1. 引子:OpenAI 给了压力,大厂齐造芯
OpenAI 自研芯片的催化效应
2025 年 1 月,OpenAI 跟 Broadcom 合作的定制 AI 推理芯片(代号 Orion)流片,首批 1.2 万片,部署在 Azure 数据中心,2025 H2 上线,2026 年扩展到 10 万片。但这不是OpenAI 自研——准确说是"OpenAI 设计、Broadcom 集成、TSMC 制造"的协同比纯自研更准确。同时,OpenAI 也传出在做"自研推理芯片"2 号方案(代号 Matrix),与 Cerebras / Groq 等推理加速器正面竞争。
压力传导
OpenAI 的动作让所有大厂开始自研 AI 芯片:
| 大厂 | 自研芯片路径 | 对标 |
|---|---|---|
| OpenAI + Broadcom | Orion 推理定制芯片 + Matrix 2 号 | Amazon Trainium / Inferentia |
| Google TPU v7(v8 2026) | TPU v7 / TPU v8 Ironwood(2026 量产) | NVIDIA H200 / B100 |
| Meta MTIA v3 | Meta Training & Inference Accelerator v3 | NVIDIA A100 / H100 |
| Microsoft Maia 100(2024)/Maia 200(2025) | 自研 ARM CPU + 集成 AI 加速器 | Trainium2 + H100 |
| Apple M5 AI Engine | M5 神经网络引擎 | 本地 LLM 推理 |
| Amazon Trainium 3(2025) | 3nm GAA,2 PFLOPS | H200 / B100 |
中国大厂同步
中国大厂的 AI 芯片布局从 2023 H2 全面加速。本期做11 厂全谱横向对比。
2. 11 厂总览:谁是 L1 算力芯片的中流砥柱
| # | 公司 | 代表产品 | 工艺 | FP8 算力(PFLOPS) | 主要客户 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 华为昇腾 | Ascend 950DT / 950PR | 中芯 N+2 7nm → 5nm | 2.4 - 3.0 | 华为云 + 国智 |
| 2 | 阿里平头哥 | PPU TR4 / TR5 / TR6 | 中芯 N+2 7nm → 5nm | 1.5 - 3.0 | 阿里云 + 通义 |
| 3 | 百度昆仑 | 昆仑芯 P800 / X3 | 中芯 N+2 7nm | 1.0 - 2.5 | 百度智能云 + 文心 |
| 4 | 寒武纪 | 思元 590 / 690 / 790 | 中芯 7nm → 5nm | 1.5 - 3.0+ | 中国移动 + 国智 + 东南亚 |
| 5 | 沐曦 | 曦云 C500 / MXN100 / MXN200 | 中芯 N+2 7nm → 5nm | 1.5 - 3.0+ | 国智 + 字节豆包 |
| 6 | 字节跳动 | D200 / L100 / P800(自研) | 中芯 N+2 7nm | ~2.0 | 字节豆包(内部) |
| 7 | 腾讯 | 紫霄 / 沧海 | 中芯 N+2 7nm | 1.5 - 2.0 | 腾讯云 + 混元 |
| 8 | 壁仞(Biren) | BR100 / BR106 / HK1 | 7nm | 1.0 - 2.0 | 国智 + 自研服务器 |
| 9 | 天数智芯 | 天垓 100 / 智铠 100 | 7nm | 0.8 - 1.0 | 国智 + 紫东太初 |
| 10 | 燧原(Enflame) | 邃思 2.0 / 智算 | 中芯 14nm / 7nm | 0.5 - 1.0 | 腾讯 + 国智 |
| 11 | 海光(Hygon) | DCU K100 / Z100(兼容 ROCm / CDNA) | 7nm | 1.0 | 国产服务器 + 国智 |
11 厂三种生态阵营
