CPU,这是海光首款面向工业控制、边缘端场景打造的产品,此次发布也正式宣告海光信息加入到工业控制等端侧x86
随着生成式 AI 浪潮席卷各行各业,算力正持续从数据中心向边缘、端侧下沉,工厂、能源场站、轨道交通、医疗设备、智能机器人等物理场景,大量实时处理、推理与控制决策无法全部回传云端,端侧算力成为国产算力体系当中巨大的增量市场。海光 1000 系列的问世,标志着海光正式完成云端 CPU、DCU、端侧处理器的完整算力版图,把算力能力延伸到物理世界的各类工业终端,对于工业国产化与端侧智能化具备重要的战略意义。
IDC 预测,到 2029 年全球边缘算力芯片的系统支出将达到 4500 亿美元,AI 负载是最核心的驱动力量。反观国内市场,国产化已经从服务器、终端等标准化硬件,深入到工控、能源、交通等端侧智能设备。这类场景工况恶劣,对实时性、可靠性、信息安全要求严苛,市场空间广阔,但长期被海外厂商占据主导,相比于桌面处理器和服务器处理器领域国内厂商的多点开花,在x86生态中某家美国企业的一家独大现象严重影响到未来国内工业市场的供应安全。
面向工业应用的处理器并不是简单把服务器芯片做小,它需要平衡性能、功耗、体积、宽温环境、长供货周期、软硬件兼容性多重约束。海光信息总裁助理、创新产品部副总经理李成在发布会上表示,海光创新产品线经过两年多的筹备,前期调研走访三十余家核心合作伙伴,覆盖工控主流行业,结合产业真实需求完成芯片规格定义,历经 70 多轮设计迭代,完成面积优化、功耗调优、Bug 修复,最终实现流片回片后 48 小时快速点亮,走出一条需求共创的产品研发路线 线程配置,在同类端侧产品普遍削减超线程能力的行业背景下保留 8 线程能力,兼顾多任务并发处理能力。单核性能对标国际主流同类产品,多核性能实现对市面主流 x86 四核、六核处理器的领先,可以充分满足工业复杂业务负载。该芯片也是海光历史上首款集成高性能 3D iGPU 核显的 SoC 芯片,支持 4K60 双路显示输出,兼容 HDMI、DP 接口,支持 H.264、H.265 主流视频编解码,GPU 综合性能甚至超过部分国产独立显卡,可承担机器视觉、人机交互 HMI 画面渲染任务,同时 CPU 与 GPU 共享内存,降低整机 BOM 成本与功耗开销。GPU 同时承担基础端侧 AI 推理算力,完成图像、视频本地分析处理。
在硬件接口与扩展性层面,产品具备代际领先优势。市面多数工控芯片还大量使用 PCIe 2.0、PCIe3.0,海光 1000 系列原生支持PCIe4.0 高速接口,同时支持 TSN 时间敏感网络,满足工业实时通信需求。内存控制器同时兼容 DDR4、DDR5 两代内存标准,既可以利用 DDR4 控制硬件成本,又面向未来保留 DDR5 性能升级路径,应对存储器件市场价格波动与供应链风险。芯片封装尺寸大幅缩小,相比海光上代最小芯片面积缩减 42.6%,对比国际主流竞品缩小 25.6%,更小的封装给工控设备释放宝贵的板卡空间。与之对应的是,在处理器性能方面,

相比于国际主流竞品提升了15%以上,SPEC2006的单核和多核性能均不输同类国际主流竞品。更小面积更高的性能,
取得如此亮眼的表现关键在于目前面向端侧场景的处理器的架构依然是国外厂商十多年前的设计体系,而海光的全新架构体系拥有明显的后发优势,深入当前工业设备的处理需求进行针对性设计从而实现在面积大幅缩减的同时性能大幅提升。
