中昊芯英：国产 TPU 架构 AI 芯片领军者的崛起与市场地位分析

一、公司概况：AI 芯片领域的创新先锋

1.1 成立背景与发展历程

中昊芯英（杭州）科技有限公司是一家专注于高性能 AI 芯片研发与算力解决方案的高科技企业，成立于 2020 年 10 月 21 日，但其核心团队与技术研发可追溯至 2018 年。公司总部位于中国杭州，是由前谷歌 TPU 芯片核心研发者杨龚轶凡联合微软、三星等国际科技巨头的 AI 软硬件专家共同创立。杨龚轶凡作为公司创始人及 CEO，曾在甲骨文公司担任芯片研发经理，后在谷歌担任主任工程师，深度参与了 TPU v2、v3、v4 的架构和研发。
公司发展历程可分为三个关键阶段：
  1. 技术积累期（2018-2022 年）：团队专注于 TPU 架构技术研发，从第一行代码、第一套指令集开始，坚持 100% 自主研发设计
  1. 产品突破期（2023 年）：成功量产中国首枚全自研 GPTPU 架构高性能 AI 芯片 "刹那 ®"，实现了在 IP 核、指令集与计算平台等关键环节的完全自主可控
  1. 规模扩张期（2024-2025 年）：产品进入规模量产阶段，与多家企业建立战略合作，布局全国智算中心网络，并启动资本化进程
2025 年，中昊芯英已经成为国内唯一掌握 TPU 架构 AI 芯片核心技术并实现芯片量产的公司，是国家级专精特新 "小巨人" 企业，并成功上榜 2025 中国未来独角兽 TOP100、浙江未来独角兽企业 TOP100，以及杭州准独角兽企业等多个重要榜单。

1.2 核心团队与资本布局

中昊芯英拥有一支国际化、高学历的核心团队，创始人杨龚轶凡毕业于上海交通大学、美国密歇根大学和斯坦福大学，具有丰富的硅谷工作经验。公司核心团队成员来自谷歌、微软、三星等国际科技巨头，在 AI 芯片设计领域拥有深厚的技术积累和行业经验。
在资本布局方面，中昊芯英已完成多轮融资，引入了包括赛伯乐投资、科德教育、艾布鲁、浙商创投等在内的多家知名投资机构。截至 2025 年 8 月，中昊芯英的股权结构如下：
  • 艾布鲁通过控股子公司星罗中昊持有中昊芯英 9.7346% 股权，成为除创始团队外的单一第二大股东
  • 科德教育持有中昊芯英 5.9933% 股权
  • 其他投资者包括浙大网新、湖畔山南、赛智伯乐、申能诚毅、咏圣资本等机构
值得注意的是，中昊芯英于 2025 年 8 月通过 "股份转让 + 增资 + 全面要约收购" 的方式，成为天普股份（605255.SH）的实际控制人，这标志着公司正式开启了资本化进程。这一交易被市场视为 AI 芯片企业借壳上市的重要案例，将为中昊芯英提供更广阔的资本运作空间。

1.3 三位一体业务布局

中昊芯英以 "自研 AI 芯片 + 超算集群 + AIGC 预训练大模型" 的三位一体方案为核心业务布局，构建国产自主可控的 AI 算力基石：
  1. 自研 AI 芯片：公司的核心产品 "刹那 ®" 是中国首枚全自研 GPTPU 架构高性能 AI 芯片，专为 AI 大模型设计，拥有完全自主可控的 IP 核、指令集和计算平台
  1. 超算集群：基于 "刹那 ®" 芯片构建的 "泰则 ®"AI 计算集群，单集群最大浮点运算能力达 200P 以上，支持千卡规模线性扩容，可支撑超千亿参数大模型训练
  1. AIGC 预训练大模型：公司自研 AIGC 预训练大模型，并携手行业合作伙伴进行金融、教育、医疗等垂直领域专业大模型的探索落地
这种全栈式的业务布局，使中昊芯英能够为客户提供从底层硬件到上层应用的完整解决方案，形成了独特的竞争优势。

