国产服务器主阵地有哪些？

政府及国有企事业单位为国产CPU主阵地，PC芯片已成百亿级市场。重要行业的企业级市场为国产服务器主阵地，2022年服务器芯片市场规模约130亿美元。国有企业和部分重要领域的民营企业是国产服务器主阵地，根据IDC数据，政府需求占服务器总需求比重约9.1%，重要行业包括金融、电信、公共事业、能源、交通、教育、医疗等需求约占比38.4%，2022年合计服务器芯片的销售额约为130亿美元。

从芯片制造工艺来看，一方面，CPU制程进入后摩尔定律时期升级速度趋缓，国产CPU性能与国际主流水平逐步缩小；另一方面，先进封装技术成为竞争新赛道。国产CPU已经可以通过先进封装技术实现性能提升与应用场景拓展。龙芯中科最新的3D5000通过Chiplet把两个3C5000硅片封装在一起，是一款32核CPU产品，已经可以面向服务器市场使用，可满足通用计算、大型数据中心、云计算中心的计算需求。

AI算力、低功耗等对服务器算力芯片提出新的要求，英伟达GH200有望加速全球AI服务器算力芯片市场变革，中国芯片企业在面临挑战的同时，也有望迎来发展机遇

1、海光信息：国产服务器算力芯片龙头

海光主要从事高端处理器、加速器等计算芯片产品和系统的研究、开发，目标成为中国最重要的计算机芯片设计企业，为中国信息产业的强盛提供核心计算引擎。

海光处理器源于AMD的技术授权，采用X86架构，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。目前海光处理器性能参数上与国际同类型主流处理器产品相当，提供从4到32物理核心，8到64线程，最多128路PCle扩展，8通道内存支持，具有国际先进水平的竞争力。

海光拥有CPU和DCU两类高端处理器产品，覆盖服务器、工作站等计算、存储设备中对高端处理器的功能需求。

CPU稳步迭代，满足互联网、金融、电信、交通、能源等多行业需求。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，性能优异，软硬件生态丰富，安全可靠，可按应用场景划分为7000，5000，3000三大产品系列。目前，海光CPU系列产品中海光二号为主力销售产品，海光三号已经实现小批量销售，海光四号、海光五号处于研发阶段。

DPU步入商业化，持续投入研发。海光DCU系列产品以GPGPU架构为基础，兼容通用的“类CUDA”环境以及国际主流商业计算软件和人工智能软件，软硬件生态丰富，可广泛应用于大数据处理、人工智能、商业计算等应用领域。目前海光DCU系列产品中，海光DCU系列产品深算一号为公司GPGPU主要在售产品，深算二号、深算三号处于研发阶段。

2、寒武纪：领跑中国 AI 芯片市场

寒武纪主要产品包括终端智能处理器IP、云端智能芯片及加速卡、边缘智能芯片及加速卡以及与上述产品配套的基础系统软件平台。以约每年1-2件产品的速度推出了用于终端场景的寒武纪1A、寒武纪1H、寒武纪1M系列智能处理器；基于思元220芯片的边缘智能加速卡及智能模组；基于思元100、思元270、思元290芯片和思元370的云端智能加速卡系列产品。

新一代训练芯片寒武纪590训练能力突出。据寒武纪在2022年9月介绍，思元590采用全新的MLUarch05架构，训练性能较在售产品有了显著提升。思元590可提供更大的内存容量和更高的内存带宽，其PCIe接口也较上代实现了升级。

借助车云协同与高效开发优势，开拓车载芯片领域。子公司寒武纪行歌借助既有优势布局，满足智能汽车市场不同的算力需求。1）通过车云协同获得的数据迭代AI模型，优化用户体验。自动驾驶芯片可以与寒武纪既有的云端训练产品协作，通过车云协同，将车端的数据快速回传，实现AI模型的快速迭代升级，优化自动驾驶客户体验；2）提供可以在云端开发自动驾驶模型的软件开发平台。

3、龙芯中科：从指令集到架构全自主的 CPU

“龙芯”系列是我国最早研制的通用处理器系列之一，自主研发LoongArch指令集，芯片性能追赶国际主流产品。公司自研IP和架构分为两步，首先基于开源MIPS指令集定义自主指令集系统，然后基于自主指令集推出龙芯架构。

第一步：摒弃直接获取IP核授权或指令系统授权，自主定义上百条指令，形成MIPS兼容的LoongISA指令系统。2018年至2020年，公司销售主要产品基于MIPS指令系统，但公司区别于国内其他CPU设计企业多数采用的IP核授权或指令系统授权模式，一直致力于自主研发指令系统，自研发初期即选择基于开放度较高的指令系统并结合自研的模式，在授权体系相对开放的MIPS指令系统基础上扩展了数百条自定义指令，形成了MIPS兼容指令系统LoongISA，并在多款CPU芯片中得到应用。

第二步：推出了自主指令系统LoongArch（龙芯架构），具备更高运行效率。公司在经过长达十余年的潜心研发之后，于2020年推出了自主指令系统龙芯架构LoongArch。

