CPU作为计算机运算和控制的核心，是信息产业中最基础的核心部件，它设计技术门槛高、研发周期长，且具有极高的生态壁垒，是典型的技术密集行业，在电路设计、基础软件开发等方面对创新型人才的数量和专业水平等均有很高要求。国际上主流的CPU公司都经历了长期的技术和市场积累，相对而言，国内企业处在成长阶段，与国际主流厂商仍存在技术差距，竞争力有待提升。 在国产CPU企业中，龙芯中科在自主创新和生态建设等方面，走出了自己的道路。
14年3轮迭代，应用场景走向多样化
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、配套芯片产品、基础软硬件、解决方案等业务。 2001年，中国科学院计算技术研究所开始研制龙芯处理器，进行了十年的技术积累。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。 市场化运作以来，龙芯中科目前主要经历了三轮产品迭代： 2011-2015年在工控领域的第一轮迭代，达到每年几万片量级； 2016-2019年在电子政务领域的第二轮迭代，达到每年几十万片量级； 2020开始的面向更多应用场景的第三轮迭代，达到每年几百万片量级。 多年的发展中，龙芯中科主要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。
核心技术和产品
1、自主研发核心IP包括系列化CPU IP核、GPU IP核、内存控制器及PHY、高速总线控制器及PHY等上百种IP核。2、自主指令系统 LoongArch2020年，龙芯中科推出了龙芯架构（LoongArch），包括基础架构部分和向量指令、虚拟化、二进制翻译等扩展部分，近2000条指令。龙芯架构不包含MIPS指令系统。3、芯片产品整理统计了龙芯中科的核心芯片产品信息，主要包括龙芯1号系列、龙芯2号系列、龙芯3号系列，以及配套的芯片产品（ 产品信息若有疏漏，欢迎补充和指正）。 从命名方式来看，龙芯中科芯片产品命名为“龙芯 XYZZZZ”，其中：X为1-9的数字，代表不同系列芯片，如1为龙芯1号系列，2为龙芯2号系列，3为龙芯3号系列，7为配套桥片；Y 为字母，代表系列中不同的子类别，一般用于区分不同细分应用领域和/或核数；ZZZZ 为多位数字，代表芯片的代级；龙芯3号系列产品中 A 型主要应用于桌面，B和C 型主要应用于服务器。
表1：龙芯中科核心芯片产品，据官方资料整理
4、配套基础软件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，并以两种方式提供给客户。 第一种方式是将龙芯中科开发的软件、模块和优化成果，集成搭载进商业操作系统厂商开发的发行版操作系统中，随商业操作系统厂商销售的发行版操作系统产品提供给客户，确保在商业操作系统厂商产品中集成了龙芯中科最新软件研制成果。 第二种方式是直接提供给终端用户，包括云厂商、整机厂商、应用集成商等，终端用户一般通过公司下游的整机厂商购买搭载龙芯CPU的整机产品。上述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。5、解决方案龙芯中科与板卡、整机厂商及基础软件、应用解决方案开发商建立合作关系，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，并提供相应的技术支持与服务。解决方案业务可细分为硬件模块和技术服务两个部分。 硬件模块业务主要产品为基于龙芯处理器的开发板和验证模块。龙芯处理器通过在标准电路板上搭配配套芯片、内存条、电阻电容等不同类型电子元器件形成开发板和验证模块。其中，桥片等配套芯片自行研制，电路板、内存条等其他电子元器件主要通过外部采购。 开发板是为了推广CPU产品，提供给下游板卡企业参考和评估的标准板型产品，下游企业根据应用和市场情况进行裁剪和功能改进，重新设计形成板级产品。 验证模块是市场开拓早期根据客户需求定制的电路板模块产品，提供给下游整机企业。随着芯片业务提升，硬件模块产品收入占比逐渐降低。 技术服务业务主要是基于龙芯处理器的系统产品开发服务，目的是支持客户使用龙芯处理器。例如，部分客户选择使用与3号系列芯片配套的其他定制桥片时，需要适配技术服务，通过调试以使3号系列芯片可与其他定制桥片配套使用。