二、核心技术与产品矩阵

2.1 "刹那 ®"TPU 芯片架构与性能优势

中昊芯英的旗舰产品 "刹那 ®" 是一款专为 AI 大模型设计的 GPTPU（通用张量处理单元）架构芯片，采用了多项创新技术，在性能和能效比上实现了重大突破。
芯片架构创新：
  • 可重构多级存储：通过多层次存储架构设计，优化数据访问路径，大幅减少数据搬运能耗
  • 存算一体设计：将存储单元和计算单元融合，显著提高计算密度和能效比
  • 流水线式时空映射技术：针对 AI 计算特性优化任务调度，提高资源利用率
性能表现：
  • 在 AI 计算场景下，"刹那 ®" 芯片的算力性能超越国际主流 GPU（如 NVIDIA A100）近 1.5 倍
  • 能耗降低 30%，大幅降低数据中心的运营成本
  • 单位算力成本仅为国际主流 GPU 的 50%，显著降低 AI 应用门槛
技术突破：
  • 采用 Chiplet 技术与 2.5D 封装工艺，在同等制程下实现性能跃升
  • 支持 1024 片芯片高速互联，系统集群性能较传统 GPU 提升数十倍
  • 团队掌握从 28nm 到 7nm 各代制程工艺的设计方法论，确保芯片设计的灵活性和先进性
这些技术创新使 "刹那 ®" 芯片成为国内性能领先的 AI 加速芯片，为大模型训练和推理提供了强大的算力支持。

2.2 "泰则 ®"AI 计算集群与解决方案

基于 "刹那 ®" 芯片，中昊芯英构建了 "泰则 ®"AI 计算集群系统，为客户提供完整的算力解决方案。
集群架构：
  • 支持 1024 片芯片高速互联，采用创新性的二维环（2D Torus）网络拓扑，并具备向三维环（3D Torus）等更高维拓扑扩展的能力
  • 优化了大规模同步通信的延迟和带宽，重新设计高性能 AI 算力网络，实现更高效的集群并行性能
性能表现：
  • 单集群最大浮点运算能力达 200P 以上，支持千卡规模线性扩容
  • 实测延时带宽水平接近特斯拉 Dojo，性能远超传统 GPU 集群数十倍
  • 与传统 GPU 方案相比，科研效率提升 3-5 倍，同时能耗降低 30%
解决方案应用：
  • 天津移动 TPU 智算中心：2025 年 7 月 28 日，由中昊芯英与太极股份联合参与的天津移动 TPU 智算中心正式点亮，成为双方协同能力的商业化标杆
  • 浙江大学科研算力平台：为浙江大学在深度学习模型训练、图像处理技术研发等领域提供高性能计算支持
  • 深圳联通智算中心：与深圳联通合作启动广东首个全国产 TPU 智算中心，成为中国联通核心算力枢纽
中昊芯英的算力解决方案已在多个领域实现商业化落地，为客户提供高性能、低能耗的 AI 算力支持。

2.3 软件生态与行业应用

中昊芯英不仅注重硬件研发，还积极构建软件生态系统，降低用户使用门槛，推动 AI 技术的广泛应用。
软件栈支持：
  • 支持主流 AI 框架：公司已完成对 PyTorch、TensorFlow 等主流 AI 框架的适配工作
  • 算子库开发：通过开发专用算子库实现深度兼容，确保芯片性能在框架中高效释放
  • 适配主流大模型：中昊芯英是全国首批通过由中国信通院、人工智能软硬件测试验证中心、中国人工智能产业发展联盟联合权威发布的 "DeepSeek 大模型适配通过名单" 的 8 家企业之一
行业应用场景：
  • 科研领域：为浙江大学等高校提供科研算力平台，支持前沿 AI 研究
  • 智算中心：与天津移动、深圳联通等合作建设智算中心，为区域 AI 产业发展提供算力支持
  • 垂直行业大模型：与行业合作伙伴共同探索金融、教育、医疗等垂直领域专业大模型的落地应用
中昊芯英的软件生态建设和行业应用拓展，使其产品能够更好地满足不同客户的需求，推动 AI 技术在各行业的普及和应用。

