海光发布1000系列端侧CPU：首度集成GPU进军工控市场

海光信息近日正式推出1000系列CPU，这是其首款专门面向工业控制等端侧场景打造的处理器。作为海光迄今封装尺寸最小的一款CPU，该产品也是海光自主研发中集成度最高、复杂度极强的单SoC芯片。从长期深耕的服务器与工作站走向工业设备，海光正为其计算产品定义全新的应用场景。

端侧芯片无法照搬服务器架构

工业设备对处理器的性能要求与数据中心或消费终端迥异。服务器部署在恒温机房，而工控芯片通常要面对产线机柜、户外终端等严苛环境，设备主板空间有限、供电和散热条件受限，且需接入大量传感器、网络和控制接口。此外，工业设备大多要求常年不间断稳定运行，硬件平台一旦完成验证便极少更换，软硬件适配成本极高。

因此，工控选型不仅关注绝对性能，更看重接口扩展、整体功耗与长期供货能力。厂商必须在计算能力、外设兼容和使用寿命之间寻求精细平衡。

针对上述痛点，海光1000系列采用了更具针对性的硬件方案：

• 4核心8线程架构：在部分国际同类产品转向4核4线程的背景下，1000系列保留了8线程设计，在多任务与多线程工业负载下提供更充裕的吞吐能力。
• 海光首款集成GPU的CPU：片上集成具备三维图形处理能力的GPU，支持4K 60Hz显示及主流视频硬件编解码，并能提供基础AI推理算力，满足端侧图像识别与视频分析需求。
• 先锋接口规格：区别于传统工控芯片普遍采用PCIe 2.0/3.0的现状，1000系列升级至PCIe 4.0，并同时兼容DDR4与DDR5内存规格，为后续工业设备扩展预留充足带宽。
• 工业级可靠性与安全：支持-40℃至105℃宽温运行环境；同时继承海光服务器芯片的安全基因，内置独立硬件安全模块，支持可信计算及SM2、SM3、SM4等国密算法。

此前，海光的核心业务主要聚焦于服务器CPU与面向AI计算的DCU产品线。伴随智能化向产线、电网和交通枢纽等终端下沉，海光于两年前组建创新产品线，1000系列的推出正是其算力向边缘端延展的核心举措。

封装大幅瘦身，设计难题转移至引脚复用

为了将处理器装入各类紧凑的工控设备，海光面临的首要工程挑战是缩减封装尺寸。

在研发期间，团队重新开发、导入并集成了包括PCIe、DDR、USB等在内的30多个IP模块，经历70余轮架构迭代，最终芯片面积优化了15.7%。1000系列的最终封装尺寸定格在25×25mm，相比海光此前最小的处理器缩小了42.6%。

然而，尺寸缩减直接压缩了物理引脚数量，但工业设备对GPIO、USB、PCIe及网络接口的需求并未减少。为此，海光采用了深度的引脚复用方案，同一组引脚可根据场景配置为不同外设功能。

引脚复用虽然解决了物理空间限制，却给客户的主板布线带来了设计门槛。为此，海光开发了图形化引脚配置工具，协助客户在系统设计阶段完成引脚功能规划。

在供应链保障方面，由于工控设备生命周期普遍长达数年，内存芯片规格与价格波动常常打乱设备生产。海光在开发中途决定同时兼顾DDR4与DDR5，既能帮助客户沿用现有成熟物料，也为后续升级保留了选型空间。此外，海光明确承诺为1000系列提供长达十年的供货支持。

协同研发前置，缩短整机导入周期

在嵌入式市场中，芯片回片到终端上市往往伴随着漫长的主板开发与调试周期。为了加速商用落地，海光在1000系列流片阶段便提前向核心客户释放技术文档与参考设计，推动客户同步画板；样片交付后，客户的板卡与官方平台几乎同步完成点亮。

除了提供SMARC核心板、Mini-ITX等工业参考设计外，海光还组建了专门的嵌入式软件研发团队，搭建一站式SDK、开发环境以及针对工控场景的运动控制软件库，解决端侧软件生态碎片化痛点。

截至目前，海光已围绕1000系列与110家合作伙伴展开合作，启动了133个适配项目，涵盖边缘控制、网络安全、智能电网及工厂自动化等多个领域，部分板卡已完成初步调试。1000系列的发布补齐了海光在端侧硬件的产品拼图，接下来，该产品将在工业控制存量市场中接受供货能力与生态落地的全面检验。