工业设备经常部署在户外、车间等严苛环境,芯片支持 40℃~105℃宽温工作区间,适配野外设备、无风扇工控机等恶劣工况。最关键的一点,海光对 1000 系列做出十年长期供货周期承诺,解决工业设备生命周期长、器件断供的行业痛点。为了适配大量复用引脚的设计,海光专门开发引脚复用可视化配置工具,降低主板硬件工程师开发难度。安全能力上,芯片直接移植海光服务器级独立硬件安全模块,硬件原生支持国密 SM2/SM3/SM4 算法、可信计算、真随机数发生器,把服务器成熟的内生安全能力下沉到端侧设备。在工业生产网络规模持续扩大、上亿台在网工业设备承载关键生产数据的背景下,芯片硬件级安全底座,为工业数据安全、行为安全提供底层支撑。功耗方面 TDP 可灵活调节,典型功耗低至 10W,适配电池、太阳能供电的野外端侧设备,减少散热系统压力。同时芯片预留充足 IO 扩展能力,如果板载 AI 算力不足以满足业务,可以通过 PCIe4.0 外接算力卡扩展 AI 能力;未来产品路线图中,还会根据不同功耗场景评估集成 NPU 的可能性,形成差异化算力档位。
正如发布会上海光信息总裁助理,创新产品部总经理黄维在媒体采访中提到,这款芯片追求的不是单项参数极致拔高,而是各维度能力均衡无短板。工业客户的需求往往是 “既要、又要、还要”,单纯堆砌算力会带来功耗、成本的连锁上升,如何平衡通用算力、AI 算力、接口扩展、安全、功耗、供货周期,正是工业芯片设计最大难点。
工业国产化改造经常面临两难困境:如果选用全新指令集芯片,大量沉淀的工业软件、驱动、工具链需要重新开发、迁移,重构成本高,项目周期长;继续沿用海外芯片,则面临供应链风险。海光 1000 系列CPU基于成熟 C86 生态,原有大量工业软件、应用、开发工具可以平滑迁移,大幅降低整机厂商的迁移改造成本,这是它最核心的产业价值之一。
第一,降低工业国产化迁移成本。大量 SCADA、PLC、DCS、HMI 人机界面、工业组态软件基于 x86 生态开发。海光 1000 系列继承成熟软件生态,不需要推倒重构整套软件栈,整机厂商可以复用积累多年工程经验,加速国产工业设备落地。发布会现场已经展示来自上百家合作伙伴开发的上百款板卡、整机,覆盖 14 大类 34 个细分行业,充分验证生态适配能力。第二,填补端侧算力底座短板,承接 AI 算力下沉浪潮。AI 正在走进工厂、能源、轨道交通等物理场景,大量机器视觉、故障检测、实时控制需要在本地完成,不能全部依赖云端。海光 1000系列提供 CPU+GPU 组合的基础端侧 AI 算力,支撑工业智能化改造,同时依托 PCIe4.0 扩展能力,可外接加速卡适配更高算力需求,适配工业从传统信息化走向工业智能化的转型浪潮。
第三,解决工业设备长生命周期的供应链难题。工业装备生命周期普遍长达 8-10 年,消费级芯片供货周期短,经常出现设备还在服役,核心器件已经停产。十年供货承诺,搭配 DDR4/DDR5 双内存兼容,应对外围器件迭代,保障装备全生命周期的器件可获得性。
第四,把服务器级安全能力下沉工业现场。以往工业安全更多聚焦上层软件防护,海光将硬件国密、可信计算等内生安全能力带到端侧终端。随着工业互联网普及,大量现场设备接入网络,硬件底层安全底座,是工业信息安全、行为安全的重要基石。
从行业格局看,海光入局端侧赛道,并不只是新增一颗芯片,而是补齐国产算力 “云-边-端” 全链条。过去国产算力更多聚焦云端服务器,端侧工业芯片供给选择有限,海光 1000 的推出,给能源、轨道交通、智能制造、医疗、低空经济等行业的国产化项目提供新的算力底座。

