半导体产业的破壁人，海光让方寸曙光照亮芯片未来之路

来源 / 脑极体

在科技领域,很少有能够像半导体一样,凭借小至纳米级的方寸天地,容纳来自全球和国民的期待与注视。

提到半导体产业,我们第一时间想到的是扎实的基础科学创新、环环相扣的产业链协作、长期系统化的人才培养体系、广阔市场支撑商业回报…

要让芯片综合性能达到国际一流水平,需要跨越巨头林立的铜墙铁壁,建立起专属壁垒和优势。

这听起来是一件难上加难的事,但回顾半导体与计算历史,一方面,从来没有哪次创新和突破是容易的,每一个开启新时代的半导体企业都经历了艰难的追赶,这是一条必经之路,也是被验证的成功之路;

另一方面,技术是半导体产业格局的关键催化剂,这个行业一直处在变化和革新之中,从电子管到晶体管、从RAM到DRAM、从x86到ARM/ MIPS等多种架构,从CPU到GPU/DPU/TPU多元计算,技术在变化,新的市场机遇在涌现,产业格局也在不断发生位移。

通过对过去历史的回顾,看似难以撼动的半导体产业,必然会迎来一个又一个破壁人,凿开缝隙,让破局的光亮照进来。

8月12日,科创板就出现了这样一道光——先进微处理器领先企业海光信息技术股份有限公司(以下简称海光信息)正式登陆科创板,上市首日总市值超千亿元,成为今年半导体领域市值最高的IPO。

除了资本市场表现优异,海光信息还得到了来自学术界的认可与肯定,中国科学院副院长张涛,以及陈国良院士、李伯虎院士、沈昌祥院士、郑纬民院士、李国杰院士等纷纷对海光信息给予认可,上海、天津、成都等地亮起了祝贺海光上市的灯光秀。

海光信息凭什么得到资本市场和学术领域的双重认可?读懂这束 “光源”的珍贵之处,或许我们就会更清晰地看到,半导体产业发展之路怎样抵达更远处。

半导体产业路在何方?

前面提到,半导体产业无时无刻不在发生新的变化,这些变化中酝酿着新的技术、规则和胜负手,最终驱动整个产业版图的位移。读懂当下计算产业的变化,才能够理解中国半导体企业应该匹配怎样的价值与方向。

具体来说,有这样几种变化,正在给半导体产业带来深刻而确定的变化:

1.需求之变。

半导体企业的兴衰与供需变化有着必然和紧密的联系,正如个人PC的崛起带动了CPU的发展,存储需求的变化改变了DRAM的格局,需求是一切变化的前提,而今天我们可以看到,数字经济的飞速发展、东数西算工程的正式启动、数据中心等新型基础设施大力建设,诞生了诸多新的计算需求和产业空间。

统计数据显示,中国是全球重要的 CPU 消费市场,计算机用户基数庞大,过去几年内集成电路产业以20%左右的年均增长率发展,给国内半导体企业带来了新的发展契机。正如郑纬民院士在贺词中所说,海光信息的上市紧跟算力时代的社会需求,抓住东数西算的发展机遇,有望带动集成电路产业良好发展。

2.技术之变。

晶体管取代了电子管、GPU改变了CPU一家独大的格局、光计算可能颠覆经典计算,半导体历史上的神话都是由一个个新技术书写的。

随着物联网、5G 、人工智能、云计算等新技术的不断成熟,也要求半导体企业不断推陈出新提升技术能力和产品能力,比如更高性能的CPU、支持图形图像处理任务的GPU、满足AI浮点运算需求的GPGPU等等,绕过竞争激烈的传统赛道,抓住新技术带来的增长机遇。

3.模式之变。

半导体产业链的高度协同性,决定了其必须以产业集群生态的模式来建立优势,硅谷、新竹产业园、九州硅岛莫不如是。

因此,国产半导体产业必须从单一企业、单一能力的发展模式,转变为生态聚合、产业集群型协同发展。可喜的是,近年来多个城市在集成电路产业集群的相关政策不断推进,做大做强生态成为行业共识,已经诞生了不少具有竞争力的半导体产业集群。

