（一）高端处理器提供商，产品矩阵不断丰富
成立 8 年以来专注先进微处理器事业。海光信息是一家从事高端处理器、加速器 等计算芯片产品和系统的研究、开发的公司，进入市场主流的 x86 指令集，具有成熟 丰富的应用生态环境。回顾海光成立与发展历史，2014 年 10 月，天津海泰科技投资管 理有限公司出资 3.075 亿元设立海光有限。2016 年，公司与 AMD 合资成立海光集成、 海光微电子两家子公司，并签署《技术许可协议》，获得高端处理器的技术授权及相关 技术支持。2020 年变更为股份有限公司，变更完成后中科曙光成为公司第一大股东。 2022 年 8 月公司于科创板上市。
当前公司产品矩阵趋于完善。海光信息主营业务是研发、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，公司主要产品包括海光通用处理器 CPU 和海光协处理器 DCU。经过多年研发，公司形成了 7000 系列、5000 系列、3000 系列 的高、中、低端 CPU 芯片，以及 8000 系列的 DCU 芯片。公司建立了完善的高端处理 器研发环境和流程，产品不断更迭，截至 2021 年末，CPU 系列产品海光一号、海光二 号实现商业化应用，海光三号完成实验室验证，海光四号处于研发阶段；DCU 系列产 品深算一号实现商业化应用，深算二号处于研发阶段。
在其主要产品 CPU、DCU 芯片研发生产流程中，海光主要从事设计工作。CPU、 DCU 芯片的研发、生产流程包括设计、流片和封测三大环节，芯片设计是决定芯片功 能、性能最为关键的研发环节。海光采用 Fabless 模式经营，专注于芯片的研发、设计 和销售，其产品设计过程大致可以分为架构设计、电路设计、微码系统设计、安全模 块设计、仿真模拟、产品设计、流片工艺优化、基板及封测工艺开发、硅后验证等环 节。公司供应商包括 IP 授权厂商、EDA 工具厂商、晶圆制造厂等。
（二）股东与管理层背景为公司发展提供重要助力
股东背景是公司进行先进微处理器研发的重要优势。2020 年进行股份制改革后， 中科曙光成为公司第一大股东，持股比例 32.1%，中科曙光主要从事高端计算机、存储、 安全、数据中心产品的研发及制造，大力发展云计算、大数据、人工智能等先进计算 业务，其主营业务是海光的下游应用领域，将有助于与海光在业务与技术等领域形成 协同效应。此外成都国资（含成都产投有限、成都高投有限及成都集萃有限等一致行 动人）持股 19.53%，为第二大股东。
高管与核心技术人员具有丰富的相关领域背景经验，奠定公司雄厚技术实力基础。 公司董事长孟宪棠先生有国家发改委、国科控股有限、中科院资本管理有限公司等任 职经历。公司总经理沙超群、副总经理刘新春、徐文超等曾在股东中科曙光任职，中 科曙光为中科院计算技术研究所旗下公司，具备雄厚的技术实力；公司副总经理应志 伟、潘于曾就职于英特尔、AMD 等行业巨头。这样一支经验丰富的高管团队是公司雄 厚技术实力的重要保证。
（三）规模效应显现，业绩逐渐释放
随着海光产品不断量产，规模效应显现带动业绩高增。高端处理器的研发由于其 复杂性较高，前期需要大量投入，业绩阶段性承压，随着产品商业化应用、实现量产， 规模效应显现，业绩进入释放期。2022H1 公司营收同比增长 342.75%，主因海光系列 芯片量产出货，更好满足不同客户的产品需求；市场需求旺盛，销售情况良好，前期 在手订单得到正常执行。随着芯片销量爆发、收入增长，经营杠杆发挥作用，2022H1 公司扣非后的归母净利润同比高增 743.41%。
（一）全球 CPU 与 GPU 市场长期被海外巨头垄断
从全球市场格局看，英特尔、AMD 和英伟达等海外巨头仍然占据高端处理器绝大 多数份额。凭借兼容性等优势，x86 架构在全球服务器 CPU 市场中有着绝对优势，x86 阵营中的 Intel 与 AMD 市场份额遥遥领先，根据 Omdia 数据，今年二季度全球服务器 出货量中 Intel 份额为 69.5%，AMD 份额为 22.7%；根据 Jon Peddie Research 数据，在 二季度独立 GPU 市场（包括 AIB 合作伙伴显卡），英伟达以近 8 成的市场份额保持第 一，AMD 市场份额为 20%左右，二者几乎占领全部独立 GPU 显卡市场，国产厂商份 额较小。
（二）高端处理器自主可控紧迫性强
多年来美国对中国核心科技封锁一直存在。早在 2007 年 6 月美国就公布管制清单 规定，激光器、航空发动机、先进导航系统、光学纤维、水下摄像机及推进器、先进 复合材料以及高科技通信器材等 20 个大类的美国高科技产品不得向中国出口。2017 年以来，美国逐步剥夺中国科技企业的生存空间，建立出口管制实体名单，将数百家 中国高科技企业列入其中。