LoongArch架构能兼容X86、ARM，且通过了知识产权评估。该架构可充分融合X86、ARM等国际主流指令特性，可实现跨指令平台应用兼容。并通过国内权威第三方机构中国电子信息产业发展研究院的知识产权评估，认定LoongArch指令系统与ALPHA、ARM、MIPS、POWER、RISC-V、X86为不同的指令系统设计。目前，龙架构已得到国际开源软件界广泛认可与支持，正成为与X86/ARM并列的顶层开源生态系统。

基于LoongArch架构的芯片产品已上市销售，实现服务器等领域的应用。基于LoongArch架构的芯片产品龙芯3A5000已于2020年底流片，并于2021年5月开始销售，面向服务器市场的32核产品3D5000已于2023年4月8日发布，集成了32个高性能LA464处理器核，频率2.0GHz，支持动态频率及电压调节；片内集成64MB片上L3共享缓存以及8个72位DDR 3200内存控制器，支持ECC校验；搭载5个HT3.0高速接口，支持自研桥片及双路、四路CPU扩展。

4、华为：布局五大系列芯片，鲲鹏、昇腾满足服务器和AI需求

华为到目前共有五大系列芯片，逐步实现了全场景布局。五大系列芯片包括手机消费级设备领域的麒麟芯片、服务器领域的鲲鹏芯片、人工智能领域的昇腾芯片、5G手机基带领域的巴龙芯片以及家用路由器领域的凌霄芯片。

鲲鹏芯片在非 x86 指令集产品中有明显优势。“鲲鹏芯片族”是集合“算、存、传、管、智”功能为一体的处理器。其中，2019 年发布的鲲鹏 920 是华为鲲鹏获得 ARMv8 指令集永久授权后，自主研发设计的最具代表性的产品。鲲鹏 920 处理器是业界第一颗采用 7nm 工艺的数据中心级的 ARM 架构处理器，集成最多 64*自研核，支持 64 核、48 核、32 核等多种型号。通过优化分支预测算法、提升运算单元数量、改进内存子系统架构等一系列微架构设计，大幅提高处理器性能。典型主频下，SPECint Benchmark 评分超过 930，超出业界标杆 25%，同时，能效比优于业界标杆 30%，在非 x86 指令集产品中算力有明显优势。

在鲲鹏生态建设上，华为与全球生态厂家合作，重点投入了操作系统、编译器、工具链、算法优化库等的开发和维护，同时针对数据中心大数据、分布式存储、云原生应用等场景，开发基于鲲鹏处理器的解决方案产品和参考设计。由于拥有ARMv8指令集永久授权，鲲鹏计算产业能兼容全球ARM生态，二者共享生态资源，互相促进、共同发展。

鲲鹏处理器在行业数字化转型过程中发挥重要作用。数字化和行业的结合正在向纵深发展。制造业从大规模传统制造走向大规模智能制造；服务业（如金融、电信、医疗）从简单服务走向综合服务，公共事业从被动服务走向主动服务（如政府、交通）。

5、飞腾：从 CPU 研发到全栈式方案

飞腾公司致力于飞腾系列国产高性能、低功耗通用计算微处理器的设计研发和产业化推广。从仿英特尔架构指令集转向应用ARM指令集。致力于飞腾系列国产高性能、低功耗通用计算微处理器的设计研发和产业化推广。

前两代飞腾芯片均停留在学术层面，均采用仿英特尔架构及指令集的方法对芯片基础技术进行学习消化。自第三代产品FT-1000以来，飞腾芯片转而采用SPARC指令架构下的OpenSPARC指令集。而随着Sun公司被Oracle收购，SPARC架构的支持逐步减弱，飞腾芯片逐步转向应用ARM指令集，并推出在原有FT-1500芯片上改进得来的探索性产品FT-1500A。2015年8月飞腾已设计出世界上第一款基于ARM架构的64核CPU。飞腾CPU同样像华为鲲鹏一样，基于ARMV8架构永久授权，其产出成果中，飞腾2000+/64核产品性能已经与英特尔主流E5部分产品性能相当。

飞腾公司产品谱系全、性能高、低功耗、生态完善、自主化程度高。目前产品主要包括高性能服务器CPU（飞腾腾云S系列）、高效能桌面CPU（飞腾腾锐D系列）、高端嵌入式CPU（飞腾腾珑E系列）和飞腾套片四大系列，为从端到云的各型设备提供核心算力支撑。其中，飞腾腾云S系列、飞腾腾锐D系列、飞腾腾珑E系列均采用飞腾自主研发的处理器核心。

2019年，飞腾推出的国际ARM体系首款64核通用CPU—FT-2000+/64处理器，填补了国产高端通用CPU领域的空白。2022年，飞腾推出了新一代嵌入式CPU芯片飞腾腾珑E2000，采取了“柔性架构”大小核设计，可充分满足云终端、行业平板、电力、轨道交通、服务器BMC、网络设备等行业领域和场景的多样化需求。成立至今，飞腾从两年研发一代产品，到一年研发2-3款新产品，创新速度不断升级，行业赋能效应也愈发凸显。目前飞腾已面向不同的应用领域自主研发十余款量产芯片。

