是进入伙伴已有的生态体系,提供跨界创新的专业服务(884257)。