近期美国对我国科技打压举措频现，自主可控正当时： 2022年8月9日，美国签署芯片法案，计划为美国半导体产业提供高达527亿美 元的政府补贴，其中500亿美元被拨给“美国芯片基金”计划，根据“芯片法案” 实施战略，那些接受了政府资助的美国芯片企业至少在未来10年内不能在中 国或其他“令人担忧的国家”进行新的高科技投资。 2022年8月12日，美国商务部工业和安全局（BIS）发布一项临时最终规则， 对四项新兴和基础技术确立了新的出口管制，其中包括对用于开发全栅场效 应晶体管的晶体管（GAAFET）结构的EDA软件进行出口管制。 2022年8月31日，多家外媒报道美国开始对出口人工智能相关应用所需的先进 芯片施加新的限制。随后英伟达表示“2022年8月26日，美国政府通知NVIDIA， USG对公司A100和即将推出的H100集成电路今后向中国（包括香港）和俄罗斯的任何出口提出了新的许可要求，立即生效”。
高端处理器重要性凸显，自主可控紧迫性强。高端处理器具有极高的技术门槛， 是集成电路领域技术综合性最强、地位最重要的产品。高端处理器是所有高端信息设 备的“大脑”和“中枢”，是信息安全的基石，CPU 是信息系统的计算核心与控制核心， 如无自主可控的高端处理器，从处理器层面看，所有用户的安全设防基本无意义。如 无法持续取得高端处理器，对我国整体产业安全、经济安全带来影响，因而研制和推 广安全可控的高端处理器对我国至关重要。
（三）国内高端处理器市场空间广阔
（1）x86 服务器市场高景气造就 CPU 广阔市场空间
中国 x86 服务器出货量持续增长。根据 IDC 统计数据，2020 年全年，中国 x86 服 务器市场出货量为 343.9 万台，同比增长 8.1%；市场规模为 218.7 亿美元，同比增长 16.5%。随着下游市场需求回暖以及国家将加快 5G、工业互联网、大数据中心、人工 智能等七大领域新型基础设施的建设进度，中国 x86 服务器市场未来几年需求仍然会 比较旺盛，在 2021-2025 年复合增长率将达到 8.8%。
x86 服务器市场的高景气带来 CPU 市场广阔空间。IDC 统计数据表明，中国 x86服务器以双路服务器为主，从 2016 年到 2020 年，双路服务器总占比均在 80%以上； 其次分别是单路、4 路服务器，合计占比在 10%至 20%之间；8 路以上的服务器较少， 占比未超过 0.3%。根据中国 x86 服务器市场出货量和路数分布情况进行推算，2020 年 中国 x86 CPU 芯片出货量为 698.1 万颗。假设 2021 年至 2025 年路数分布情况与 2020 年保持一致，则 2021 年芯片出货量将增长 9.1%，2022 年至 2025 年将保持 9.0%左右 的增长，预计在 2025 年芯片可以达到 1,066.2 万颗，x86 CPU 芯片未来在我国仍会拥 有广阔的市场空间。
（2）GPGPU 崭露头角，新兴市场高增可期
突出优势使得 GPGPU 成为 GPU 的重要分支。GPU 最初的设计目标是为了提升 计算机对图形、图像、视频等数据的处理性能，解决 CPU 在图形图像领域处理效率低 的难题。随着 GPU 在并行计算方面性能优势的逐步显现以及并行计算应用范围的逐步 拓展，GPU 逐渐分化成两条分支，一条是传统意义的 GPU，延续专门用于图形图像处 理用途，内置了视频编解码加速引擎、2D 加速引擎、3D 加速引擎、图像渲染等专用 运算模块；另一分支是 GPGPU，作为运算协处理器，并针对不同应用领域的需求，增 加了专用向量、张量、矩阵运算指令，提升了浮点运算的精度和性能，以满足不同计 算场景的需要。
随着 GPGPU 的技术发展和相关生态环境的逐步完善，其用途被进一步发掘。目 前，GPGPU 已经广泛用于商业计算和大数据处理，如天气预报、工业设计、基因工程、 药物发现、金融工程等。在人工智能领域，使用 GPGPU 在云端运行模型训练算法，可 以显著缩短海量训练数据的训练时长，减少能源消耗，从而进一步降低人工智能的应 用成本。与此同时，GPGPU 能够提供完善的软件生态系统，便于各种已有应用程序的 移植和新算法的开发，从而全球人工智能相关处理器解决方案仍然是以 GPGPU 为主。 因此，GPGPU 是人工智能领域最主要的协处理器解决方案，占据人工智能 90%以上的 市场份额，在智能工厂、无人驾驶、智慧城市等领域具有广泛的市场空间。
