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面向前沿领域及新兴应用场景的高性能 GPU 技术研发项目可研报告
思瀚产业研究院    2025-07-14

沐曦集成电路(上海)股份有限公司坚持技术创新并注重研发成果的产业化,经过多年深耕,形成了高性能 GPU 处理器架构设计技术、高性能 GPU 流处理器设计技术、高性能 GPU 多级缓存结构及内存管理设计技术、高性能 GPU 系统控制及虚拟化技术、MetaXLink 高速互连技术、芯粒架构与先进封装设计技术、高性能 GPU 动态功耗管理技术、高性能 GPU 验证方法学及智能验证技术、GPU 异构计算编程语言与开发环境、人工智能编译器与编译技术、GPU 高性能通信库设计与优化技术、GPU 高性能数学库设计与优化技术、GPU 核心驱动程序、GPU 软硬件协同优化技术等核心技术体系,有效指导 GPU 芯片设计与创新,并深度应用于产业化。

公司的核心技术体系已融入并应用于主营业务中,与产品实现了深度融合。凭借突出的产品性能和稳定的供应能力,截至报告期末,公司GPU 产品累计销量超过 25,000 颗。公司深度构建“1+6+X”生态与商业布局,基础算力底座方面相继交付 9 大智算集群,算力网络覆盖国家人工智能公共算力平台、运营商智算平台和商业化智算中心,区域横跨北京、上海、杭州、长沙、中国香港等地区,并逐渐向更多区域延伸。

公司 GPU 产品深度赋能众多行业应用场景,已率先布局教科研、金融、交通、能源、医疗健康、大文娱等行业,产品赋能真实应用场景的竞争力和交付能力得到充分验证。

随着产品逐渐量产,公司业绩实现快速增长,最近三年营业收入年均复合增长率为 4074.52%。报告期内,公司核心技术产生的收入分别为 42.64 万元、5,139.80 万元、72,622.59 万元及 31,785.03 万元,占各期营业收入比例分别为100.00%、96.94%、97.73%及 99.20%,技术产业化成果显著。

1、项目基本情况

本项目定位于行业前沿技术及基础技术的研究,公司将主要围绕前沿芯片技术研发和前沿 GPU 系统研发两大方向开展研发工作。其中,前沿芯片技术研发具体包括但不限于超高带宽显存、先进工艺芯粒架构、设计工艺联合优化(DTCO)、GPU 光互连技术等研发内容;

前沿 GPU 系统研发具体包括但不限于大功率 POL 电源设计与优化、GPU 系统散热技术研究、scale up 互连方式优化改进、超节点服务器系统交换架构的演进与优化等研发内容。本项目不直接产生经济效益,主要通过扩充公司现有研发团队,引进一批跨学科、多领域的高精尖专业人才,同步引入各类高端研发设备,以提升公司整体研发实力,实现关键技术突破,丰富前沿技术储备。

项目成功实施后,不仅能够增厚公司技术积淀,构筑更高的竞争壁垒,为公司未来长期发展奠定坚实基础,亦有助于推动国内 GPU 整体行业的技术创新发展。本项目的实施主体为公司母公司。

2、项目投资概算

本项目投资总额为 102,115.42 万元

3、项目实施进度安排

本项目预计整体建设期为 4 年

4、项目备案情况

本项目已完成备案,取得上海市张江科学城建设管理办公室出具的《上海市企业投资项目备案证明》,项目代码:2504-310115-04-01-846269。

5、项目涉及的环保、用地情况

本项目为研发项目,不会对环境产生污染,无需办理环评手续。本项目拟使用公司现有办公场所及新租赁场地作为项目实施地点,不涉及新增建设用地。

6、主要产品基本情况

(1)GPU 产品

GPU(Graphics Processing Unit)是计算系统中程序运行的最终执行单元之一,其通过并行处理架构能够快速执行复杂的图形和计算任务,在大规模并行计算、复杂任务调度等方面发挥了不可替代的作用。

近年来,随着人工智能的不断发展,GPU 已成为加速大模型训练与推理的关键载体,助力人工智能产业飞速发展。GPU 可分为用于计算的通用 GPU 和用于渲染的图形 GPU,其中通用 GPU专为计算场景设计,在原 GPU 架构的基础上,去掉了为图形处理而设计的加速硬件单元,并针对不同计算领域的需求增加了专用向量、张量、矩阵运算指令,提升了浮点运算的精度和性能,目前是云服务器、智算中心等执行人工智能任务的核心器件,为人工智能、通用计算等应用提供高性能、高计算密度、高能效的硬件计算资源。

图形 GPU 相较通用 GPU 增加了图形处理单元,通常内置图像渲染、视频编解码加速引擎、2D/3D 加速引擎等专用运算模块,实现对图形渲染等并行任务的良好支持。公司现有产品采用自主研发的 GPU IP 和指令集、统一的 GPU 计算和渲染架构,产品矩阵包括用于智算推理的曦思 N 系列 GPU 产品,用于训推一体和通用计算的曦云 C 系列 GPU 产品,以及用于图形渲染的曦彩 G 系列 GPU 产品,涵盖了计算(包括训练、推理、通用计算)和渲染的全场景,并已实现多款高性能 GPU 产品的量产销售。

