安科：做民族医疗装备的领跑者

来源：经济日报

30多年填补数十项国内技术空白——

安科：做民族医疗装备的领跑者

中国第一台磁共振、中国第一台彩超、中国第一台螺旋CT……在我国大型医疗设备国产化进程中，这数十项“第一”皆来自深圳安科高技术股份有限公司。

30多年来，安科秉承开拓进取精神，始终坚守医疗影像技术主业，先后填补了数十项国内技术空白，开创了中国自主研发大型医学影像设备的先河，成为我国民族医疗设备品牌的一面旗帜。

攻坚克难 打破国外垄断

1980年，世界第一套磁共振成像系统（MRI）原型机诞生于美国Fonar公司。从1984年起，我国开始着手自主研发MRI。

1986年，由原国家计委和国家科委出资、立项，委托中国科学院牵头，选择美国医疗电子部件生产厂家ANALOGIC公司为合作伙伴，选址改革开放最前沿的深圳经济特区，成立了中国医疗仪器行业首家中美合资公司——安科。至此，自主研发MRI的任务落在了刚刚成立的安科身上。

“当时，磁共振太超前了，大多数人连MRI照片都没见过。”深圳安科高技术股份有限公司董事长朱黎明告诉记者，不仅如此，其研发难度也着实让人倒吸一口冷气。

“基于当年的医疗技术，可以说，没有其他任何医疗成像设备的运算复杂程度能够超过MRI。具体来说，MRI不仅要把获得的核磁共振信号采集起来，通过复杂的傅里叶变换和数据处理，将原始的磁共振信号变成二维、三维图像，还得优化、降噪，突出病变部位，并创建出一个简洁明了的人机操作界面……”

为尽快实现技术突破，专家们将MRI项目分解为磁体、物理、射频、软件、硬件等子系统，并根据这些子系统的特性成立了多个攻关小组，像“蚂蚁啃骨头”一样一个一个地攻克。

“改革开放初期，我国工业基础还比较薄弱，专家组跑遍全国才找到一家企业可以加工磁体。而且，MRI对磁体精度要求非常高，已经超出了企业可控范畴，工程师们只能自己去工厂，与工人师傅们一块一块地打磨，历经数月才加工出来。”朱黎明举例说。

1986年12月20日，第一个合格的单元磁块终于成功“出炉”。1987年5月15日，安科生产出中国首台套磁共振成像永磁体。1987年底，首台1500高斯永磁体磁共振仪问世，磁体、梯度线圈、射频线圈、影像链和全套成像软件全部由安科自主研发。1988年，安科0.15T永磁型磁共振成像系统通过产品鉴定，正式进入市场。这标志着中国高精尖大型医疗设备生产终于实现了“零的突破”，开始迈向国际先进水平。

1989年，我国首台自主研发的核磁共振成像系统正式投入运营。该系统被评为当年中国十大科技成就之一。中国也由此成为继美国、德国、日本之后第四个拥有MRI研发生产能力的国家。

自1989年起，安科ASM-015P永磁型核磁共振扫描成像系统先后在河北省邢台矿务局医院、石家庄人民医院、武汉第二医院（现武汉中心医院）、中山医科大学第一附属医院、南京铁道医学院等国内医疗机构实现装机。

此后，安科继续深耕医学影像行业，先后开发出我国首台0.6T超导MRI、我国首台开放式永磁MRI等。据朱黎明介绍，以MRI为代表的安科系列高端医疗设备不仅填补了国内诸多空白，而且打破了国外产品垄断国内市场的局面，更迫使进口MRI设备价格大幅下降40%以上，有力推动了高端医疗设备的普及。

坚守创新 引领行业发展

“从某种意义上说，大型医学影像设备是衡量一个国家医疗器械发展水平的标志之一。”朱黎明表示，在与国外高端产品竞争过程中，我国本土医疗器械公司始终面临着不小的挑战。要更好应对跨国巨头长期以来形成的行业垄断，唯有不断加码技术创新与自主研发，增强产品核心竞争力，同时大力建设民族品牌，努力在国内甚至国际市场上站稳脚跟。

作为国内最早一批从事高端医疗器械设备生产的企业，安科一直坚持自主创新战略，通过科技创新、技术自有，推动我国高端医学影像设备产业化、规模化、效益化，带动民族企业向国际知名品牌加快转型。

为此，安科自成立至今一直高度重视创新能力及体系建设。30多年来，安科始终坚持将年销售收入的10%左右投入研发。公司先后参与了数十项国家、省、市重大研发项目，共获得120多项专利以及60多项软件著作权；先后获得110多项国家、省、市荣誉及奖项；主持和参与制定了3项国家行业标准。

据朱黎明介绍，继国产磁共振研发成功后，安科继续着手研发超导磁体，并在此基础上，于1992年开发出中国首台超导磁共振成像系统（0.6T）。2010年，安科又开始研发1.5T超导磁共振，并在此平台上自主开发出一系列临床应用上的常规及高级功能。