新兴赛道下国产化迎来机遇。NVIDIA 早早凭借强大的 GPU+CUDA 方案切入深度 学习领域，用大笔研发投入和时间堆积起坚不可摧的生态城墙。英伟达、AMD 等巨头 在定制 GPGPU 时，只是删除了显示接口，留下图形部分；国产后进者在研发 GPGPU 时，则不仅去掉了 GPU 的显示功能，还去掉了图形渲染功能。差异化竞争下国产厂商 迎来一次重要机遇。 人工智能高速发展，国内 GPGPU 市场快速扩张。人工智能领域的应用目前处于 技术和需求融合的高速发展阶段，在运算加速方面逐渐形成了以 GPGPU 解决方案为主 的局面。根据前瞻产业研究院的数据，未来几年内，中国人工智能芯片市场规模将保 持年均 40%至 50%的增长速度，到 2024 年，市场规模将达到 785 亿元。而随着人工智 能相关技术的进步，应用场景将更加多元化，GPGPU 通用性好和软件生态系统完善的 优势会进一步展现出来，成为该领域的主流解决方案。GPGPU 在我国人工智能芯片领 域也将占据较大比例的市场份额，迎来增长机会。
（一）生态优势
（1）x86 架构兼容性强
全球主要 CPU 架构之间各有特色。计算机的程序最终需要转化为“指令”才能在 CPU 上运行，所以采用的指令集对于 CPU 的设计尤为重要。按照采用的指令集，CPU 可以分为复杂指令集（CISC）和精简指令集（RISC）两大类。复杂指令集架构与精简 指令集架构是基于两种不同的指令集思路进行设计，这两种架构有着各自不同的特点： 复杂指令集指令丰富、寻址方式灵活，以微程序控制器为核心，指令长度可变，功能 强大，复杂程序执行效率高；精简指令集指令结构简单、易于设计，具有较高的执行 能效比。其中，x86 架构是复杂指令集的代表，而 ARM 架构、MIPS 架构和 Alpha 架 构等是精简指令集的代表。
在 CPU 芯片产业生态中，x86 架构具有显著优势。微软公司和英特尔公司各自凭 借自身规模效应和技术优势，使其产品Windows和Intel CPU占据了绝大部分市场份额， 结成了“Wintel”技术联盟。Wintel 技术联盟的基本特点是基于 x86 架构优化各类软件应 用，使得 x86 架构具有显著的产业生态优势。在操作系统领域，Windows 和 Linux 均 兼容 x86 架构；在应用软件方面，得益于对独立软件开发商的指令集开放与应用平台 操作系统一致性，显著降低了技术开发门槛，使得 x86 架构下的软硬件环境的成熟度 相较于其他架构具有明显优势。 在服务器领域，x86 架构更是凭借先发优势份额遥遥领先。由于 x86 处理器起步较 早，生态环境较其他处理器具有明显优势，因此应用 x86 处理器的服务器销售额占全 部服务器销售额的比例约 91%，销售量占比超过 97%，处理显著领先地位。
（2）基于 x86 架构，海光生态优势显著
通过与 AMD 的合作，海光获得高端 CPU 芯片授权，进入 x86 处理器设计领域。 2016 年 2 月，海光信息与 AMD 共同出资成立海光集成与海光微电子两家公司，2016 年 3 月和 2017 年 10 月，海光微电子、海光集成分别与 AMD 签署《技术许可协议》， 约定了 AMD 将高端处理器相关技术及软件许可给两家合资子公司，该许可在两家合资 公司运营期限内持续有效。通过与AMD的合作，海光获得了x86处理器设计核心技术， 进入到 x86 处理器设计领域。
海光信息 CPU 与 DCU 产品均兼容国际主流架构： 公司 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，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。
公司 DCU 属于 GPGPU 的一种。CUDA 是一种由 NVIDIA 推出的通用并行计 算架构，包含了应用于 NVIDIA GPU 的指令集（ISA）以及 GPU 内部并行计 算引擎。海光 DCU 协处理器全面兼容 ROCm GPU 计算生态，由于 ROCm 和 CUDA 在生态、编程环境等方面具有高度的相似性，CUDA 用户可以以较低 代价快速迁移至 ROCm 平台，ROCm 也被称为“类 CUDA”。因此，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，软 硬件生态丰富，可广泛应用于大数据处理、人工智能、商业计算等计算密集 类应用领域，主要部署在服务器集群或数据中心，为应用程序提供高性能、 高能效比的算力，支撑高复杂度和高吞吐量的数据处理任务。