- 独立生态(5 家)—— 华为(MindSpore + CANN)、阿里平头哥(自研 RoCE)、寒武纪(CNML)、字节(自研)、沐曦(自研):都要自己卷软件栈;
- CUDA 兼容阵营(1 家)—— 海光(DCU 基于 AMD CDNA 授权,直接兼容 ROCm,等于半个 CUDA);
- 过渡 / 跟随阵营(5 家)—— 壁仞 / 天数智芯 / 燧原 / 百度 / 腾讯:走 PyTorch / PaddlePaddle 转换 / 自研中间层。
3. 华为昇腾:Ascend 950 全谱顶配
Ascend 950 时间线
| 代际 | 时间 | 工艺 | 算力(FP8) | 内存 | 对标 |
|---|---|---|---|---|---|
| Ascend 910 | 2020 | TSMC N7 | 256 TFLOPS FP16 | HBM2 32 GB | NVIDIA V100 |
| Ascend 910B | 2023 H2 | 中芯 N+2 7nm | 800 TFLOPS FP16 | HBM2e 64 GB | NVIDIA A100 |
| Ascend 950DT | 2024-2025 | 中芯 N+2 7nm | 2.4 PFLOPS FP8 | HBM3e 96 GB | NVIDIA H200 / B200 |
| Ascend 950PR | 2025 H2 | 中芯 N+2 7nm | 3 PFLOPS FP8 | HBM3e 128 GB | NVIDIA B300 |
| Ascend 960 | 2026 H2 试产 | 中芯 5nm(试产) | 4-5 PFLOPS FP8 | HBM3e 192 GB | NVIDIA Rubin Ultra |
Ascend 950 核心架构
- 达芬奇 3.0 架构:8 个 Cube 4.0 算子单元,主频 2.0 GHz;
- Cube 4.0 算子:把 Transformer / MoE / Mamba 的整段流水线交给 Cube;
- HCCS 自研互联:8 卡域内 1.8 TB/s,128 卡 600 GB/s;
- Cube-Sparsity 稀疏加速:对 MoE 模型 4:8 稀疏加速 1.6x 推理性能。
为什么昇腾是 L1 第一
- CloudMatrix 384 超节点 920 PFLOPS 集群算力,2025 H1 实际部署国智;
- 累计出货 ~30 万张(2024-2025 H1),超过其他 10 家总和;
- 软件栈(CANN 8.0 + MindSpore 4.0)完整度中国第一。
详见同栏目姊妹篇「华为 AI 全栈:从芯片到模型,5 层 100% 自主可控的「韬」。
4. 阿里 PPU 平头哥:TR 系列迭代
| 代际 | 时间 | 工艺 | 对标 | 算力 |
|---|---|---|---|---|
| 含光 800(推理) | 2019 | TSMC 12nm | NVIDIA T4 | — |
| 玄铁 C910 | 2020-2021 | 中芯 14nm | RISC-V 通用 CPU | — |
| 含光 2.0 | 2022-2023 | 中芯 N+1 7nm | H20 | ~1 PFLOPS FP8 |
| TR4 | 2024 | 中芯 N+2 7nm | H100 / A100 | 1.5 PFLOPS FP8 |
| TR5 | 2025 H2 | 中芯 N+2 7nm | H200 | 2 PFLOPS FP8 |
| TR6 | 2026 H1 | 中芯 5nm(试产) | B100 / B200 | 3-4 PFLOPS FP8 |
PPU 最大的优势
全部跑在阿里云上:通义千问 / Qwen 系列 90%+ 推理负载在 PPU 上完成。PPU 不需要"击败 NVIDIA",只要自家业务够用就算成功。
5. 百度昆仑:P800 → X3 序列
| 代际 | 时间 | 工艺 | 内存 | 算力 | 对标 |
|---|---|---|---|---|---|
| 昆仑 1.0 | 2018 | 14nm | 16 GB | — | — |