在开创我国MRI产品先河的同时，安科还于1998年推出了中国首台单排螺旋CT，随后又推出首台移动CT。这标志着国产螺旋CT首次实现产业化，中国成为继美国、日本、德国、荷兰之后的世界第五大CT整机生产国。数据显示，一系列新产品、新技术的问世推动进口CT均价下降约30%，服务价格降低近50%。

2013年，安科成功推出临床应用型ANATOM 16层螺旋CT。该产品集安科多年的技术积累于一身，并有效结合了企业10余年来在ANATOM系列CT产品上的成功经验。凭借该产品，中国品牌首次在16层CT台数上与国外品牌平分秋色，实现了国产高性价比医疗器械设备的成功突围。

“创新的关键在于人才。”朱黎明告诉记者，伴随着安科研发工作的不断推进，一大批科研人员逐步成长起来，成为当前我国医疗设备高科技产业的中流砥柱。

近年来，安科还加大人才引进力度。公司先后投入10多亿元推动核心技术研发，并从海内外引进了大量高水平人才，还与国内顶级科研院所建立产学研合作关系，逐渐形成了以顶级科学家、影像专家、资深工程师、年轻工程师为核心的研发人才梯队和以公司技术骨干为主体、产学研合作单位人员为辅的多层次人才格局，进而实现了多排螺旋CT探测器技术、超导磁体技术等一系列大影像领域核心技术的突破。

为更好激发全员创新活力，安科于2017年通过股份改制实现了管理层与技术骨干控股。“此举极大激发了所有人的工作热情。得益于此，安科近几年的整体业绩以30%的速度高速增长，生产规模及营业利润也得到了较大提升。”朱黎明表示。

“安科被称为‘工程师的天堂’，这是因为公司自成立起就采用了先进的人员管理模式，始终坚持以人为本，给予技术人员最大的自由空间和自主创新平台。”朱黎明说。

布局全球 进军智慧医疗

朱黎明认为，未来10年我国医疗器械行业发展将进入“黄金期”，“国产替代进口”是大势所趋。

尤其值得一提的是，日前颁布的《中共中央国务院关于支持深圳建设中国特色社会主义先行示范区的意见》明确指出，大力发展战略性新兴产业，在未来通信高端器件、高性能医疗器械等领域创建制造业创新中心；探索建立与国际接轨的医学人才培养、医院评审认证标准体系，放宽境外医师到内地执业限制，先行先试国际前沿医疗技术等。就此，朱黎明表示，多年来深圳市发布了系列政策，营造出很好的科技创新环境。目前，深圳已成为我国医疗器械行业的重要产业集聚区。《意见》的出台不仅是对深圳医疗器械领域创新发展的肯定，更为今后产业创新发展指明了方向。加快打造国际科技、产业创新中心，将为产业发展提供更有力地支撑，助力整条产业链迈上新台阶。

如今，新技术、新材料正在医疗器械领域快速渗透。为此，近年来，安科加大力度探索技术前沿，布局精准医疗重大装备、人工智能（AI）、远程医疗、医用机器人等战略新兴领域，如推进能谱CT、AICT、车载CT、PET-CT、PET-MRI、动态DR、术中O型臂导航、口腔CBCT、腹部肿瘤微创介入导航系统等多种新产品和新技术的研发，其中部分项目已实现规模化和产业化，还有部分项目正处于临床应用测试阶段。

“新技术能为医疗服务机构与患者创造效率、节省费用。其中，互联网与物联网将与医疗器械行业更加紧密结合，人工智能应用服务也将飞速发展。”据朱黎明介绍，目前，安科已搭建起基于云存储、云计算、大数据、影像后处理等前沿技术应用的“互联网+医学影像服务平台”安科影像云，并与PACS系统共同构建起全方位的医疗影像生态链，实现云端远程诊疗，一系列突破有望破解医患信息不对称、医疗资源分布不均等难题。

今年3月份，安科自主研发的OPENMARK 5000磁共振成像系统在意大利顺利完成调试、验收并投入运营。据了解，该套设备具备磁体场强更高、磁体GAP更大、成像范围更大等综合优势。该设备采用了大于280度超大开放度设计，可以让医生、家属与患者之间“零距离”接触，从而降低患者的幽闭恐惧程度，并为介入治疗提供支撑。

朱黎明还透露，未来，安科将继续致力于通过研发原创性新产品，提升医疗影像产品竞争力。安科计划用5年时间筹建布局合理、经济与社会效益明显的现代化医学影像产业园，为国产医疗装备高新技术产业转型升级贡献力量。根据计划，到2022年，安科医疗大健康产业将初成体系，自主创新能力不断增强，企业实力和品牌效应显著提高，进而推动中国医疗器械产业进一步向高端化、智能化、规模化迈进。（经济日报·中国经济网 记者 杨阳腾）