国内主流 CPU 路线各异，海光生态优势明显。国际主流 CPU 厂商 Intel 与 AMD 均采用 x86 架构。由于产品定位和技术来源不同，国内处理器厂商选择了不同的技术 路线，海光和上海兆芯的产品兼容 x86 指令集，具有良好的生态，且应用迁移转换成 本低；海思半导体的鲲鹏处理器和天津飞腾处理器兼容 ARM 指令集，与众多软硬件厂 商完成了大量适配工作；龙芯中科处理器采用 LoongArch 指令集，主要产品与服务涵 盖处理器及配套芯片产品；成都申威处理器采用 SW-64 指令集，只要应用于服务器、 桌面计算机等设备。
在多领域海光产品均具备强大的兼容能力。在操作系统、云计算、数据库、大数 据、人工智能、商用计算机软件等多领域，海光均与国内外主流版本实现兼容，具备 强大的生态能力。
借生态及本土化优势，海光客户不断拓展。相比国际芯片领先企业，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。自 2018 年以来，浪潮、联想、新 华三、同方等多家国内知名服务器厂商的产品已经搭载了海光 CPU 芯片，并成功应用 到工商银行、中国银行等金融领域客户，中国石油、中国石化等能源化工领域客户， 并在典型运营商的数据中心类业务中得到了广泛使用。
由于与处理器配套的主板、服务器研发周期长，且产品上市后均会经历小批量试 用到大批量采购的过程，新用户导入周期普遍较长，因此新产品销售目前仍主要集中 于前五大客户，但前五大客户占比呈现出逐年降低的趋势，或表明公司开拓新客户成 效逐渐显现。
（二）高研发下产品更迭，支撑性能达到国际主流水平
（1）持续高研发投入，形成丰富知识产权
产品技术的复杂性使得海光始终保持高研发投入。x86 架构处理器产品在设计、工 艺等方面复杂度较高，公司始终保持较高研发投入，2020、2021 年公司研发支出分别 同比增长 27.6%、43.6%，近 3 年公司研发支出占营收比重分别高达 228.0%、106.6%、 68.6%。同时公司壮大研发人员队伍，2021 年末，公司研发技术人员 1031 人，占公司 总人数比重为 90.2%，有力支撑了公司的技术创新与产品研发。
巨大研发投入下形成丰富的知识产权。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，为公司保持技术的持续领先奠定了坚实的基础。截至 2021 年末， 公司及子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。
（2）高研发支撑公司产品不断更迭
强大的研发投入下，公司产品不断更新。公司秉承“销售一代、验证一代、研发一 代”的产品研发策略，建立起了完善的高端处理器的研发环境和流程，研发出可广泛应 用于服务器、工作站的高端处理器产品，根据公司招股说明书，截至 2021 年末海光 CPU 系列产品海光一号、海光二号已经实现商业化应用，海光三号完成实验室验证， 海光四号处于研发阶段；海光 DCU 系列产品深算一号已经实现商业化应用，深算二号 处于研发阶段。
高端产品收入占比较高，新产品推出对收入贡献成效立竿见影。近3年公司7000 系列的高端产品始终是收入的主要来源，分别占到营收比重 85.70%、76.91%、65.01%。 2020 年以来随着海光二号量产、深算一号规模化出货，其营收占比迅速提升，产品 更新换代在收入上的体现立竿见影。
（3）产品不断演变支撑性能向行业巨头靠拢
产品不断更迭，性能实现优化。海光率先在国内完成了高端通用处理器和协处 理器产品成功流片，并实现商业化应用，和国内外主流 CPU 厂商产品参数比，海光 产品性能已经达到了国际上同类型主流高端处理器的水平，在国内处于领先地位。
和市场主导的 Intel 相比，海光产品性能总体相当。区分产品定位对标 Intel 公 司，通过综合比较处理器市场定位、核心数量、产品售价等因素，选取 Intel 在 2020 年发布的 6 款至强铂金系列产品和海光 7285 进行性能比较，可见海光 7285 CPU 的 SPEC CPU 2017 的实测性能与国际领先芯片设计企业 Intel 同期发布的主流处理器 产品的实测性能总体相当。
海光 DCU 产品性能同样不逊色。海光 DCU 系列产品于 2021 年实现商业化应 用，选取公司深算一号和国际领先 GPU 厂商 NVIDIA 公司高端 GPU（型号为 A100） 及 AMD 公司高端 GPU 产品（型号为 MI100）进行对比，在典型场景下，公司深算 一号指标达到国际上同类型高端产品的水平，通过不断的技术创新和设计优化，产 品迭代更新，推动海光 DCU 广泛应用于大数据处理、人工智能、商业计算等更多 领域。
（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）