中国科学院副院长张涛就提到,海光信息上市是中国科学院推动价值链、产业链、资本链三链联动的硕果,未来将对培育产业集群做出新的贡献。

基于上述产业三变,中国半导体企业如果能把握住机会,将大有作为。海光信息就是抓住变革机遇、能而有为的代表,成功打开了发展空间。其上市招股书显示,2021年因市场需求增长和DCU产品的规模化销售实现盈利。

海光信息做对了什么,是我们要为半导体发展之路所探寻的答案。

“高精特新”构建核心竞争力

有一个古老的寓言,老师要求学生买样东西把黑暗的房间装满,有人买了干草,有人买了蜡烛,用光明照亮了整间房屋。

为什么海光信息能把握住产业变革,成功登上时代舞台,或许可以从这束“海光”点亮的四个维度“高精特新”来理解。

维度一:高新技术。

半导体的商业化成功一定是以技术创新与突破作为前提,高端处理器设计复杂,核心技术此前仅掌握在几家国际领先企业手中,海光信息一直保持着高强度的研发投入,在高端处理器及相关领域开展了系统化的知识产权布局,成为目前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。

其招股书显示,截至 2021 年 12 月 31 日,公司拥有已授权专利 179 项(其中发明专利 136 项)、154 项软件著作权和 81 项集成电路布图设计专有权等知识产权。技术研发为海光信息奠定了核心优势。

维度二:精细产品。

海光信息跨越了由研到产的鸿沟,所研发出的第一代、第二代 CPU 和第一代 DCU 产品的性能均达到了国际上同类型主流高端处理器的水平,产品性能逐代提升,功能不断丰富,顺利实现了商业化应用。

维度三:特色市场。

历史经验证明,半导体企业必须打开强劲的市场需求,来摊平高昂的研发投入,进入良性循环。

从海光信息的产品线中不难看出,其核心产品CPU 系列支撑通用计算服务,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则 面向大数据处理、商业计算等计算密集型应用领域,以及人工智能、泛人工智能类运算加速领域,是如火如荼地产业数字化、智能化所必不可少的基础设施,随着中国数字经济的加速,其市场份额还将进一步扩大。

维度四:新颖生态。

撼山易,撼生态难,做大“朋友圈”是一件难事,也是中国半导体企业向产业上游发展的必经之路。

生态建设方面,海光信息一方面加强自身产品的兼容性,海光 DCU 协处理器能够较好地适配、适应国际主流商业计算软件和人工智能软件;另一方面,主动融入国内外开源社区,提供适用于海光 CPU、海光 DCU的适配和优化方案。

同时,通过海光产业生态合作组织,凝聚了数千家上下游合作伙伴。

多管齐下,吸引多个软硬件企业拥抱海光,研制基于海关高端处理器的国产整机系统、基础软件和应用软件,初步形成了“芯片设计与制造—整机系统—软件生态—应用服务”的完整产业链,为未来集群式创新提供了土壤。

相继构建技术、产品、市场、生态四个维度的竞争力,海光信息也为自身照亮了更加广阔的发展空间,上市只是新征程的开始。

厚积薄发,让方寸曙光照亮中国前行之路

不难看到,海光信息成功登陆科创板,是中国半导体企业的一次自证与他证,也点亮了大众对中国半导体产业进一步发展的信心和希望。

海光信息一路发展,有三个因素是值得记取的,也应该成为衡量中国半导体企业的价值标尺。

1.长期而坚定的科研投入是基石。

在半导体历史上,一种划时代的技术可能颠覆一个时代,但技术创新不可能凭空而来,海光信息一直保持着高强度的研发投入,报告期内研发投入占营业收入比例达到 95.35%,对于高科技企业来说,技术资产才是赢取未来的核心筹码。

2.充分的市场活动才有活力。

日本五代机证明,半导体产业的活力必须以需求为导向、由市场来检验,是无法被规划的,海光信息用市场表现证明了企业的生存活力,其成功是紧密拥抱市场的必然。

3.积极开放的协作机制。

基于x86的CPU系列和GPGPU系列,海光信息一直在开放生态和全球协作之下发展,而不是闭门造车,进而建立起核心竞争力。

海光信息的出现给了我们一道“光”,因为看到了光,所以愿意主动拥抱科技创新,和半导体产业一同迈向未来。

海光,以及你、我和每一个人,都是那只可能改变半导体格局的蝴蝶。