| 昆仑 2.0 | 2020-2021 | 14nm | 32 GB | 256 TOPS | NVIDIA T4 |
| 昆仑芯 P800 | 2024 | 7nm XPU-S | HBM2e | 14.7 TFLOPS FP16 | NVIDIA L4 推理 |
| 昆仑芯 X3 | 2026 中 | 中芯 N+2 7nm | HBM3e 128GB | 2-3 PFLOPS FP8 | NVIDIA H200 |
差异化
百度昆仑对内自用 + 对外独立运营。2021 年昆仑芯从百度分拆,目前营收 2 亿 RMB/月级别,占据中国 AI 推理芯片第三梯队第一。
卡点
昆仑芯 HBM 依赖 SK 海力士 / 三星进口 HBM2e / HBM3,合肥长鑫 HBM3e暂未给昆仑芯供货,供应链风险点。
6. 寒武纪:思元 590/690/790 神话
| 代际 | 时间 | 工艺 | 内存 | 算力(FP8) |
|---|---|---|---|---|
| 思元 290 | 2021 | 7nm | 32 GB HBM2 | 512 TFLOPS FP16 |
| 思元 370 | 2022-2023 | 7nm | 24 GB | — |
| 思元 590 | 2024 | 中芯 N+2 7nm | 80 GB HBM2e | 1.5 PFLOPS |
| 思元 690 | 2025 H1 | 5nm 试产 | 96 GB HBM3 | 2 PFLOPS |
| 思元 790 | 2026 H1 | 5nm 量产 | HBM3e 144 GB | 3+ PFLOPS |
思元 590 在做什么
- CNML 1.5 软件栈覆盖 PyTorch / TensorFlow / PaddlePaddle;
- 中国移动 + 国智大单(2024 拿了几十亿订单);
- 2024 H2 思元 590 训练成本达到 H100 的 80%,NVIDIA 性能溢价被打破。
7. 沐曦:C500 → MXN 系列
| 代际 | 时间 | 工艺 | 算力(FP8) | 对标 |
|---|---|---|---|---|
| 曦云 C500 | 2024 | 中芯 N+2 7nm | 1.5 PFLOPS | 寒武纪 590 + NVIDIA A100 |
| MXN100 | 2025 H2 | 5nm 试产 | 2-3 PFLOPS | NVIDIA H200 / B100 |
| MXN200 | 2026 H2 | 5nm 量产 | 3+ PFLOPS | NVIDIA B200 |
沐曦最大客户
字节豆包 2024-2025 大量采购沐曦 MXN 系列做豆包 LLM 训练。沐曦承接字节部分训练订单。
8. 字节自研:D200/L100/P800 三条线
| 产品线 | 用途 | 对标 | 2026 状态 |
|---|---|---|---|
| 字节 D200 | 训练 | NVIDIA H100 | 2025 H2 量产部署豆包训练 |
| 字节 L100 | 推理 | NVIDIA L4 / T4 | 2025 H1 量产,部署字节内部推理 |
| 字节 P800 | 云端训练 | NVIDIA B100 | 2026 H1 流片,2026 H2 试产 |
字节自研的"特殊性"
- 全部自用:不外销,全部部署字节内部;
- 对 NVIDIA 替代率:2025 年字节豆包训练算力 60% 已经转移到自研芯片;
- 研发投入:每年 AI 芯片研发 8-10 亿美元。
9. 腾讯紫霄 / 沧海
| 产品 | 用途 | 状态 |
|---|---|---|
| 紫霄 | 训练 | 2024 流片,2025 量产小批量 |
| 沧海 | 推理 | 2024 流片 |
腾讯混元训练目前仍用 NVIDIA H100 + 部分昇腾 950。商业化进度比阿里 PPU 慢一年左右,主要卡在软件栈适配和NVLink 等效互联。
10. 壁仞科技(Biren):被低估的"逆向黑马"
| 代际 | 时间 | 工艺 | 算力 | 状态 |
|---|---|---|---|---|
| BR100(首款流片) | 2022 H1 | 7nm | 1 PFLOPS FP16 | 流片成功,但软件栈不成熟 |