从产品形态来看,公司从事 GPU 芯片的设计,由晶圆制造厂和封装测试厂完成芯片的生产,并由板卡厂商完成 GPU 芯片和板卡的集成,最终形成完整的 GPU 板卡。针对不同客户的需求,除交付内嵌 GPU 芯片的板卡/模组外,公司亦可向客户交付集成多个板卡后的服务器、一体机/工作站,以及由多个服务器、存储设备、网络设备等组成的智算集群,配以兼容主流 GPU 生态(CUDA)的 MXMACA 软件栈,为客户提供综合算力解决方案,具备高能效和高通用性的天然优势。

1)训推一体 GPU——曦云 C 系列

公司曦云 C 系列产品针对云端计算场景,为人工智能训练和推理、通用计算提供算力底座,具备高性能、高自主可控、高扩展性。曦云 C 系列产品具有强大的多精度混合算力、高带宽和大容量存储,结合其自研的 MetaXLink 高速互连技术,能够满足大规模计算集群扩展需求、支持千亿参数以上的 AI 大模型训练,可以大幅增加集群算力、缩短大模型计算时间。

曦云 C 系列 GPU 芯片的结构逻辑高度复杂、计算单元较多,内置运算单元、高速缓存、控制单元等,支持 PCIe、CXL 等协议和自主研发的 MetaXLink 协议,拥有丰富的接口,能够满足不同应用场景的需求。

公司于 2023 年推出了首款训推一体 GPU 芯片曦云 C500,并在此基础上推出了曦云 C550;该系列基于国产供应链的产品曦云 C600 已完成流片。

公司已量产的训推一体 GPU 芯片具有强大的大规模并行计算能力。通过与新华三等服务器整机厂通力合作,公司的 GPU 产品已在多个智算中心中获得规模化应用。同时,随着大模型不断更新迭代,大规模集群算力需求快速增长,基于领先的 MetaXLink 互连技术,公司可在大规模集群实现优异的线性扩展,将在智算集群实际运营中发挥强大的性能。

2)智算推理 GPU——曦思 N 系列

公司先后实现智算推理 GPU 产品在传统 AI 任务和生成式 AI 任务中的落地。其中曦思 N100 产品是公司 2022 年推出的首款产品,是面向云端和边端多种传统 AI 应用场景的智算推理 GPU,提供强大的推理算力和视频编解码能力,可广泛应用于智慧城市、智慧交通、智慧教育、智能视频处理等。曦思 N 系列的后续产品如曦思 N260、曦思 N300(在研)均主要面向生成式人工智能下的云端人工智能推理场景,拥有强大的多精度混合算力,配以大容量显存和新一代高速 I/O 接口,支持主流深度学习开发框架,可为内容生成式应用和大语言模型等智能应用提供端到端的加速服务。

3)图形渲染 GPU——曦彩 G 系列

公司曦彩 G 系列是面向图形处理和智算推理的通用 GPU,采用公司自研的 XCORE 2.0 架构及指令集,内置性能强大的 GPU IP 和硬件单元,具备卓越的图形处理能力,可广泛应用于云渲染、游戏、数字孪生、影视动画制作、专业制图等场景。

曦彩 G 系列采用了公司自研的自定义图像增强指令集,包含大量几何引擎、光栅化单元、像素处理单元、纹理单元和光线追踪单元等,支持 Vulkan、DirectX、OpenGL 等图形库和 Unreal、Unity 等渲染引擎。针对光线追踪算法的高复杂度计算特征和实时渲染需求,公司研发了硬件级光线追踪加速架构,通过专用的光线求交计算单元和加速结构优化技术,能够显著提升光线求交效率,加速光线追踪场景下的帧率,为实时光线追踪应用提供强大的硬件支持。截至本招股说明书签署日,曦彩 G 系列相关产品已完成 GPU IP 设计和验证。

(2)IP 授权及其他业务

公司除 GPU 产品收入外,报告期内还存在少量 IP 授权、配件及技术服务收入。IP 授权主要系将集成电路设计时所需用到的经过验证、可重复使用且具备特定功能的模块以商业授权的形式交付给客户使用,允许客户将其集成在自己的芯片设计版图中,并通过流片形成最终芯片产品。配件及技术服务包括桥接板、光模块等配件收入及少量互连技术、集群搭建等相关技术服务。

此为摘取部分,完整版根据发改投资规【2023】304号国家发改委关于印发投资项目可行性研究报告编写大纲要求,可定制化编制政府立项审批备案、国资委备案、银行贷款、产业基金融资、内部董事会投资决策等用途可研报告。

此为摘取部分,完整版根据发改投资规【2023】304号国家发改委关于印发投资项目可行性研究报告编写大纲要求,可定制化编制政府立项审批备案、国资委备案、银行贷款、产业基金融资、内部董事会投资决策等用途可研报告。

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