芯片行业专题报告：信创从“芯”开始

（报告出品方/作者：民生证券，吕伟）

1 信创产业的数字底座——CPU

1.1 CPU：现代信息工业的大脑

CPU 是信息产业中最基础的核心部件。CPU 是计算机的运算和控制核心，是 信息处理、程序运行的最终执行单元，是计算机的核心组成部件。CPU 的本质是 超大规模集成电路，用于解释计算机指令和处理计算机软件中的数据，并负责控制、 调配计算机的所有软硬件资源。CPU 从逻辑上可以划分为控制单元和运算单元等。 控制单元从存储单元中获取可执行的代码，通过指令译码将其转换为可执行的指 令，进而运算单元基于获取的指令对存储单元中的数据进行运算。

指令集是计算机程序执行的基础单元功能集，是 CPU 产品生态体系的基石。 计算机的程序最终需要转化为“指令”才能在 CPU 上运行。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。其中，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。在现行主流指令集架构中，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。

可搭载设备多样化，下游应用行业广泛。CPU 可以应用在服务器、工作站、 个人计算机（台式机、笔记本电脑）、移动终端和嵌入式设备等不同设备上，根据 应用领域的不同，其架构、功能、性能、可靠性、能效比等技术指标也存在一定差 异。其中，以服务器/PC 为代表的场景对 CPU 的性能要求最高且最为全面，涵盖 数据处理能力、数据吞吐能力、可扩展性、可靠性、和可维护性等方面。相比之下， 移动终端与嵌入式设备则主要对功耗、可靠性等部分指标要求苛刻。CPU 产品已 经广泛应用到消费电子、工业电子、物联网、数据中心等领域。

1.2 芯片行业市场空间广阔，市场扩容加速明显

全球集成电路市场空间广阔，我国集成电路市场增长迅猛。根据 WSTS 统计 数据，2013 年至 2021 年期间，全球集成电路行业市场规模由 2518 亿美元增长 至 4630 亿美元，年均复合增长率为 7.91%。根据 CISA 统计数据，2013 年至 2021 年期间，我国集成电路行业市场规模由 2509 亿元增长至 10348 亿元，年均 复合增长率为 19.38%。2019 年，受国际贸易摩擦的影响，全球集成电路市场规 模出现负增长，而国内集成电路市场规模持续快速提升。在数据中心设备需求增加、 5G 商用带动各种服务扩大、车辆持续智能化的背景下，集成电路行业景气度有望 持续。

海外厂商积累优势形成一定产业头部效应，我国自主化芯片奋起直追。集成电 路产业的头部效应较为明显，以英特尔、高通为代表少数国际巨头企业占据了市场 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 方面得到了较大提升。2010 年以来，随着我国智能手机全球市场份额的持续提升 以及国家对半导体行业的支持，并受益于人工智能、大数据、5G 等技术的成熟和 产品的普及，人才、技术、资本的产业环境不断成熟，全球半导体产业有望向中国 大陆实现产业转移。

1.3 “中国芯”自主化势在必行

自主化重要性日益凸显，信创产业持续前行。自 2018 年以来，以“中兴事件” 为标志性的一系列海外贸易事件的发生，表明全球贸易不确定在加剧。自 2021 年以来，继党政信创展开后，包括三大运营商 及银行在内的金融机构持续展开国产化服务器集采，表明信创产业正在不断向行 业延伸。

芯片为信创产业根本硬件基础，重要性凸显。不同于其他产业，IT 基础设施国 产化存在显著的“木桶效应”，在“硬件—软件—服务”链条中任何环节的国产化 能力缺失将造成整个自主体系发展的停滞。芯片作为整个 IT 生态最底层的基础硬 件，为整个计算机体系提供算力支撑，通过与上层的操作系统紧密配合，实现系统 软硬件的基础调度、控制与资源支持，是整个国产化信创体系的中枢大脑，是我国 软硬件国产化的根本。

政策东风阵阵吹来，为国产化芯片厂商成长保驾护航。集成电路作为信息产业 的基础和核心，是国民经济和社会发展的战略性、基础性、先导性产业，国家给予 了高度重视和大力支持。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，国家出台了一系列鼓励、扶持政策，为集成电路产业建立了良好的 政策环境。

2 国产化芯片厂商茁壮成长，信创从“芯”开始

2.1 华为鲲鹏： 目前最完善的生态体系与商业化能力

2.1.1 华为自主研发的全国产化高性能 CPU

自主研发全国产化芯片，解决基础算力问题。鲲鹏芯片于 2019 年 1 月 7 日 在华为深圳发布会上正式对外发布，基于 ARM 架构开发，是华为继移动麒麟芯 片、AI 昇腾芯片后，第三款自研芯片。鲲鹏芯片定位于服务器应用，其产品自研 完成了华为具备优势的服务器业务自上而下的基础算力打通。