三、市场地位与行业竞争力分析

3.1 国内市场格局与竞争地位

在国内 AI 芯片市场，中昊芯英凭借其独特的 TPU 架构和全栈式解决方案，占据了重要的市场地位。
市场定位：
  • 中昊芯英是国内唯一掌握 TPU 架构 AI 芯片核心技术并实现芯片量产的公司
  • 区别于国内传统 GPU 技术路线，中昊芯英凭借独特的 TPU 架构成为 ASIC 芯片领域的中坚力量
市场表现：
  • 2024 年公司营收达 4.8 亿元，利润 8000 万元，获国家级专精特新 "小巨人" 企业认证
  • 2025 年上半年，中昊芯英净利润亏损约 1.44 亿元，较 2024 年同期亏损扩大约 72.72%
  • 据行业预测，若中昊芯英 2025 年营收达 1200 亿元，将占全球 AI 芯片市场约 11.4%，远超寒武纪（预估 120 亿元）等国内同行
市场排名：
  • 在国产 AI 芯片市场，中昊芯英凭借 TPU 技术差异化竞争，2024 年出货量在国产阵营中排名前列
  • 但当前国产 AI 芯片市场仍由华为昇腾主导（2024 年市占率 23%），中昊芯英需在生态建设和客户覆盖上进一步突破
中昊芯英在国产 AI 芯片领域已确立了领先地位，但其市场份额与行业龙头华为昇腾相比仍有差距，需要进一步扩大市场影响力。

3.2 全球市场格局与竞争态势

在全球 AI 芯片市场，中昊芯英虽然起步较晚，但凭借其独特的技术路线和性能优势，已开始在国际舞台上崭露头角。
全球市场份额预测：
  • 2025 年全球 AI 芯片市场规模预计超 1500 亿美元（约 1.05 万亿元人民币）
  • 若中昊芯英 2025 年营收达 1200 亿元，将占全球 AI 芯片市场约 11.4%
  • 其他主要市场参与者包括英伟达 (54%)、华为 (28%)、AMD (4%)、寒武纪 (4%)、海光 (3%) 等
国际合作与市场拓展：
  • 2025 年 2 月 11 日，中昊芯英与中国联通（新加坡）运营有限公司正式达成战略合作，以新加坡为中心，辐射东南亚市场
  • 双方将联合开展 AI 算力中心与算力网络、云端 AI 算力平台、AI 大模型应用等方面的技术与产业合作
  • 中昊芯英的芯片已获得字节跳动、阿里系等国内头部互联网企业的认可，订单超 20 亿元
技术对标：
  • 中昊芯英的 "刹那 ®" 芯片在性能上可与国际一流产品相媲美，尤其在 AI 大模型计算领域的算力性能表现突出
  • 苹果公司公开承认 TPU 在 AI 训练中的优势，间接佐证了中昊芯英技术路线的先进性
虽然中昊芯英在全球市场的份额还相对较小，但其技术实力和国际化布局已开始引起国际市场的关注，未来有望在全球 AI 芯片市场占据更重要的位置。

3.3 竞争优势与发展潜力

中昊芯英在 AI 芯片市场的竞争优势主要体现在以下几个方面：
技术优势：
  • 全自研 TPU 架构，拥有完全自主可控的 IP 核、指令集和计算平台，确保供应链安全
  • 性能领先，算力性能超越国际主流 GPU 近 1.5 倍，能耗降低 30%
  • 创始人杨龚轶凡曾深度参与谷歌 TPU 2/3/4 的研发，带领团队融合国际顶尖经验，实现了国产 TPU 芯片在能效比和专用性上的跨越式提升
产品优势：
  • "芯片 + 集群 + 大模型" 的全栈式解决方案，满足客户从硬件到应用的全方位需求
  • 产品性价比高，单位算力成本仅为国际主流 GPU 的 50%
  • 第二代芯片已经流片试产成功，在 2025 年初完成量产，采用稀疏化处理等技术，性能提升 2-4 倍
生态优势：
  • 与太极股份等国内领先的系统集成商建立战略合作，共同推动国产算力生态建设
  • 入选 "WEC 2025 算力产业全景图"，并被列为国产芯片设计与制造领域的重点企业
  • 获得了包括科德教育、艾布鲁等上市公司的战略投资，为业务拓展提供资金支持
这些竞争优势使中昊芯英在 AI 芯片市场具有较强的发展潜力，有望在未来几年实现快速增长。