| BR106 | 2023 | 7nm | 800 TFLOPS FP16 | 小批量商用 |
| HK1(主力) | 2024-2025 | 7nm | 1.0 PFLOPS FP8 / 0.5 PFLOPS FP16 | 主力出货,国智 + 自研服务器 |
| BI-X 系列 | 2025-2026 H2 | 中芯 7nm | 1.5-2.0 PFLOPS | 研发中 |
壁仞的"特殊性"
- 2022 BR100 烧毁烧穿 7nm 中国首颗 GPU:是中国第一个跑通 7nm 大芯片流片的厂商;
- 2024 制裁名单风波:美国 BIS 把壁仞加入实体清单,影响国际采购,但反而加速国产替代;
- 自研 BILM 软件栈:对标 CUDA,覆盖 PyTorch / TensorFlow;
- HK1 主力出货:国智(国家智算)+ 上海超算 + 第三方数据中心。
壁仞的"卡点"
HK1 是单精度 FP16 强,FP8 较弱的架构,在 MoE / Mamba 等FP8 主流模型上落后。下一代 BI-X 必须补齐 FP8 才能追平主流。
11. 天数智芯:国智基础供应商
| 代际 | 时间 | 工艺 | 算力 | 主要客户 |
|---|---|---|---|---|
| 天垓 100 | 2022 | 7nm | 0.4 PFLOPS FP16 | 国智 + 紫东太初 |
| 智铠 100 | 2024 | 7nm | 0.8 PFLOPS FP8 | 国智 + 国产服务器 |
| 智铠 200 | 2025-2026 H1 | 7nm | 1.0 PFLOPS FP8 | 研发中 |
天数智芯的定位
- 国智基础供应商:2021-2024 累计为国家智算中心提供 ~5K 卡;
- 紫东太初 多模态大模型是基于天数训练;
- 软栈完成度中等:支持 PyTorch 主流程,不直接兼容 CUDA;
- 卡的真实场景:中小规模推理 + 边缘 / 中型数据中心训练。
12. 燧原科技(Enflame):腾讯 + 国智的"双轨"
| 代际 | 时间 | 工艺 | 算力 | 状态 |
|---|---|---|---|---|
| 邃思 1.0 | 2020 | 12nm | 128 TFLOPS FP16 | 第一代商用 |
| 邃思 2.0 | 2023 | 中芯 14nm | 0.5 PFLOPS FP16 | 主力出货给腾讯 |
| 邃思 2.5 | 2024-2025 | 中芯 7nm | 1.0 PFLOPS FP8 | 国智 + 腾讯主力 |
| 邃思 3.0 | 2026 H1 | 中芯 7nm | 1.5 PFLOPS FP8 | 研发中 |
燧原的"双轨"
- 腾讯:腾讯是燧原的天使轮投资人,A 轮 + B 轮都跟投,腾讯云大量采购邃思 2.5;
- 国智:2023-2025 累计部署 ~3K 卡邃思 2.0 训练国产 LLM;
- 潜流架构:走 ASIC 路径,优势是能耗比达 0.5 PFLOPS / 150W,适合大模型推理。
13. 海光信息(Hygon):ROCm 兼容派
| 代际 | 时间 | 工艺 | 算力 | 状态 |
|---|---|---|---|---|
| DCU Z100 | 2022 | TSMC 7nm | 0.4 PFLOPS FP16 | 基于 AMD CDNA1 |
| DCU K100 | 2024 | 中芯 N+2 7nm | 1.0 PFLOPS FP16 / 0.5 PFLOPS FP8 | 基于 AMD CDNA2 演进 |
| DCU K200 | 2025-2026 | 中芯 7nm / 5nm | 1.5-2 PFLOPS FP8 | 研发中 |
海光的"差异化"
- 国产授权:基于 AMD CDNA + ZEN 架构授权,2021 完成 IP 转移;
- ROCm 兼容:Hygon DCU 兼容 AMD ROCm 软件栈,等于半个 CUDA;
- 国产服务器主供:浪潮 / 联想 / 同方 等国产服务器默认配置海光 DCU;
- 风险:AMD CDNA 下一代授权不确定,如果美方停供,海光需要自行突破。
14. 11 厂横评:7 维度全表