拥抱 ARM 生态，与 x86 体系分庭抗礼。ARM 是日本软银集团旗下的半导体设计与软件公 司，成立于 1978 年，主要的产品是 ARM 架构处理器及相关外围组件的电路设计方案。不同于 以 Intel 为主力的 x86 阵营所采用的 CISC 复杂指令集，ARM 架构采用 RISC 精简指令集。经过 数代产品的迭代与完善，ARM 的业务逐渐成熟，在智能手机、车载智能硬件和可穿戴设备等领 域表现出竞争优势。作为 CPU 领域的新晋玩家，华为鲲鹏芯片选择了拥抱 ARM 架构，在现同 样功能性能占用下实现芯片面积小、功耗低、集成度更高等优势，并具备更好的并发性能。同时， 依托于 ARM 多年积累的生态，能够很好地兼容从 IOT、终端到云端的各类应用场景。

鲲鹏芯片多向出击，鲲鹏 930 芯片值得期待。华为鲲鹏处理器是华为自主研发的基于 ARM 架构的企业级系列处理器产品，包含“算、存、传、管、智”五个产品系统体系。为了保证鲲鹏 计算产业的可持续演进，鲲鹏处理器从指令集和微架构两方面进行兼容性设计，确保既可以适应 未来的应用和技术发展演进的需求，又能后向兼容。参考华为鲲鹏芯片的发展路径规划，鲲鹏次 时代芯片 930 芯片将有望进一步迭代，并在服务器和 PC 两个方向进一步出击。

2.1.2 协同生态伙伴持续壮大，产业链有望复苏

自上而下全栈式打通，打造鲲鹏计算产业。华为作为鲲鹏计算产业的一员，已经掌握 Arm64 处理器核、微架构及芯片设计相关技术，并拥有 Armv8 永久架构授权，在此基础上发展了鲲鹏 系列处理器。鲲鹏计算满足高性能、低功耗、低延时的绿色计算要求，同时又有中国电子技术标 准化研究院、Arm 中国、华为等行业巨头的支持，为发展鲲鹏计算产业提供技术和商业基础。鲲 鹏计算产业是基于鲲鹏处理器构建的全栈 IT 基础设施、行业应用及服务，包括 PC、服务器、存 储、操作系统、中间件、虚拟化、数据库、云服务、行业应用以及咨询管理服务等，充分与华为 已有的包括 openEuler、openGuass、TaiShan 服务器内在的自主化软硬件体系结合。

立足数据中心业务，以 Taishan 服务器为标杆打造鲲鹏服务器体系。目前在先进的大规模 数据中心中，服务器成本占比持续提升。根据华为官方数据，以华为云数据中心为例，服务器成 本占比已超过 60%，计算正在成为数据中心的主体。TaiShan 200 服务器是华为新一代数据中 心服务器，基于华为鲲鹏 920 处理器，适合为大数据、分布式存储、原生应用、高性能计算和数 据库等应用高效加速，旨在满足数据中心多样性计算、绿色计算的需求。TaiShan 200 服务器仅 为华为基于鲲鹏芯片所打造的自有服务器产品，鲲鹏通用计算平台事实上提供基于鲲鹏处理器的 TaiShan 服务器、鲲鹏主板及开发套件。硬件厂商可以基于鲲鹏主板发展自有品牌的产品和解决 方案；软件厂商基于 openEuler 开源 OS 以及配套的数据库、中间件等平台软件发展应用软件 和服务；鲲鹏开发套件可帮助开发者加速应用迁移和算力升级。

打造开源开放生态体系，协同伙伴发展鲲鹏产业。在 2019 华为全联接大会上，华为公司正 式发布面向开发者的沃土计划 2.0，宣布未来 5 年将投入 15 亿美金，欢迎广大企业和个人开发 者共同参与计算产业的生态发展。同时，首次发布了华为鲲鹏开发者套件，并升级发布一站式 AI 开发管理平台 ModelArts 2.0，支持开发者在鲲鹏和昇腾计算平台上进行简单高效的软件开发。 同时，华为分别推出了面向鲲鹏芯片的鲲鹏展翅伙伴计划和华为云的鲲鹏凌云伙伴计划，以认证 方式为合作伙伴提供培训、技术、营销、市场的全方位支持。另一方面，依托于鲲鹏基础数字底 座，华为旗下的 openEuler、openGuass 等开源操作系统、数据库社区持续吸引各类产业合作 伙伴共同拓展鲲鹏软件生态。

华为发布 2021 年年度报告，鲲鹏产业持续发展。3 月 28 日，华为发布 2021 年年度报告。 报告指出，华为鲲鹏硬件可以支持运营商超过 80%的网络功能虚拟化场景应用。目前，华为鲲 鹏已有 12 家合作伙伴推出基于鲲鹏主板的 PC 和服务器产品，并在中国建设 24 个鲲鹏生态创 新中心，发展超过 80 万鲲鹏开发者，面向硬件、基础软件和应用全栈创新。报告中进一步指出， 鲲鹏应用软件生态发展超预期，在政府、金融、运营商、电力、交通等主要行业全面规模上量， 认证伙伴超过 3500 家，认证方案超过 10000 个。昇腾应用软件生态进入快车道，在中国挂牌 16 个昇腾生态创新中心，认证伙伴超过 500 家，认证方案超过 700 个，打造智城、智巡、智造、 智行四大“智”系列解决方案。我们认为，鲲鹏产业链在海外的科技打压之下并没有此销声匿迹， 而是在持续迭代壮大。

