經過多年發展,國產CPU初步形成以華為鯤鵬、龍芯中科、天津飛騰、上海申威、海光信息、上海兆芯六大廠商為首的格局。
目前,國產CPU六大廠商,發展如何?哪一家又能率領中國芯突圍破局?接下來就逐一解讀。
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國產六大CPU廠商對比
華為鯤鵬:國產ARM明星選手,但授權關難過
華為鯤鵬處理器基于ARM v8 指令集永久授權,是華為自主研發設計,包括服務器和PC處理器。2019 年,華為開始被全面制裁,不僅先進制程流片受阻,更沒能繼續獲得最新的ARM v9版本授權,導致無法使用ARM的最新指令集擴展和升級。
ARM v9與ARM v8雖然同屬64位架構,但包括AI、安全性和機密計算等在內的關鍵拓展,使芯片性能大幅提升。遺憾的是,華為既不能超越版本使用ARM v9的任何拓展和更新,也不能試圖自己開發實現這些功能,否則即為侵權。
短期來看,華為面臨的僅是缺貨問題,但從長久看,囿于授權的性能代差,華為不僅會被國際主流廠商逐漸甩在身后,自身的芯片迭代和技術積累也會遭遇瓶頸。如授權問題無法解決,前景堪憂。
龍芯中科:要做自研一條龍,生態拓展還需大投入
“龍芯”的自研走的也是先引進吸收,再自主迭代的路線。早期,引進MIPS指令集,經過十幾年的發展,基于MIPS研發了LoongISA 指令系統和LoongArch架構。后續又在MIPS知識產權問題上與芯聯芯產生了長期法律糾紛,可以說發展并不順利。
龍芯引進的MIPS指令集生態是先天缺陷。雖然龍芯也在努力擴展軟硬件生態,但仍過度于依賴信創替代,商業化能力明顯力不從心。而僅憑QQ、搜狗輸入法等軟件的有限適配,遠不足以支撐起一個生態。距離成熟生態,龍芯還有非常長的路要走。
天津飛騰:PKS主打安全,授權困境同樣難破
飛騰也是專注于ARM芯片研發的企業,主要致力于國產高性能、低功耗集成電路芯片的設計與服務,應用于計算機終端與服務器。飛騰的最大優勢在于自創的PKS體系,主打安全可信。
與華為鯤鵬相比,飛騰也更強調PKS的安全優勢,并專注于信創市場客戶。
在授權方面,飛騰與華為的挑戰相同,都面臨無法獲得ARM v9最新版本授權的困境,后續產品研發迭代前景堪憂。
海光信息:x86指令集永久授權,取得國際競爭優勢有挑戰
海光信息擁有x86指令集永久授權,基于交叉授權模式,迭代靈活度大。目前,海光CPU自主迭代目前推進還算順利,在ZEN1架構基礎上消化創新,獨立迭代3代產品,最新代性能與ZEN3差距不大。這也讓國產CPU在高端處理器領域有了一席之地。
X86架構在PC和服務器領域擁有絕對統治力,生態十分成熟。綜合而言,海光目前在國產CPU中發展態勢較好,但在高端市場要面對Intel和AMD兩大巨頭,挑戰也是不小。
上海申威:特種領域專用,自主能力強但不適合商用
申威以 Alpha 指令集為基礎進行拓展,開發出了一些自主知識產權的指令集,并自研了申威64位指令集。
基于完全自主指令集架構的申威CPU研發能力不受限制,不受美國制裁的威脅,可以為軍隊、黨政機關等高機密、關鍵行業持續穩定提供支撐。但由于申威是唯一一個基于申威64位指令集打造的國產CPU廠商,目前也不適合商用。
上海兆芯:合資路線造芯,產品升級可能遇阻
兆芯的X86授權主要來自于臺灣威盛,威盛在上世紀90年代收購了美國公司Cyrix,其X86技術水平比較早期,后續發展也不太順利,目前這家公司已經專項AIoT領域。2020年,威盛為減輕包袱,將部分x86技術出售給兆芯。
不過,授權有效期已于2018年結束,沒有繼續簽訂授權協議,存在法律風險。
國產六芯共舞,期待競先破局
國產CPU經過多年發展,但道路依然曲折漫長。當前,要想真正實現自主可控,最重要就是掌握持續迭代能力,在不斷迭代中,實現可用、好用。
審核編輯黃宇
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