四、未来发展前景与挑战

4.1 发展机遇与增长潜力

中昊芯英面临着良好的市场机遇和发展前景，主要体现在以下几个方面：
政策支持：
  • 国家 "东数西算" 工程、《算力基础设施高质量发展行动计划》等政策持续推动算力基础设施集约化、智能化发展
  • 中国 AI Server 市场预计外购 NVIDIA (英伟达)、AMD (超威) 等芯片比例会从 2024 年约 63% 下降至 2025 年约 42%，而中国本土芯片供应商在国有 AI 芯片政策支持下，预期 2025 年占比将提升至 40%
市场需求：
  • 大模型应用激增带来算力需求爆发式增长，AI 芯片的定制化设计在性价比上将远超通用器件
  • 随着 AI 应用量的持续增长，芯片的定制化设计在性价比上将远超通用器件，至少高出 2−3 倍，甚至可以达到 5−10 倍
  • 中昊芯英计划通过下一代芯片产品将大模型部署成本降低 50%，极大降低 AI 应用的门槛
技术趋势：
  • 以 Transformer 为代表的大模型架构迅速演进，对专用 AI 芯片的需求持续增长
  • 随着以 DeepSeek、Qwen 等为代表的前沿大模型架构迅速演进，国产 AI 芯片的适配与优化成为行业核心挑战
  • TPU 架构本身就以其高效节能著称，能耗仅为同性能 GPU 的 1/4 到 1/3，天然符合绿色低碳的发展要求
增长预测：
  • 预计 2025 年营收超过 20 亿元，归母净利润突破 4.5 亿元
  • 有预测中昊芯英在 2026 年上市时估值将达到 800 亿
  • 中昊芯英有望在 2025-2030 年窗口期进一步扩大市场份额，成为全球 AI 芯片竞争格局中的重要参与者
这些机遇将为中昊芯英的业务发展提供广阔的空间，推动公司实现快速增长。

4.2 面临挑战与风险因素

尽管前景广阔，中昊芯英仍面临着一系列挑战和风险，需要积极应对：
技术挑战：
  • 尽管 "刹那 ®" 芯片性能领先，但其软件栈需适配主流大模型（如 DeepSeek、Qwen），目前仅通过 8 家权威认证，生态成熟度仍落后于英伟达 CUDA 体系
  • 国际巨头如英伟达、AMD 等正加速布局 AI 芯片，其 H100、MI300X 等产品在通用性和生态兼容性上仍具优势
  • 中昊芯英需持续迭代第二代 TPU 芯片（已进入研发尾声），强化对 MoE（混合专家模型）等新兴架构的支持
市场挑战：
  • 当前国产 AI 芯片市场仍由华为昇腾主导（2024 年市占率 23%），中昊芯英需在生态建设和客户覆盖上进一步突破
  • 中昊芯英 2025 年上半年净利润亏损约 1.44 亿元，较 2024 年同期亏损扩大约 72.72%，盈利能力有待提升
  • 算力市场竞争激烈，英伟达等国际厂商也在加大对中国市场的投入，中昊芯英面临更大的竞争压力
供应链风险：
  • 中昊芯英依赖中芯国际等国内代工厂商，若遭遇技术封锁可能影响产能
  • 随着新型氟化有机相变液体的应用，液冷系统的降温效率大幅提升，但液体本身的可靠性仍需验证 —— 是否能稳定支撑 6 到 10 年的智算中心运行周期
  • 传统交换机的原理难以支撑大模型训练中数千乃至上万个芯片需同时启动、并行计算的需求，需要创新性的网络架构
生态建设挑战：
  • 与英伟达的 CUDA 生态相比，中昊芯英的软件生态仍不完善，需要进一步加强开发者社区建设和应用生态培育
  • 中昊芯英需与更多行业合作伙伴建立紧密合作，共同推动 TPU 架构在各行业的应用落地
  • 虽然中昊芯英已通过 DeepSeek 大模型适配认证，但在更多主流大模型的适配和优化上仍有大量工作要做
面对这些挑战，中昊芯英需要持续加强技术研发，完善生态建设，拓展市场渠道，提升盈利能力，才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。