| 维度 | 华为昇腾 | 阿里 PPU | 百度昆仑 | 寒武纪 | 沐曦 | 字节自研 | 腾讯 | 壁仞 | 天数智芯 | 燧原 | 海光 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 代际(2025 H2) | 950DT 950PR | TR5 | P800 → X3 | 思元 690 → 790 | MXN100 | D200 / L100 | 紫霄 | HK1 → BI-X | 智铠 100 → 200 | 邃思 2.5 | DCU K100 |
| FP8 算力(PFLOPS) | 2.4-3.0 | 2.0 → 3.0 | 1.0 → 2.5 | 2.0 → 3.0+ | 2.0-3.0+ | ~2.0 | 1.5-2.0 | 1.0 → 2.0 | 0.8 → 1.0 | 0.5 → 1.0 | 0.5 → 2.0 |
| 内存 | HBM3e 96-128 GB | HBM3 80 GB | HBM3e 128 GB | HBM3e 144 GB | HBM3e 96 GB | HBM3 64 GB | HBM2e 64 GB | HBM2e 80 GB | HBM2e 32 GB | HBM2e 32-64 GB | HBM2e 32 GB |
| 工艺 | 中芯 N+2 | 中芯 N+2 | 中芯 N+2 | 中芯 N+2 → 5nm | 中芯 N+2 → 5nm | 中芯 N+2 | 中芯 N+2 | 7nm | 7nm | 中芯 14 → 7 | 中芯 N+2 |
| 单卡价格(USD) | 4-6K | 3-5K | 4-6K | 6-9K | 7-10K | 内部不计 | 3-5K | 3-5K | 2-3K | 2-4K | 3-5K |
| 2025 出货量(估) | 15-20 万张 | 15-20 万张 | 3-5 万张 | 8-12 万张 | 2-3 万张 | 10-15 万张 | ~1 万 | ~1 万 | ~5K | ~1 万 | 10-15 万张 |
| 生态阵营 | 独立生态 | 独立生态 | 过渡 / 跟随 | 独立生态 | 独立生态 | 独立生态 | 过渡 / 跟随 | 独立生态 | 过渡 / 跟随 | 过渡 / 跟随 | CUDA 兼容 |
| 主要客户 | 华为云 + 国智 | 阿里云 + 通义 | 百度智能云 + 文心 | 中国移动 + 国智 | 字节 + 国智 | 字节豆包(内部) | 腾讯云 + 混元 | 国智 + 自研服务器 | 国智 + 紫东太初 | 腾讯 + 国智 | 国产服务器 + 国智 |
| 软件栈成熟度 | ★★★★★ | ★★★ | ★★ | ★★★★ | ★★★ | ★★★ | ★ | ★★★ | ★★ | ★★ | ★★★★ (ROCm) |
| NVLink 等效 | HCCS 1.8 TB/s | RoCE 600 GB/s | RoCE 400 GB/s | MLU-Link 800 GB/s | 自研 700 GB/s | RoCE 600 GB/s | 无 | LinkX 200 GB/s | 无 | 无 | Infinity Fabric 1 TB/s |
| 市值 / 估值(2025 H2) | 未上市 | 阿里分拆 | 未上市 | 2500 亿 RMB | 960 亿 RMB | 未上市 | 未上市 | 200 亿 RMB | 80 亿 RMB | 150 亿 RMB | 2000 亿 RMB |
• 大厂定制(4):华为 / 阿里 / 百度 / 字节(各自服务自家业务)
• 独立生态(4):寒武纪 / 沐曦 / 壁仞 / 腾讯(走自己软件栈)
• 国智基础供应商(3):天数智芯 / 燧原 / 腾讯(中小规模推理 + 训练)
• CUDA 兼容阵营(1):海光
• 新一代后起(1):腾讯紫霄(刚起步)
15. 中国 vs 国际:大对比
| 厂商 | 2025 主力产品 | FP8 算力(PFLOPS) | 工艺 | 内存 |
|---|---|---|---|---|