三大运营商接连公布国产化服务器集采大单，鲲鹏服务器持续中标表明产业链存在复苏潜力。 根据中国电信官网消息，中国电信 2022-2023 年服务器集中采购项目已完成评审，共有 12 家 厂商入围本次集采。其中，湖南湘江鲲鹏信息入围 1 个标包。此前，中国移动已于 2 月 17 日发 布《2021 年至 2022 年 PC 服务器集中采购（第 1 批次）（标包 8、13）》。其中，国产化服务器 厂商长江计算、神州数码、同方股份、黄河科技、宝德、湘江鲲鹏合计中标约 25 亿元。中国联 通于 2 月 25 日发布《2022 年中国联通人工智能服务器集中采购项目中标候选人公示》，湘江鲲 鹏中标标包二，投标总价 1.45 亿，份额 50%。我们认为，三大运营商国产化服务器采购大单陆 续释放，而鲲鹏服务器接连中标，表明鲲鹏产业链有望复苏。（报告来源：未来智库）

2.2 海光信息：通用型最强的国产化 CPU 厂商

2.2.1 携手海外龙头加快自主研发，发出国产 x86 体系最强音

托生自中科院体系，服务于中国信息化产业。海光信息是中科院参股企业，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”计算环境和国际先进处理器设计技术，公司发展满 足中国信息化发展需要的高端处理器产品。公司对海光通用处理器和海光协处理 器的微体系结构进行持续研发和优化，并高度重视处理器的安全性，通过扩充安全 算法指令集及原生支持可信计算等方法，提升了海光处理器的安全性。

借力 AMD 进军国产化 x86 芯片，实现产品自主研发。2016 年, AMD 公司 曾经与天津海光达成了合作, 双方成立合资公司进行处理器的开发。2016 年 3 月， 基于 AMD 授权技术公司启动海光一号 CPU 产品设计，并于 2018 年 4 月实现量 产。2017 年 7 月，公司在海光一号基础上，对 Core 微结构进行优化，提升处理 器核心性能和安全应用性能，启动了第二代 CPU 海光二号的产品研发工作，并于 2020 年 1 月实现量产。公司海光三号及海光四号研发计划分别于 2018 年 2 月和 2019 年 7 月启动，各项研发工作进展正常。根据公司与 AMD 签署的技术许可 协议，公司基于 AMD 授权技术衍生的相关知识产权，属于向 AMD 交叉授权的 范围。

产品处于领先地位，具备多项专利。根据海光信息招股说明书披露，公司研发 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，在国内处于领先地位。海光 DCU 目前已经实现商业化应用， 未来将广泛应用于大数据处理、人工智能、商业计算等应用领域。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 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。

2.2.2 CPU/DPU 双向出击，立足 x86 体系生态优势明显

公司同时拥有海光CPU和海光DCU两类高端处理器产品，可以满足服务器、 工作站等计算、存储设备中对高端处理器的功能需求： 海光 CPU：兼容 x86 指令集，处理器性能参数与国际同类型主流处理器产品 相当，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。此外，海光 CPU 支持国密算法，扩充了安全算法指令，集成了安全算 法专用加速电路，支持可信计算，提升了高端处理器的安全性。

从海光 CPU 应用场景角度看，公司将海光 CPU 产品规划为海光 7000 系列、 海光 5000 系列和海光 3000 系列。三个系列产品技术设计同源，处理器核心等 具有相似的技术特征。根据不同的产品规格定义，需要在一块基板上封装 1 至 4 颗裸片。目前，公司在售的海光 CPU 产品主要为海光 7200、海光 5200 和海 光 3200 系列产品。

海光 DCU：以 GPGPU 架构为基础，兼容“类 CUDA”环境，软硬件生态丰 富，典型应用场景下性能指标达到国际上同类型高端产品的水平。海光 DCU 主 要面向大数据处理、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。海光 DCU 产品采用与海光 CPU 类似的产品研发策略，2018 年 1 月启动深算一号 DC 产品设计，目前品已实现商业化应用。另一方面，公司启 动了第二代 DCU 深算二号的产品研发工作已于 2020 年 1 月启动。

研发策略合理，发展后劲十足。海光信息秉承“销售一代、验证一代、研发一 代”的产品研发策略，公司建立了高端处理器的研发环境和流程，产品性能逐代提 升，已经研发出可应用于服务器、工作站的高端处理器产品。根据海光信息招股说 明书披露，海光 CPU 系列产品中海光一号、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。

