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不吹不黑,還原國產六大CPU主流玩家實力

2023-05-09 來源:只談數碼科技
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關鍵詞: 芯片 ARM 龍芯

中央處理器(CPU),顧名思義,就是底層硬件基礎設施中的核心。


從市場來看,當前CPU主流芯片架構為X86和ARM,均為國外主導,國產化率較低。至于為什么,一方面和80年代造不如買,自廢武功,導致基礎薄弱有關,另外還有國產CPU的起步較晚,發展較慢的原因。


一直到2006 年,核高基專項啟動,國產CPU領域才迎來了新一輪的國家支持,于是一批優質國產CPU企業快速崛起。



目前在市場上,主要的國產CPU有6種,分別是鯤鵬、飛騰、龍芯、海光、兆芯、申威,初步形成六大廠商齊頭并進的格局。


且有意思的是,這6大國產CPU,雖然都采用國外指令集授權,但在道路選擇上,卻走了三條不同的路線,每條路線恰好都是2款CPU。



第一條是x86路線,海光、兆芯就是這一種,基于X86指令集授權來開發自己的芯片;


第二條是ARM路線,鯤鵬、飛騰就是這一種,基于ARM指令集授權來開發自己的芯片;


第三條是“授權+自研”路線,主要是龍芯、申威,早期使用國外的指令集授權,后來自己再拓展開發。


由于這三種模式側重點不同,呼應需求不同,必然會產生模式的多樣化與共存關系,大家有競爭,有合作,但其實最終是殊途同歸,目標都是一致,那就是提高CPU的國產化率。



先說一說第一條路線下的兩款CPU,也就是采用X86指令集的海光和兆芯。這一塊的優勢有兩點,一方面X86是復雜指令集,在性能、兼容性上有天然優勢,另一塊則是X86 CPU是建立在windows生態上,有著豐富的硬件和軟件生態。


從市場來看,也驗證了這一點,目前不管是在服務器市場,還是在個人PC市場,X86的CPU占了9成以上的份額。


所以使用X86指令集的的國產CPU,與X86、AMD算是站在同一起跑線上,生態相同,起點相同,相對而言具有更高的市場競爭力,更加容易規?;慨a,也更容易被業界所接受。


不過關于X86的兩大CPU,這里兩者有一點點區別,大家要注意一下,海光獲得的是X86永久授權,可以基于X86指令集的交叉授權模式,不受限制的研發自己的CPU,而兆芯的授權是有時間限制的,網傳是2018年就到期了,但真假未知。



再談第二條路線下的兩款CPU,也就是采用ARM指令集的華為鯤鵬、飛騰。這兩款CPU采用的是ARM指令集,所以能夠配套比較成熟的安卓生態,在移動領域有優勢。


另外再加上ARM有成熟的CPU、GPU、NPU內核等授權,所以這條路線的門檻相對較低,也是當前眾多廠商比較喜歡的快速發展道路,像蘋果、高通、聯發科、三星等紛紛走這一條路。


不過ARM在CPU上主要還是用于移動端,在商用IT市場,多多少少還是受到生態的制約,同時ARM授權一向是版本授權,比如V8、V9版就是分開授權的,如果國產CPU廠商們,都能夠順利拿到新版授權,成功保障后續產品的迭代升級,那未來追趕國際水平就只是時間問題罷了。



最后說一說第三條路線下的兩款CPU,分別是龍芯和申威。龍芯早期使用MIPS指令集,后來在借鑒MIPS的基礎上,推出了自主LoongArch指令集。而申威早期基于alpha指令集,后面又推出了自主SW-64指令集。


龍芯全面向服務器、個人PC領域進發,而申威則的情況相對特殊,它屬于特種領域的領導者,為“國之重器”中國超算供應大腦,這些年也開始向服務器進軍,但大多還是用于黨政軍等領域。


兩家廠商的成績可圈可點,在積極建設生態的同時,也一直不斷提升產品性能,向國際一流看齊。例如,龍芯3D5000在SPEC 2006基準測試中,單路定點性能超過425分,浮點性能超過1TFLOPS(萬億次),是典型ARM核心性能的4倍。



其實,除了當前的這三條路線之外,目前國內眾多芯片廠商,還在研發RISC-V架構的芯片,比如阿里、中科院等,基于這個開源的RISC-V指令集,國產芯片廠商們,已經開發出了多種芯片,覆蓋高性能、高能效、實時可靠等場景需求,已經用于服務器、PC、物聯網、AI等領域。


2022年RISC-V芯片出貨量超過100億顆,而中國貢獻了其中一半多,也就是50多億顆,可見RISC-V路線,也成為了國產CPU發展中不可忽視的一股力量。


但RISC-V路線的缺點,RISC-V開源后,各大廠商自由發揮,生態更加割裂、碎片化,長期來看 RISC-V在嵌入式領域會侵蝕ARM在移動端的市場份額,但在桌面和服務器方面還任重道遠。



從2018年開始,伴隨著全球芯片產業鏈的不確定性增強,緊張局勢加劇,CPU國產化成為了牽動中國社會的重要議題。從市場來看,無論是服務器還是個人PC市場,國產CPU的市場份額都在逐年提升。尤其在關乎國家安全的黨政軍等細分領域,實現CPU國產化的重要性日益凸顯。


但個人認為,經過多年發展,六大國產CPU主流玩家,其實各具優勢??紤]到產品性能和生態優勢,吃透X86技術的海光在市場化道路上預計更為好走。希望國產CPU廠商們,在自主創新長期需求的驅動下,肩負起可持續的技術創新研發重任,參與到更長期的國際競爭中。



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