飞腾从信息系统整体规划与建设角度出发，为集成商和最终用户梳理飞腾生态图谱，并面向各行业需求提供一套从端到云的全栈解决方案。目前飞腾与国内伙伴单位展开合作，形成了基于飞腾平台的云计算全栈、边缘计算全栈、终端全栈、嵌入式全栈生态，为集成商和客户提供了更丰富的选择空间。

6、兆芯：行业拓展成果显著

兆芯现如今掌握了自主通用处理器及其系统平台芯片研发设计的核心技术，全面覆盖其微架构与实现技术等关键领域，构建了较为完整的知识产权体系。2023年4月12日起从上海兆芯集成电路有限公司变更为上海兆芯集成电路股份有限公司。

产品包括“开先”PC/嵌入式处理器和“开胜”服务器处理器系列。兆芯基于X86的CPU产品性能优异，生态成熟，具有杰出的软硬件兼容性。根据中国软件评测中心的测试结果，2019年兆芯推出的开先KX-6000系列处理器/开胜KH-30000系列处理器单芯片性能已经达到了7代i5的同等水平。同时开先KX-6000/开胜KH-30000系列处理器均通过了Windows硬件认证，对Windows7、Windows10、中科方德、中标麒麟、普华等国内外主流操作系统进行了适配，从多方面保证了产品的稳定性、可靠性和兼容性。

2022年，开胜KH-40000系列服务器处理器、开先KX-6000GPC/嵌入式处理器成功发布。与上一代产品相比，开先KX-6000G系列处理器能效比提升多达60%，GPU性能达到上一代产品的4倍，可支持双路4K视频解码，芯片空闲功耗降低50%，能够进一步支撑无风扇BoxPC、工业平板、电力通讯管理机、OPS模块等嵌入式计算平台。

在政务、金融、电信、能源等行业领域，兆芯平台PC及物联网计算平台的产业化应用也取得了持续性突破，正在以优越、可靠的品质和使用体验，为用户业务的有序开展与数字化创新提供保障和支撑。

7、申威：以自研指令集保障关键领域

申威以“自主创新”“安全可控”为研发首要，成立至今相继推出了一系列基于申威处理器的可控、可信并具有自主知识产权的产品。

依靠Alpha指令集起家，自研SW64指令集构建基础生态。指令集架构上，申威的CPU属于Alpha指令集阵营，技术来源于美国DEC公司的Alpha21164。Alpha架构被经转手、收购之后，如今指令集和微结构都已经不再更新，技术专利大多过期或临近过期。而申威是目前Alpha阵营中仅存的硕果，拥有自主扩展指令和发展路线的自主权。申威在Alpha21164基础上开发出自己的扩展指令、神威睿智编译器以及基于Linux的神威睿思操作系统。而后申威推出了100%自研的令，所有功能实现均独立完成。在第二代申威处理器研发过程中，已经不再参考、兼容ALPHA相关指令系统，根据应用需要，自主设计实现指令系统，同时基于此构建了申威自主基础软件生态。

SW64完全自主，显著降低技术与IP依赖性。知识产权评估权威机构工业和信息化部软件与集成电路促进中心（CSIP）对申威指令系统的评估结论是：“申威指令系统是一种与之前常见指令系统（ALPHA、MIPS、ARM、X86、POWER等指令集）不同的自主指令系统。”申威架构有别于引进CPU架构，是完全自主的架构，知识产权和自主研发能力不受限制。申威可自主发展，不会有被断供、制裁或停止授权的风险，可为关键领域提供长远的、可控的供应链和技术支撑。如今国产系统基本都接入了SW64指令集，如麒麟操作系统信操作系统，欧拉操作系统。

申威是国内自主设计、拥有完全自主处理器架构的芯片。作为目前唯一国内自主设计、拥有完全自主的处理器架构，申威真正实现了全流程安全可控的国产处理器。申威处理器具有高计算性能、高集成度、高访存带宽、高I/O性能的特点。申威芯片覆盖高性能、服务器、桌面和嵌入式CPU以及配套的外围IO桥片，形成“大、中、小”系列化、多品种国产自主芯片。

申威26010处理器解决了260个核心构成SoC芯片带来的各种挑战，具有接近工艺极限的Die面积。整个处理器支持乱序执行，频率1.45GHz，包 括4个MPE（Management Processing Element） 管理 单 元 、4个CPE（ComputingProcessing Element）计算单元及4个MC内存控制器单元组成，其中CPE单元又由8x8阵列的64核心组成，所以总计是260个核心（4x64+4=260）。

申威26010实现了量产，并在2016年部署的“神威·太湖之光”超级计算机系统中应用。“神威·太湖之光”包含4万多颗“申威26010”芯片，连续四次在世界超级计算机TOP500榜单中排名第一，并荣获多项科技与计算领域顶级荣誉。“神威·太湖之光”是中国超级计算应用领域近年来的重大突破。

审核编辑：黄飞