2.3 天津飞腾：性能强悍的 ARM 架构 CPU 厂商

2.3.1 长期自主化耕耘，拥抱 ARM 架构

长期坚持国产化 CPU 自主研发，产品体系丰富。飞腾信息技术有限公司由中 国电子信息产业集团、天津市滨海新区政府和天津先进技术研究院于 2014 年联合 支持成立。目前飞腾公司的总部设在天津，在长沙、成都、广州和北京设有子公司， 在深圳、南京、西安、银川、沈阳、海口等地设有办事处。飞腾芯片产品具有谱系 全、性能高、生态完善、自主化程度高等特点，目前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。 基于飞腾 CPU 的产品覆盖多种类型的终端（台式机、一体机、便携机、瘦客户机 等）、服务器和工业控制嵌入式产品等，在国内政务办公、云计算、大数据以及金 融、能源和轨道交通等行业信息系统领域已实现批量应用。

长期耕耘从未停歇，融入 ARM 体系尽享生态优势。飞腾 CPU 最早是国防科 技大学立项研究的科技项目，由邢座程教授团队负责研发。前两代飞腾芯片均停留 在学术层面，均采用仿制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。FT-1000 在制程上采用台积电的 65nm 技术，并可兼容 SPARCv9 指令集。随着 Sun 公司被 Oracle 收购，SPARC 架构的支持逐步减弱。 飞腾芯片逐步投入 ARM 指令集的怀抱，并推出在原有 FT-1500 芯片上改进得来 的探索性产品 FT-1500A。

生态应用丰富，打造全栈式体系。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，为广大集成 商和客户提供更丰富的选择空间。截至 2022 年 3 月底，飞腾的生态伙伴数量已经 超过 3700 家，包括集成商合作伙伴 300 余家、硬件合作伙伴 560 余家、软件合 作伙伴 2800 余家。飞腾已联合千余家国内软硬件厂商，支撑了 2000 多款飞腾平 台设备上市，已经和正在适配的软件和外设超过 7000 款，分布在操作系统、应用 软件、安全、云产品、数据库、中间件等各个领域，兼容 200 万级移动 APP 应用， 构建起了国内最完善、最庞大的从端到云的信息化建设全栈生态体系。

2.3.2 产品矩阵完善，背靠中国电子体系实力雄厚

天津飞腾的芯片产品主要分为高性能服务器芯片、高效能桌面芯片和高端嵌 入式芯片。 高端嵌入式芯片：飞腾嵌入式芯片采用自主研发、面向嵌入式行业定制化的处 理器核心，具有高安全、高可靠、强实时和低功耗的特点，满足行业终端产品、工 业控制领域应用产品需求。 高效能桌面芯片：飞腾桌面芯片采用自主研发的高能效处理器核心，全芯片性 能卓越、功耗适度，最新产品内置硬件级安全机制，能够同时满足信息化领域对性 能、能耗比和高安全的应用需求。 高端嵌入式芯片：飞腾嵌入式芯片采用自主研发、面向嵌入式行业定制化的处 理器核心，具有高安全、高可靠、强实时和低功耗的特点，满足行业终端产品、工 业控制领域应用产品需求。 从产品迭代上，天津飞腾主要包括 FT-1500 系列产品、FT-2000 系列产品以 及基于 FTC663 内核的 D/S 系列产品。

FT-2000 系列产品：FT-2000 芯片集成飞腾自主研发的高能效处理器内核 FTC662，采用乱序四发射超标量流水线，芯片采用片上并行系统（PSoC）体系结 构，集成高效处理器核心、基于数据亲和的大规模一致性存储结构、层次二维 Mesh 互联网络，优化存储访问延时，提供业界领先的计算性能、访存带宽和 IO 扩展能 力。芯片兼容 64 位 ARMV8 指令集。其中，FT-2000+/64 芯片适用于高性能、 高吞吐率的服务器领域；FT-2000/4 芯片适用于构建有更高性能、能耗比和安全 需要的桌面终端、便携式终端、轻量级服务器和嵌入式低功耗产品；FT-2000A/2 芯片面向各种行业终端产品、嵌入式装备和工业控制领域应用产品需求。

D/S 系列产品：主要包括 S2500 处理器芯片及 D2000 芯片。两者均集成自 主研发的 ARMv8 指令集兼容处理器内核 FTC663。S2500 主要应用于高性能、高 吞吐率服务器领域，如对处理能力和吞吐能力要求很高的行业大型业务主机、高性 能服务器系统和大型互联网数据中心等；D2000 是一款面向桌面应用的高性能通 用处理器，最高主频 2.6GHz，集成系统级安全机制，能够满足复杂应用场景下的 性能需求和安全可信需求，支持商业档和工业档质量等级。

