昨夜,整個芯片圈都“沸騰”了,在國產CPU沉浮20年后,備受矚目的國產CPU第一股終于有了最新的進程,更多信息也被正式披露。

2021年6月28日晚間,龍芯中科技術股份有限公司披露招股說明書(申報稿),與此同時上交所正式受理龍芯中科的科創板IPO申請,擬融資共35．12億元。

其中,先進制程芯片研發及產業化項目計劃總投資12．58億元,先進制程芯片研發及產業化項目的實施將助力提升龍芯通用處理器芯片的性能,提高公司在集成電路行業中的市場競爭地位,提升公司收入規模和盈利水平,擴大公司產品的市場占有率,從而保持市場競爭優勢。

高性能通用圖形處理器芯片及系統研發項目計劃總投資10．54億元,將用于通用圖形處理器芯片的設計研發,研發自主的具有高通用性、高可擴展性的圖形處理器產品及其軟硬件體系,與公司的通用處理器產品形成協同效應,共同構建更有競爭力的信息化基礎設施核心平臺。

根據其申報稿中公開信息顯示,作為老牌自主研發的龍芯中科從18年不到2億元的營業收入,到20年提高到10億元,將近翻了6倍;凈利潤從18年約775萬元,到20年提高到約7224萬元,將近翻了9倍。

龍芯中科官網顯示,公司全面掌握CPU指令系統、處理器IP核、操作系統等計算機核心技術,打造自主開放的軟硬件生態和信息產業體系,為國家戰略需求提供自主、安全、可靠的處理器,為信息產業的創新發展提供高性能、低成本的處理器和基礎軟硬件解決方案。

作為芯片設計企業,龍芯中科采用Fabless模式,自主研發CPU指令構架和操作系統,意在形成完整的生態體系。2020年公司的芯片產銷率可達到99%,年產約200萬顆。此次上市籌集資金用于研發先進制程芯片和GPU。

龍芯中科研制的芯片包括龍芯1號、龍芯2號、龍芯3號三大系列處理器芯片及橋片等配套芯片。龍芯1號系列為低功耗、低成本專用處理器,應用場景面向嵌入式專用應用領域,如物聯終端、儀器設備、數據采集等;龍芯2號系列為低功耗通用處理器,應用場景面向工業控制與終端等領域,如網絡設備、行業終端、智能制造等;龍芯3號系列為通用處理器,應用場景面向桌面和服務器等信息化領域;配套芯片包括以龍芯7A1000為代表的接口芯片及正在研發的電源芯片、時鐘芯片等。其中,龍芯1號系列、龍芯2號系列主要面向工控類應用;龍芯3號系列主要面向信息化應用,其中工業級產品面向高端工控類應用。

公司基于開放的龍芯生態體系,與板卡、整機廠商及基礎軟件、應用解決方案開發商建立緊密的合作關系,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,并提供完善的技術支持與服務。

龍芯中科能夠為各類行業應用公司提供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。公司將自主掌握CPU生態技術體系的優勢,有效賦能至各型企業中,以應用牽引、市場推動的方式打造滿足更多應用需求的產品。

龍芯中科在昨日發布的微信公眾號推文中介紹,龍芯中科在2020年推出了完全自主指令集架構—LoongArch,龍芯3A5000作為新一代桌面處理器,采用了最新的LoongArch指令集架構,單核性能提升50%,功耗降低30%,與國內采用引進技術的CPU相比在性能上優勢明顯。

與此同時,龍芯也擁有了第一款服務器專用芯片龍芯3C5000L,該芯片擁有單片16核,支持2路-16路互連,達到國際主流服務器水平。

龍芯中科在公眾號介紹,目前主流開源軟件在LoongArch結構上已完成移植,公司將依托CPU底層核心技術及龍芯CPU的核心優勢,形成更加完善的生態體系。

今年4月,有消息指出MIPS指令集的WaveComputing轉投RISC-V陣營。彼時,MIPS生態的重要維護者龍芯也放棄MIPS指令系統,正式發布了完全自主指令集架構Loongson Architecture,簡稱龍芯架構或LoongArch。

需要強調的是,CPU指令集架構是計算機的軟硬件界面,是CPU執行軟件指令的二進制編碼格式規范。因此,對于CPU開發者來說,x86還是ARM指令集都是需要授權才能研制與之相融的CPU,假若不繞開這些需要授權的指令集是不能形成自主產業生態的。而RISC-V作為開源指令集,因其建立的生態也是開源的并非自主而引發爭論。

信息顯示,LoongArch(龍芯架構)已通過國內權威第三方機構的知識產權評估。LoongArch是一款充分考慮兼容需求的自主指令系統,在定義時充分考慮了MIPS、X86、ARM、RISC-V等主要指令系統的特征,具有較好的自主性、先進性與兼容性。LoongArch將通過“指令系統創新+二進制翻譯”的方式,高效運行MIPS、X86、ARM等平臺上的二進制應用程序,從而達到生態融合的目的。

在IP核方面,龍芯中科掌握了包括CPU、GPU、內存控制器、IO接口控制器、高速SRAM、高速接口、鎖相環等核心IP。龍芯強調,CPU所有片內關鍵IP源代碼均為自主編寫,電路圖均為設計,在通用CPU芯片領域實現了較大創新突破。

2020年底推出的龍芯3A5000使用12/14nm工藝節點,主頻最高為2．5GHz,集成雙通道DDR4-3200和HT3．0接口,單核SPECCPU2006Base定浮點分值均超過26分,逼近開放市場主流產品水平。

值得一提的是,龍芯中科在操作系統內核、編譯器、Java、．NET、視頻播放、瀏覽器等領域實現了對龍芯系列處理器和配套芯片的完備支持,并積極參與國際開源軟件社區工作,貢獻了數十萬行的源代碼,龍芯中科貢獻度排名進入全球前四。

除此之外,龍芯中科還完成了主流開源軟件在龍芯系統上的遷移,為軟件生態發展奠定了基礎。

目前來說,國內擁有龍芯中科、天津飛騰、華為鯤鵬、兆芯集成、申威科技、海光信息六大國產CPU公司,其中龍芯中科是最早開始研發國產CPU的公司之一。

由于國外x86架構已建立完善的專利、生態、IP“高墻”下,國產CPU一直在“不自信”中起步,輿論壓力下發展。時間回溯到過去,業界普遍對芯片自主研發共識是“技工貿”不如“貿工技”,芯片“造不如買,買不如租”。

在經歷了幾番制裁之后,國內逐漸對自主研發有了深刻的認識。國產CPU一直在追趕,科創板上市也將會為龍芯沉浮20年歷史中的一個重要節點。