去年AspenCore分析師團隊匯編發布了《30家國產數字芯片廠商調研報告》，囊括了具有代表性的30家國產CPU、GPU、FPGA和存儲器芯片廠商。過去一年來，國產數字芯片行業涌現出更多有技術實力和增長潛力的公司，本文在原來數字芯片報告的基礎上，擴充了CPU、GPU和FPGA廠商陣營，匯編成為《35家國產處理器芯片(CPU/GPU/FPGA)廠商調研報告》。

CPU技術與產業白皮書

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國產CPU

國產CPU處理器主要面向PC、服務器、嵌入式系統、手機和平板、安防監控、汽車，以及視頻和多媒體處理等應用市場。AspenCore分析師團隊匯總了16家國產CPU芯片廠商，其中包括：

PC/服務器CPU：北京龍芯、上海兆芯、電科申泰、天津飛騰和海光;

基于Arm架構的服務器CPU：天津飛騰、華為海思的鯤鵬和阿里平頭哥的倚天;

手機AP：海思麒麟和紫光展銳虎賁;

平板/多媒體和視頻處理SoC：全志科技、瑞芯微、北京君正、晶晨半導體

安防/視頻處理SoC：國科微、中星微

嵌入式CPU：蘇州國芯

POWER架構CPU：合芯科技這16家國產CPU芯片公司中，有一半已經是上市公司，最新科創板上市的有龍芯中科與國芯科技，海光信息IPO也已獲上交所受理。資本市場的支持將進一步推動國產CPU在信創、工業及信息安全應用領域的發展，也有助于CPU廠商提升研發技術實力，并建設和擴展各自的生態系統。

龍芯中科的龍芯系列CPU包括面向行業應用的“龍芯1號”小CPU、面向工控和終端類應用的“龍芯2號”中CPU，以及面向桌面與服務器類應用的“龍芯3號”大CPU。2021年龍芯中科發布了完全自主指令集架構--LoongArch，基于該架構的龍芯3A5000單核性能提升50%，功耗降低30%，與國內CPU產品相比在性能上優勢明顯。

基于開放的龍芯生態體系，該公司與板卡、整機廠商及基礎軟件、應用解決方案開發商建立起緊密的合作關系，為下游企業提供基于龍芯處理器的各類開發板及軟硬件模塊。龍芯中科可以提供32位、64位單核、多核和不同質量等級的處理器及配套芯片，搭載的Loongnix、LoongOS兩大系統軟件可以適應不同的應用場景。

蘇州國芯科技基于自主可控的嵌入式CPU 技術，以及面向信息安全、汽車電子和工業控制、邊緣計算和網絡通信三大關鍵應用領域的芯片定制服務，設計開發出一系列自主芯片及模組產品。該公司基于M*Core、PowerPC和RISC V三大指令集，提供具有自主知識產權的8大系列40余款CPU核，其主要嵌入式CPU內核與Arm內核對比如下：

國產GPU

相對于國產CPU，國產GPU發展更晚，涉及GPU處理器研發的廠商也比較少，國產GPU的性能跟英偉達、AMD和英特爾等全球領先GPU芯片還相距甚遠。然而，最近幾年GPU在AI應用方面的獨特優勢，加上資本的追捧，帶動了國產GPU的創業熱潮。壁仞科技、瀚博半導體和摩爾線程等GPU/AI芯片初創公司融資高達數10億元，吸引了英偉達和AMD等國際廠商技術人才的加盟，也將推動國產GPU這一高性能芯片細分市場的競爭和發展。

AspenCore分析師團隊匯總了9家國產GPU芯片廠商，其中包括：

圖形處理/渲染GPU：景嘉微、芯動科技、芯瞳半導體、摩爾線程

通用計算GPU：天數智芯、登臨科技、摩爾線程、壁仞科技

AI加速GPU：天數智芯、瀚博半導體、壁仞科技、沐曦集成電路

這9家國產GPU廠商中，只有景嘉微是上市公司，芯動科技具有多年的定制芯片設計經驗，其他公司都是初創型企業，但都獲得了相當可觀的風投融資(其中摩爾線程、壁仞科技和瀚博半導體的累積融資金額均超過20億元)。