充分融入 PK 体系，生态能力强大。2019 年 10 月世界互联网大会上，PK 2.0 体系首次全新亮相。PK 2.0 体系是由飞腾 2000 系列 CPU 与之配套的麒麟 4.02 系列操作系统。2019 年 12 月 20 日，飞腾生态合作伙伴大会上, 共 120 多家国 内企业展示了基于飞腾 CPU 的成熟产品和解决方案, 适用于国内政务和企业办公、 云计算、数据中心、金融等多个领域。其中，长城、联想、浪潮、同方、曙光、紫 光恒越等 10 家国内整机企业发布了基于 FT-2000/4 的计算机产品,长城、浪潮、 中电金融发布了基于 FT-2000/4 的金融设备,紫光恒越、迈普、奇安信、网御星云、 绿盟科技等 9 家企业发布了基于飞腾芯片的网络安全产品。

2.4 中科龙芯：自主化程度最高的国产化 CPU 厂商

2.4.1 中科院嫡系部队，专注于自主架构 CPU

托生中科院计算所，由科研项目向商用转化。“龙芯”系列是我国最早研制的 通用处理器系列之一，于 2001 年在中科院计算所开始研发，得到了中科院、国 家自然科学基金、863、973、核高基等项目的大力支持。2010 年，在中国科学院 和北京市政府共同牵头出资支持下，龙芯开始市场化运作，对龙芯处理器研发成果 进行产业化。龙芯中科面向国家信息化建设需求，面向国际信息技术前沿，以创新 发展为主题、以产业发展为主线、以体系建设为目标，坚持自主创新，全面掌握 CPU 指令系统、处理器 IP 核、操作系统等计算机核心技术，打造自主开放的软硬 件生态和信息产业体系，为国家战略需求提供自主、安全、可靠的处理器，为信息 产业的创新发展提供高性能、低成本的处理器和基础软硬件解决方案。

引进消化吸收 MIPS，推出自主研发指令集架构。龙芯中科在指令系统上实现 了自主创新。龙芯中科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。2020 年，龙芯中科推出了自主指令系统 LoongArch。2021 年 7 月开始，公司信息化 业务已经转向基于龙芯自主指令系统 LoongArch 的 3A5000 系列处理器，工控 业务开始转向基于龙芯自主指令系统 LoongArch 的系列处理器。

“产品+生态”两手抓，产品覆盖多个下游行业。龙芯中科主营业务为处理器 及配套芯片的研制、销售及服务，主要产品与服务包括处理器及配套芯片产品与基 础软硬件解决方案业务。根据公司官网披露，龙芯中科基于信息系统和工控系统两 条主线开展产业生态建设，面向网络安全、办公与业务信息化、工控及物联网等领 域与合作伙伴保持全面的市场合作，系列产品在电子政务、能源、交通、金融、电 信、教育等行业领域已获得广泛应用。

2.4.2 产品由点及面，重视软件生态建设及解决方案提供能力

龙芯中科芯片产品依据应用领域的不同可分为工控类芯片和信息化类芯片。 工控类芯片面向嵌入式专用设备、工业控制与终端等，如物联终端、仪器设备、数 据采集、网络设备、行业终端、智能制造等，系列产品在网安通信、能源、交通等 行业领域已获得广泛应用;信息化类芯片面向桌面和服务器等，系列产品在电子政 务、金融、电信、教育等行业领域已获得广泛应用。具体而言，龙芯中科研制的芯 片包括龙芯 1 号、龙芯 2 号、龙芯 3 号三大系列处理器芯片及桥片等配套芯片：

龙芯 1 号系列：低功耗、低成本专用嵌入式 SoC 或 MCU 处理器，通常集成 1 个 32 位低功耗处理器核，应用场景面向嵌入式专用应用领域，如物联终端、仪 器设备、数据采集等； 龙芯 2 号系列：低功耗通用处理器，采用单芯片 SoC 设计，通常集成 1-4 个 64 位低功耗处理器核，应用场景面向工业控制与终端等领域，如网络设备、行业终端、智能制造等； 龙芯 3 号系列：高性能通用处理器，通常集成 4 个及以上 64 位高性能处理器 核，与桥片配套使用，应用场景面向桌面和服务器等信息化领域； 配套芯片：包括桥片及正在研发尚未实现销售的电源芯片、时钟芯片等，其中 桥片主要与龙芯 3 号系列处理器配套使用和销售，电源芯片和时钟芯片主要与龙 芯 2 号、龙芯 3 号系列处理器配套使用。龙芯 1 号、2 号、3 号处理器芯片及配套 芯片的主要客户是板卡、整机厂商。

信息化与工控领域双向出击，持续拓展下游应用。在信息化领域，国内数十家 整机品牌推出了基于龙芯 CPU 的台式机、笔记本、一体机与服务器设备，已经广 泛应用于电子政务办公信息化系统，并在金融、教育等应用中展开批量应用试点； 在工控领域，国内上百家主要工控和网络安全设备厂商推出了基于龙芯 CPU 的工 控和网安产品，包括工业 PC、工业服务器、工业存储设备、DCS、PLC、交换机、 路由器、防火墙、网闸、网络监测设备、数据加密通信设备等。上述设备已经在发 电、输变电、石油管道、轨道交通、高速公路 ETC 系统、船舶运输控制系统等领 域规模化应用或开展应用验证。