工业芯片能否大规模落地,硬件只是一半,软件生态、开发工具链、合作伙伴体系往往决定产品成败。
针对工控行业 BIOS 定制难度大的痛点,开发无代码 BIOS 定制平台,把传统需要 2-4 周的板卡固件定制缩短至小时级;面向自动化行业推出工业版集成开发环境,提炼海光 C++ 子集,支持梯形图、SFC 顺序功能图图形化编程,实现类似搭积木式工业应用开发,同时完成主流第三方工控 IDE 适配。引脚复用可视化配置工具与 WebBIOS 打通,实现硬件引脚配置直接生成固件,简化硬件设计流程。同时推出硬件开发套件,配套数十份教程案例,降低开发者上手门槛。
已经有基于海光 1000 系列CPU开发的智能可信 PLC、全栈国产 DCS 系统原型落地,充分体现软硬件协同的力量。在产业生态组织层面,依托光合组织六千余家产业伙伴资源,海光推行合作伙伴计划。组建客户管理部、研发支持部、生态拓展部三大支撑团队:对接商务需求;开展买球官方网站公共技术开发、兼容性验证、疑难问题定位;分析行业政策,输出方案规划。面向上游器件厂商开展 AVL 选型测试,公开测试结果降低整机选型工作量。
海光在发布会时已经立项 133 个联合开发项目,56 个完成原理图设计,23 家伙伴实现样片点亮。研华、赋华慧创、智微智能、信步科技等多家头部工控整机厂商,同步启动多块主板、核心板的研发,在芯片回片后同步实现点亮,大幅缩短产品上市周期。海光创新产品部采用前置联合开发模式,在流片阶段就向重点客户释放技术文档,整机主板设计与芯片研发同步推进,改变传统芯片回片后才开始开发的模式。
面向 ODM、OEM、独立软件厂商 ISV,海光提供产品规划、技术培训、样片、联合认证、市场推广的全套支撑,计划扩大工程师认证培训,拓展更多合作伙伴,开展大量线下技术交流活动,通过标杆案例打造、案例白皮书、行业巡讲,把芯片能力转化为行业解决方案。
端侧工业市场高度碎片化,有成千上万个细分场景,单靠芯片厂商无法覆盖全部行业。海光清晰认识到,端侧市场不是芯片单打独斗的战场,必须联合整机、软件、行业方案商共同完成落地。正如沙超群总裁在致辞中所说:端侧场景分散、行业差异巨大,仅靠芯片厂商单打独斗很难落地,需要联合整机、软件、方案合作伙伴,共同打造具备竞争力的产品与解决方案。
面向未来:端侧算力开启国产算力新增长曲线 系列是海光布局端侧的起点,而不是终点。在产品路线规划上,后续会推出不同算力档位的衍生型号,覆盖从 4 核到 8 核不同通用算力,针对不同应用场景差异化提升 AI 算力、图形视频处理能力,形成完整产品矩阵。针对功耗极度敏感场景,未来会评估集成高能效 NPU 的方案;同时持续优化软件工具链,联合生态伙伴打磨更多行业标杆方案,覆盖智能制造、能源、轨道交通、医疗设备、具身智能机器人、低空经济等新兴赛道。
从整个国产算力产业角度,海光 1000 系列的意义,不只是增加一款国产端侧 CPU。它代表国内头部算力厂商正式完整打通 “云 边 端” 全栈算力链条,将服务器领域积累的性能、可靠性、安全、供应链经验向下赋能工业端侧。在 AI 向物理世界落地的时代,工业、能源、交通大量关键装备的国产化,需要从芯片底层建立安全可控的端侧算力底座。
当然,一款新品走向大规模商用,还需要经历行业认证、海量场景验证、软件持续适配。但可以看到,海光没有只聚焦硬件参数竞争,而是从前期需求共创、硬件芯片设计、全套软件工具链,再到庞大的产业生态伙伴体系,进行全链条布局。未来,随着整机产品批量上市,海光 1000 系列CPU有望成为国产工业智能化浪潮中重要的算力基石。