芯動科技于2021年底發布的“風華1號” GPU采用12nm 工藝，支持GDDR6 / GDDR6X(最大速率 19Gbps)，容量可選 4GB / 8GB / 16GB，支持 HDMI2.1 / DP1.4 /VGA 多路獨立輸出，支持 X86、ARM、龍芯等指令集;支持 Linux、安卓、麒麟、統信UOS等操作系統;支持鯤鵬 / 安培等服務器平臺。“風華1號”分為A型和B型兩款，具體性能指標如下圖。

天數智芯的7nm通用并行(GPGPU)云端訓練芯片BI于2020年12月成功 “點亮”。基于這種全自研通用計算GPGPU芯片，天數智芯的硬件產品聚焦于云端訓練及推理，通過自研指令集釋放強大的可編程性與應用通用性，提供業界領先的AI算力密度與能效比。它具有針對云端AI訓練和HPC通用計算設計的軟硬件架構;支持浮點、定點多種精度數據類型;提供超高帶寬的本地存儲和片間互聯擴展。天數智芯可支持ResNet、Vgg、Inception、Alexnet、SSD、Mask R-CNN等通用計算機視覺相關網絡模型;提供生態兼容的軟件套件;支持多精度數據類型標準&混合訓練，支持模型深度優化。

國產FPGA

最近賽靈思被AMD成功收購，這意味著FPGA難以成為一個有規模的獨立市場，只能作為高性能計算領域的一種專用處理方式。然而，在5G、工業控制和專用細分應用領域，FPGA仍然有CPU/GPU/AI芯片無法替代的優勢。國產FPGA廠商的整體技術實力跟英特爾和賽靈思等國際廠商還有相當的差距，但在中低性能的FPGA市場已經看到幾家國產廠商的身影。

AspenCore分析師團隊匯總了11家國產FPGA廠商，其中安路科技、紫光國微和復旦微電是上市公司，盡管FPGA業務在紫光國微和復旦微電的總營收中占比不是很大。除了傳統FPGA外，還有一些廠商基于FPGA開發出特定應用的軟硬件處理方案。比如，易靈思基于Quantum技術的FPGA對“功耗-性能-面積”(PPA)的優化高達4倍，其獨特的設計架構可輕松擴展至百萬以上邏輯單元(LE)密度，其車規級16nm FPGA針對新能源汽車中的自動駕駛、智能座艙和電氣化應用。

聯捷科技研發基于FPGA的數據中心圖像視頻等多媒體異構計算解決方案，可將性能和效能提升一個數量級，已獲得美國及中國專利。聯捷科技高吞吐、低時延的FPGA圖像處理加速技術解決方案目前已經廣泛應用于智能手機云應用、云存儲和在線視頻網站等市場。

最近在科創板上市的安路科技在FPGA芯片架構方面，已經開發出支持高達600K 邏輯陣列容量的PHOENIX 第一代FPGA 架構，現正開發支持1KK 以上級別邏輯容量、具有良好陣列擴展性的PHOENIX2 第二代FPGA 架構。在系統集成方面，該公司在第一代小容量FPSoC 芯片基礎上，將從低功耗和高性能兩個方向布局下一代FPSoC 芯片，集成CPU、FPGA和專用數據處理模塊，以滿足未來應用市場趨勢。

在專用EDA 軟件方面，安路科技的TangDynasty (TD) 軟件是自主開發的FPGA集成開發環境，支持工業界標準的設計輸入，包含完整的電路優化流程以及豐富的分析與調試工具，并提供良好的第三方設計驗證工具接口，為所有基于安路科技FPGA產品的應用設計提供有力支持。此外，安路科技還將針對PHOENIX2 架構升級軟件核心算法，面向FPSoC 芯片開發系統級軟件編譯工具，有效支持硬件產品的豐富產品線。

35家國產處理器芯片廠商詳細信息

審核編輯 ：李倩