持续拓展软件生态，增强芯片产品可用性。为支持芯片销售及应用，龙芯中科 开发了基础版操作系统及浏览器、Java 虚拟机、基础库等重要基础软件，持续优 化改进，并以两种方式免费提供给客户，包括操作系统搭载和终端整机厂商搭载。 用户可直接使用龙芯中科发布的基础版操作系统，也可基于龙芯中科发布的基础 版操作系统进行二次开发以定制其产品系统。龙芯中科提供免费的基础版操作系 统供直接使用，可以有效降低终端用户的整体成本。

提供配套解决方案及技术服务，解决客户需求“最后一公里”。龙芯中科基于 开放的龙芯生态体系，为下游企业提供基于龙芯处理器的各类开发板及软硬件模 块，并提供完善的技术支持与服务。解决方案业务细分为硬件模块和技术服务两个 部分。硬件模块业务的主要产品为基于龙芯处理器的开发板和验证模块；技术服务 业务主要是公司提供的基于龙芯处理器的系统产品开发服务。（报告来源：未来智库）

2.5 横向对比：国产化 CPU 大有可为

立足 Fabless 模式，聚焦设计环节。海光信息、龙芯中科、天津飞腾及华为鲲 鹏均为典型的 Fabless 模式企业，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，而芯片的晶圆加工、封装测试通过委外方式完 成。通过向晶圆制造厂采购定制加工生产的晶圆，向封装测试厂采购封装测试服务， 期间自身辅以工艺管理和测试支持，公司实现对设计环节的聚焦。

信创助力收入腾飞，具备盈利能力。根据各招股说明书及年报披露，海光信息 2018-2021 年收入规模分别为 0.48/3.79/10.22/23.10 亿元；龙芯中科 2018- 2021 年收入规模分别为 1.93/4.86/10.82/12.01 亿元；天津飞腾 2018-2021 年 收入规模分别为 0.64/2.07/12.72/22.18 亿元。伴随自 2019 年以来信创市场的崛 起，三家公司均实现了收入快速上扬。盈利能力方面，海光信息及龙芯中科 2019- 2021 年毛利润率均保持在 50%左右的水平，海光信息伴随收入快速爬升逐步实 现扭亏为盈。天津飞腾整体保持较为强劲的盈利能力，净利润率水平为已披露的三 件国产化 CPU 企业中最高。

出货量持续提升，产品市场定位存在差异。根据海光信息及龙芯中科招股说明 书披露，产品单价方面，海光信息 7000 系列及 5000 系列产品的均价约 6000- 9000 元，3000 系列产品价格约 1000 元。中科龙芯的工控类和信息类芯片的均 价约 400-600 元；产品出货量方面，海光信息三款产品出货量合计约 20-50 万 片，中科龙芯工控类产品出货量约 100 万片，信息类产品出货量约 150 万片。我 们认为，两家公司产品单价及出货量差异主要来自两者定位的不同。其中，海光芯 片主要定位于服务器应用市场，而龙芯主要定位于 PC 及类 PC 市场。相比之下，天津飞腾及华为鲲鹏 CPU 产品主要定位于服务器应用场景。

结合对几款国产化芯片厂商及其产品的分析和对比，我们认为可以得出以下 结论：

（1）国产化浪潮趋势明显，国产化芯片厂商有望顺势崛起。在海外贸易不确 定性持续的背景下，芯片作为硬件基础底座的重要性与必要性凸显。海光与龙芯自 2019 年以来收入的快速攀升，表明其在信创市场强劲的内生需求。在海外主流芯 片厂商出口存在不确定的大背景下，国产化芯片厂商有望借助政策东风快速成长， 顺势崛起。

（2）海光信息服务器市场优势明显，中科龙芯 PC 市场存在潜力。根据产品 单价及出货量来看，海光与龙芯分别在不同市场具备优势。海光承袭 x86 体系， 在服务器市场具备优势；龙芯实现自主架构研发并重视生态建设，在 PC 及类 PC 市场具备竞争优势。

（3）ARM 架构生态强大，华为鲲鹏具备“王者归来”潜质。天津飞腾及华 为鲲鹏基于 ARM 架构设计，本身能够较好地吸收 ARM 体系已有的生态应用。鲲 鹏 920 芯片各项参数领先，并具备华为云自身作为稳定需求方，在自身软硬件技 术优势下叠加持续壮大的合作伙伴生态体系，我们认为其是国产化芯片厂商中最 具竞争优势的厂商之一。近期，鲲鹏在中国电信及农行等的中标，表明其发展潜力。 我们认为，如果供应链能够逐步复苏，有望实现“王者归来”。

（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。）

精选报告来源：【未来智库】。未来智库 - 官方网站

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