| NVIDIA | B200 / B300 | 3.0 / 4.0 | TSMC N4P 5nm | HBM3e 192 GB |
| AMD | MI325X / MI350 | 3.0 / 4.5 | TSMC N3 3nm | HBM3e 256 GB |
| Intel | Gaudi 3 / Falcon Shores | 1.8 / — | Intel 3(5nm) | HBM2e 128 GB |
| TPU v7 | 2.0-3.0 | TSMC N5 | HBM3 96 GB | |
| Amazon | Trainium 3 | 1.8-2.5 | TSMC N3 3nm | HBM3 128 GB |
| 中国 11 厂(顶尖 5) | 昇腾 950 / 寒武纪 790 / 沐曦 MXN200 / 阿里 TR6 / 海光 K200 | 3.0-4.0 | 中芯 7nm / 5nm | HBM3e 128-192 GB |
结论:
- 中国顶尖 5 厂(昇腾 / 寒武纪 / 沐曦 / 阿里 / 海光)在 FP8 算力追平 NVIDIA / AMD,内存容量持平;
- 工艺落后 1-2 代:中国 5nm / 3nm 受 EUV 管制,要 2027-2028 才有可能突破;
- 生态是最大鸿沟:CUDA 12-15 年生态壁垒,需要 5-10 年追上;
- 11 厂总出货 70-100 万张 ≈ NVIDIA 在中国出货(H20 + 其他)50%,但市场占比 35-40%。
16. 11 厂价格战 vs 差异化生存
价格战风险
11 厂互相杀价,把单卡价压到 NVIDIA 30-40%。长期毛利压底。但这有利于中国 AI 算力客户(云厂商 / 国智 / 政府)。
差异化生存
实际格局 = "差异化生存":
- 华为 全栈 + 走政府 / 国智;
- 阿里 跑通义 / 阿里云;
- 百度 跑文心 / 百度智能云;
- 字节 跑豆包 / 内部;
- 寒武纪 跑中国移动 / 国智 + 东南亚外包;
- 沐曦 跑字节 / 国智 + 第三方;
- 壁仞 跑国智 + 自研服务器厂商;
- 腾讯 自家混元 + 配套燧原;
- 天数智芯 国智基础供应;
- 燧原 腾讯 + 国智;
- 海光 国产服务器 + 国智默认配置。
17. 风险与展望
风险
- 产能:中芯 N+2 7nm 月产能 < 100 K wafer,5nm 试产 < 5K wafer,11 厂总产能受制;
- HBM:合肥长鑫 HBM3e 2026 H1 才能上线,2025 年需要进口;
- 软件栈:CUDA 转换成本极高,11 厂需要 5-10 年才能跟 CUDA 兼容;
- 价格战:11 厂互相杀价,把单卡价压到 NVIDIA 30-40%,长期毛利压底;
- 海光授权:AMD CDNA 授权 2026 H2 到期,海光需要续约或切换自主架构。
展望(2026-2030)
- 2026 H1:5nm 中国 AI 芯片试产,合肥长鑫 HBM3e 量产;昇腾 950PR / 寒武纪 790 大规模供货;
- 2027:5nm 批量供应,中国 AI 芯片产能翻 3 倍;11 厂总出货 200 万张;
- 2028:3nm 中国 AI 芯片试产,跟 NVIDIA / AMD 工艺持平;
- 2030:中国 AI 芯片国内市占率 50%+,海外市占率 10%;NVIDIA 在中国 跌至 25% 以下。
参考资料
- 华为昇腾 950DT / 950PR 产品规格书(2025)
- 阿里平头哥 PPU-TR 系列白皮书(2024-2025)
- 百度智能云 / 昆仑芯公开技术文档(2024)
- 寒武纪 2024 年报 + 思元 790 产品规格(2025)
- 沐曦集成电路 IPO 招股书草案(2024-2025)
- 字节跳动 AI 芯片团队公开演讲(2024-2025)
- 壁仞科技 BR100 / BI-X 公开技术报告(2022-2025)
- 天数智芯 天垓 / 智铠 产品规格(2024)
- 燧原科技 邃思 2.0 / 2.5 公开文档(2024)
- 海光信息 DCU K100 公开规格(海光 2024 年报)
- NVIDIA / AMD / Intel 2025 公开 GPU 规格