主营业务收入情况
近年来，龙芯中科主营业务按产品分类，收入情况如下：
表2：2019-2023H1龙芯中科主营业务数据，整理
图1：2019-2023H1龙芯中科主营业务收入/产品构成情况，整理
工控类：主要应用于关键信息基础设施领域的控制和通讯系统。由于政策推动相关产业环境持续向好，以及工控类芯片产品的拓展性、应用领域细分市场的丰富性增加，工控类芯片销售收入趋于稳定。信息化类：主要应用于关键信息基础设施领域的桌面和服务器。3A3000系列、3A4000系列芯片产品，性能成倍提升，2020年信息化类芯片销售同比大增211%。2021H2信息化类芯片向3A5000系列切换，3A5000系列使用 LoongArch 指令系统，整机厂商和操作系统厂商需要时间磨合，形成规模增长预计需要一定时间，当年信息化类芯片销售收入略有下滑。2022年，由于电子政务市场停滞，信息化芯片业务实现收入1.9亿元，同比减少71.43%。 2023H1政策性市场新一轮采购尚未规模性启动，政策性市场需求减少，2023H1信息化业务实现营收约0.4亿元，同比减少54.91%。解决方案：主要为根据客户要求提供硬件模块产品和技术服务。该部分收入随着公司客户基础扩大、客户关系加深而不断增加，也受到客户具体需求、项目验收进度等因素影响。2019-2023H1，解决方案收入持续保持增长态势。2023H1，服务器解决方案销量增加，贡献收入超过1亿元。
开启转型，布局开放市场
2022年，政策性市场压力加剧，龙芯中科的信息化应用销售收入锐减，由此开启重要转型期，努力摆脱对政策性市场的依赖，打开充分竞争的开放市场。 从多家信创企业近年披露的业绩来看，2022年业绩普遍出现下滑。信创工程于2018年从党政信创起步，已持续开展了4年多，从2022年起，信创工程的重点已从党政信创转为行业信创，金融、电信、电力、石油、医疗、教育等关键基础设施行业成为信创工程的重点。 从党政、行业及教育领域来看，PC、终端、服务器业务整体的市场规模是存在的。龙芯中科还将继续以党政和相关行业为重点，同时推进开放市场布局。 2023年11月，龙芯3A6000发布，根据目前已有的官方信息和相关媒体评测数据，以同为12nm制程工艺、同样拥有4核心8线程的i3-10100F为基准，龙芯3A6000的单核性能与其相差12%，多核性能相差30%，整体性能相差在17%左右。 同时，华硕电脑推出支持龙芯3A6000处理器的消费级主板——XC-LS3A6M，这是龙芯中科在开放市场一个比较重要的应用拓展。 根据龙芯中科方面的信息，3A6000之后还会推出8核的3B6000、16核的3C6000和32核的3D6000。随着核数的增加，其CPU产品对标国际主流产品的性能表现值得继续关注。
GPGPU研发中，有望形成新引擎
龙芯中科在GPGPU的研发，也是其在开放市场的关键驱动力。根据龙芯中科的计划，其GPU主要面向计算、人工智能等领域，是其未来几年的重要机遇。 龙芯中科目前主要做AI推理芯片，形成CPU+GPGPU的解决方案。其第二代GPU核LG200，支持图形加速、科学计算加速、AI加速，具有升级图形渲染功能OpenGL4.0；支持通用计算：支持OpenGL3.0；支持AI加速：INT8张量计算加速部件；具有增强架构伸缩能力：单节点256GFlops-1TFlops，支持多节点互连。目前LG200已完成结构设计和前期的物理设计评估，配套的驱动程序原型也已就绪，正在展开全面验证。 LG200将在2K3000中应用，计划在今年上半年交付流片。在此基础上，后续将基于2K3000的GPGPU技术及3C6000的龙链技术，研制专用GPGPU芯片。