4.3 战略规划与发展路径

为应对挑战并把握机遇，中昊芯英制定了清晰的战略规划和发展路径：
技术研发战略：
  • 持续迭代 TPU 芯片架构，推出下一代及再下一代产品，下一代芯片较当代产品将实现翻倍性能提升
  • 强化对 MoE（混合专家模型）等新兴架构的支持，适应大模型技术发展趋势
  • 优化芯片设计，降低成本，提高性价比，计划通过下一代芯片产品将大模型部署成本降低 50%
市场拓展战略：
  • 深化与太极股份等国内领先企业的合作，共同推动国产算力生态建设
  • 积极拓展国际市场，以新加坡为中心，辐射整个东南亚市场
  • 加强与金融、医疗、教育等垂直行业的合作，推动行业大模型的应用落地
生态建设战略：
  • 加强软件栈开发，提高对主流 AI 框架和大模型的适配能力
  • 与高校和科研机构合作，培养 TPU 架构的开发人才，扩大开发者社区
  • 建立常态化协同机制，中昊芯英的芯片研发团队与合作伙伴的系统集成团队定期沟通技术需求，共同制定解决方案
资本运作战略：
  • 通过借壳天普股份上市，实现资本化运作，为业务拓展提供资金支持
  • 继续引入战略投资者，优化股权结构，为技术研发和市场拓展提供资金保障
  • 利用资本市场的力量，通过并购重组等方式，整合产业链资源，加速业务发展
中昊芯英的战略规划围绕技术创新、市场拓展、生态建设和资本运作四个方面展开，旨在打造具有国际竞争力的 AI 芯片企业。

五、总结与展望

5.1 公司地位总结

中昊芯英（杭州）科技有限公司作为国内 AI 芯片领域的创新先锋，已在技术研发和市场拓展方面取得了显著成就。
技术地位：
  • 公司是国内唯一掌握 TPU 架构 AI 芯片核心技术并实现芯片量产的企业
  • 自主研发的 "刹那 ®" 芯片在 AI 计算场景下的算力性能超越国际主流 GPU（如 NVIDIA A100）近 1.5 倍，能耗降低 30%
  • 公司已获国家级专精特新 "小巨人" 企业认证，并斩获 "中国芯" 最高奖 "年度重大创新突破产品" 等近 30 项荣誉
市场地位：
  • 2024 年公司营收达 4.8 亿元，利润 8000 万元，业绩表现良好
  • 在国产 AI 芯片市场，中昊芯英凭借 TPU 技术差异化竞争，2024 年出货量在国产阵营中排名前列
  • 公司已入选 "WEC 2025 算力产业全景图"，并被列为国产芯片设计与制造领域的重点企业
行业影响力：
  • 中昊芯英与太极股份等国内领先企业建立战略合作，共同推动国产算力生态建设
  • 公司产品已在天津移动 TPU 智算中心、浙江大学科研算力平台等多个项目中成功应用
  • 中昊芯英作为专精特新 "小巨人" 企业代表，受邀出席全省科技创新和产业创新深度融合推进制造业高质量发展大会
中昊芯英已成为国产 AI 芯片领域的领军企业，其技术实力和市场表现已成为国产替代进程中的重要力量。

5.2 未来发展展望

展望未来，中昊芯英将继续坚持技术创新和市场拓展双轮驱动，努力实现成为全球领先 AI 芯片企业的目标。
技术发展方向：
  • 持续迭代 TPU 芯片架构，推出下一代及再下一代产品，不断提升芯片性能和能效比
  • 加强对前沿大模型架构的适配和优化，提高软件栈的兼容性和性能
  • 探索新型计算架构和技术路线，如支持 MoE（混合专家模型）等新兴架构
市场拓展计划：
  • 积极拓展国际市场，以新加坡为中心，辐射东南亚市场，逐步实现全球化布局
  • 加强与金融、医疗、教育等垂直行业的合作，推动行业大模型的应用落地
  • 深化与国内运营商和云服务提供商的合作，扩大智算中心建设规模
生态建设目标：
  • 构建完善的 TPU 架构软件生态，提高对主流 AI 框架和大模型的支持能力
  • 培养 TPU 架构的开发人才，扩大开发者社区，提升生态活跃度
  • 推动形成 "芯片 - 服务器 - 应用" 的完整产业链，构建健康的国产算力生态
业绩增长预期：
  • 预计 2025 年营收超过 20 亿元，归母净利润突破 4.5 亿元
  • 若中昊芯英 2025 年营收达 1200 亿元，将占全球 AI 芯片市场约 11.4%，远超寒武纪等国内同行
  • 有预测中昊芯英在 2026 年上市时估值将达到 800 亿
中昊芯英有望在未来几年实现快速增长，成为全球 AI 芯片市场的重要参与者，为中国 AI 产业的发展做出更大贡献。

5.3 行业影响与社会责任

中昊芯英的发展不仅关乎企业自身的成功，也对中国 AI 产业和数字经济发展具有重要意义。
产业贡献：
  • 公司通过自主研发的高性能 AI 芯片，为中国 AI 产业提供了自主可控的算力支持，降低了 "卡脖子" 风险