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“中国芯”的未来 国产自研CPU都有谁?

由于ZEN处理器还要一段时间才发售,现在的桌面CPU市场可谓百无聊赖啊,既然国外产品不给力,那么我们就来谈谈国产CPU吧! 

国产CPU虽然大家基本都没用过,不过知名度却是不低,先有顶级超算天河,后有自研CPU龙芯,除此之外还有不少各具特色的国产U,下面一起看看到底有哪些自研的国产CPU吧: 

1.龙芯—血统纯正的国产U 

龙芯老实说不是最早国产U,也不是最成功的,但它偏偏知名度最高,各种视新闻报道,中科院出身,血统纯正,名正言顺的成为国产CPU的代表产品。以计算角度来看,龙芯确实是比较纯正的国产CPU,但指令集依然不是自创的,使用的是MIPS的指令集,并在此基础上发展出了自己的一套规范。 

龙芯之父胡伟武博士说过可以把CPU做到世界第一,但是指令集不同,软件无法使用,用户绝对是不会买账的,打造自己的软件生态系统花费巨大,无奈之下龙芯只好选择当时在大学、科研单位有良好基础的MIPS指令集。虽然指令集是别人的,但在龙芯的开发下,新加入了500多条自定义指令,运算效率极大提升,最新的龙芯3A3000单线程性能约为Intel I5 4460的三分之一。 

纸面上虽然这样说,不过龙芯几乎没什么应用支持,只是个光杆司令单纯参数并没有什么参考意义,期待龙芯在桌面市场有所表现不怎么科学。不过军工航天领域倒是有大大的发展空间,15年发射的北斗双星就是搭载的龙芯,性能以及价格都远远优于进口宇航CPU,后续的国防航宇领域都会搭载国产CPU,相信这将是国产U的正确发展道路。 

2.申威/飞腾—有军方背景的最成功代表 

上面龙芯是中科院出身走的军工路,而申威和飞腾都是有军方背景研究设施的亲儿子,比起龙芯更理所当然的承担起国产军工CPU的制造任务。指令集方面,申威处理器使用的是Alpha架构,而飞腾在几经周转之下,最终选择了ARM V8指令集。 

龙芯在桌面市场还有叫得出名字的产品,而申威则是专注超算领域,旗下的神威·太湖之光也打破“天河二号”的六连冠,问鼎世界超算第一,神威采用的CPU SW26010,260核心,Alpha 64位架构,性能几乎是天河2号的三倍,但总功耗反而更低了。而使用AMR架构的飞腾处理器则是在服务器CPU领域发力,旗下“火星”服务器CPU,全芯片性能与Intel Xeon E5-2699v3相当,早些年还在山寨Intel现在已经能与大哥相媲美,实属难得。 

3.兆芯/海光—政策驱动下的后期新秀 

上面说到的国产U都有个问题,就是不支持WINDOWS,想要快速研发出可以商用的CPU,还是要老实的走X86路线,可这是Intel的吃饭家伙啊,想要获得他的授权基本没可能,这可怎么办?此时,家有一老如有一宝,国产厂商很顺利的勾搭上风烛残年的台湾VIA,虽然VIA只剩下个壳子,但好歹还是有X86专利的,面对大陆的重金礼聘,自然乐意和大陆合作了。 

兆芯公司是13年由上海国资委旗下的联和投资与VIA成立的,上海出资80%,VIA占股20%,说白了就是大陆出钱,VIA出技术,而目前的产品没一点和自主沾边的(除了名字),说白了就是贴牌,VIA 十年不更新的VIA Nano马甲,性能非常的寒碜,也看得出只要是老老实实的开发,技术封锁什么的根本不是事,完全可以达到国际水平,然而为什么这样摆明贴牌的U都能叫中国芯呢?原因在于国家政策——“核高基”,根据公开报道兆芯拿到的核高基补贴高达56亿,后续还在申请,总额高达70亿,老实说,即使兆芯今后再不务正业,未来5年也完全不愁吃喝。这里ZF又犯了急于求成的大忌,前些年自主研发的国产U收效甚微,为了加速发展,承认引进技术的企业,于是造就了这样毫无自主可言的“中国芯”。 

说VIA缺钱,其实AMD也缺钱,于是今年AMD也向中国公司授权X86,授权公司为天津海光,AMD获得2.93亿美元的授权费,双方还会成立合资公司。即使是成立合资公司,前几年的产品依然是AMD的马甲U为主,但是AMD技术起码是有的,不像VIA兆芯起点如此之低,国内公司能否把AMD技术吃透,这就需要时间来验证了。 

4.海思—民营芯片企业的佼佼者 

华为的海思大家都不陌生吧,相比前面毛都摸不着的产品,海思的处理器大家可是天天在用的,除了海思,还有展讯、全志、瑞芯微等一众民营芯片企业,他们都没什么大背景,除了海思背靠华为这家大公司,其他的成绩完全是靠自己打拼出来的,进步也是非常大。 

对企业商人来说,活下去赚钱才是硬道理,以市场为导向,选择当前最为热门的ARM架构,虽然前期都是贴牌,不过经过了几代的发展,最新的海思麒麟960已经达到了国际顶级水平,同时华为产品的高溢价也为海思留出充足的利润空间。 

以上都是能拿出产品的企业,此外还有获得IBM Power架构授权的宏芯,MIPS授权的君正和X86授权的北大众志,不过他们的产品更多留在PPT或者是展示台上面,要单出拿出来说还欠点火候。 

各架构优劣: 

MIPS:“学院派”代表龙芯所选择的指令体系,虽然不是自创的指令集,不过龙芯这些年的开发已经完全超越MIPS范畴了,大可看成是龙芯自家的东西,在自主性方面是最好的。 

不过,当前软件行业对MIPS体系的支持极为薄弱,即使龙芯多年来积极打造自己的软件生态系统,下游多达两百多家支援企业,生存环境依然举步维艰,如果国家真决定要使用龙芯产品,恐怕将要花费空前的资金去部署软件生态。 

Alpha:“军方派”代表申威所选择的指令体系,鉴于Alpha相关专利大都过了保护期,申威完全可以自由使用,自主性也是有极大保障的。不过缺点依然和上面龙芯一样,软件支持极为缺乏,幸好申威走的是超算路线,并不急于打入主流市场。 

ARM:“民营派”最喜爱的指令体系,产品广泛使用于智能手机和移动设备上,同时ARM架构体系成熟,软件支持丰富,易于开发成品和实现盈利,对国家资金扶持的依赖程度小。 

在主流市场X86统治的情况下,ARM是当前最有力的竞争者,市场前景广阔。缺点在于国内企业需要定期向ARM购买授权,核心技术依然在ARM,国内企业缺乏自主性,安全性更是无从谈起。 

x86:可谓“国资派”的最爱指令集了,拿来就能用,还能拿国家项目基础,也是美滋滋的。X86最好用,然而也是水最深的,长期使用很可能就被授权方掐脖子。 

根据目前情况,X86的2家授权公司都有着不同情况的困境,对中国的技术开放相信也会进一步提升,考虑到目前国内情况,合作开发出符合ZF信息安全需求的产品,可谓“中国芯”最现实的发展道路。 

“中国芯”的未来 

在当前的技术环境下,建立全新的标准是非常艰辛的道路,根据实事求是精神,与国外合作开发合乎安全需求的X86处理器是当前比较现实的做法。与此同时ZF也应该扶持真正自主的CPU发展,例如龙芯和申威,即使当前软件支持十分脆弱,但“中国芯”的最终希望还是要落在它们身上。


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