打壓只會讓我們崛起更快,國產CPU性能大飛躍,但別驕傲!
行業都在關注AI,天天都在說GPU,今天咱們來說說國產CPU。
眾所周知,ARM雖然是被日本軟銀收購的英國企業,但卻也要聽從美國人的話。所以目前ARM對一些中國大陸的芯片企業,是斷供的。比如最新的ARM V9架構,就不再授權給某些中國廠商。不僅ARM V9架構不授權,連ARM的一些IP核,也不授權,比如Neoverse V系列內核,就不授權給中國廠商。
之所以不授權給中國廠商,原因在于ARM的Neoverse系列內核,是面向服務器的,分為三種,分別是V系列高性能核心、N系列核心、 E系列核心(入門級)。這三種核心中,V是最高性能的,美國擔心中國大陸的廠商,獲得了V系列內核后,能夠研發出屬于自己的高端服務器CPU,這會影響到美國的利益,和全球的芯片格局。
所以美國不準ARM授權給中國大陸的廠商,ARM不得不聽。
那么在這樣的情況之下,中國芯片廠商們該怎么辦?當然是自研了,自研CPU核,達到ARM V核心的水準,那么斷供不斷供也就沒有了意義了。
而近日,國產CPU廠商飛騰正式表態,飛騰新一代高性能處理器內核FTC870已經研發完成,并且性能達到了國際先進水平。
從實測數據來看,FT870內核的主頻可達3GHz,CINT2017得分為5.73672,CFP2017得分為8.42688。這個成績,超越了Arm的Neoverse N1內核,達到了與Neoverse N2相當的水平。如圖所示,可以看到,FT870內核,與N2,3GHz水準差不多,超過N1,真正實現了全球領先水平。
可見,只要中國廠商去努力研究,斷供只會成為催長劑,逼著中國廠商走上自研、不斷突破的道路,估計接下來,飛騰自研的CPU核,很快就會達到Arm Neoverse V系列內核的水平。
如今,在全球芯片產業日新月異、變化萬千的背景下,國產CPU的發展勢頭迅猛,堪稱中國芯片產業的一大亮點。
國產CPU正在加速追趕國際品牌
事實上,國產CPU的起步并不容易。近十余年來,在國家戰略支持下,我國CPU產業經歷了艱難的自主研發之路,如今已經初具規模,涌現出多家實力強勁的國產CPU龍頭企業,比如龍芯、兆芯、海光和飛騰等。
這些CPU在性能、技術指標上都取得長足進步,初步具備與國際先進品牌競爭的實力。
以龍芯為例,作為國內自主研發的老牌CPU品牌,它在自主創新方面下了巨大功夫,沒有依靠任何外國技術,要完全自力更生。近期,龍芯又將發布最新旗艦產品“龍芯3A6000”,據說其性能已經可以媲美英特爾的Core i系列CPU了,單核性能不遜色于英特爾、多核性能十分出色。
今年8月1日,龍芯中科宣布,基于龍架構的新一代四核處理器龍芯3A6000流片成功,代表了我國自主桌面CPU設計領域的最新里程碑成果。
根據中國電子技術標準化研究院賽西實驗室測試結果,龍芯3A6000四核處理器在2.5GHz運行頻率下,SPEC CPU 2006 base單線程定/浮點分值分別達到43.1/54.6分,SPEC CPU 2006 base多線程定/浮點分值分別達到155/140分,雙DDR4-3200內存通道Stream實測帶寬超過42GB/s,Unixbench實測分值超7400分。
如果真如網傳的那么強悍,那簡直可以稱之為國產CPU中的“渡劫后大乘”版本!在過去,龍芯的產品常被吐槽單核性能差強人意,這次終于有望“龍歸大海”!
當然,CPU的市場競爭,不僅僅看芯片性能,更重要的是生態建設。這一點龍芯也在重點突破,積極與國內系統廠商合作,打造良好的軟硬件生態環境。在政策上,國家也十分重視國產CPU產業,出臺各種政策進行扶持與引導,為龍芯等企業打開了廣闊的發展空間。
可以預見,隨著技術的迭代和生態的豐富,國產CPU勢必會有更大的作為。它們不僅會在Server領域嶄露頭角,在未來也將向AI及消費級市場進軍,在支持國家信息安全、實現關鍵核心技術自主可控方面發揮更大作用。
龍芯3A6000對國產CPU市場產生的影響
由此可見,龍芯3A6000的多核計算能力已經趕超英特爾的同級產品。在服務器市場上,擁有更多核心的龍芯甚至可以壓制英特爾的六核和八核芯片。
龍芯3A6000能夠達到此等水準,關鍵在于它采用了先進的12納米工藝制造,大幅提升了芯片集成度和性能。同時,龍芯經過持續自主創新,其處理器微架構也日趨成熟完善。可以說,在制程工藝和微架構設計上,龍芯已經與英特爾AMD并駕齊驅。
正是這一系列技術積累,使龍芯3A6000性能有了質的飛躍,足以挑戰外資巨頭。在性能上可與英特爾匹敵的龍芯3A6000,必將對國內CPU市場產生深遠影響。
首先,它將大幅提升國產品牌在桌面市場的競爭力。在性價比上,擁有較強單線程性能的龍芯3A6000是絕佳的個人桌面處理器選擇。它將助力國產CPU獲取更高的市場份額,結束長期以來僅占據低端市場的局面。
其次,龍芯3A6000的推出也將帶動國產CPU生態環境的發展。作為市場的領頭羊,龍芯的軟硬件生態必將獲得加速建設。操作系統和應用軟件對龍芯的支持度也會大幅提高。這無疑為國產CPU贏得用戶的認可創造了有利條件。
最后,龍芯3A6000的問世對國內芯片產業的技術創新也是一種鼓舞。龍芯證明了中國完全有能力自行設計高性能CPU。
這將鼓勵更多科技企業投入芯片研發,推動中國芯片產業邁向新的階段。英特爾AMD的長期壟斷即將被打破。
國產CPU:少爭論多實干,尋找良性循環路徑
正因為前路艱難,少爭論多實干是更有意義的態度。從歷史經驗看,國產CPU必須建立起技術創新和商業回報的良性循環,才能摸索出自己的發展方向。
CPU是一套軟硬件系統的核心部件。因此,性能強大的CPU更容易建立起軟硬件配套,而擁有完善的配套,又進一步提升CPU產品的市場回報,使企業能夠投入更充足的資源用于技術創新,提升CPU的性能,并進一步鞏固配套生態的地位。
x86架構之所以成為市場的絕對主流,正是基于Intel的硬件技術優勢,形成WinTel聯盟生態后,才形成了強大的規模效應,從而獲得豐厚的市場回報,進一步推動Intel的技術創新,使WinTel聯盟獲得了“滾雪球”效應。
而國內CPU想要形成同樣的“滾雪球”效應,需要把雪球滾起來的第一推動力,還需要較大的市場空間,有“足夠長的坡”才能機會把雪球滾大,更關鍵的是,自身要有實力把握市場機會,能把坡上的雪“滾”到自己身上。
顯然,國產化替代逐漸加速,已經提供了國內CPU快速發展的第一推動力,因有巨大的市場空間,坡足夠長。統計顯示,2013 年到 2020 年,我國集成電路行業復合年均增長率為 19.73%,復合增長率是全球增速的近三倍,而CPU作為核心部件,國產化水平較低的現實,也已經到了必須改變的時候。
x86架構顯然更有機會“滾”到更多的雪。這主要源于x86架構CPU已經建立起了較完善的生態基礎,且增速明顯。根據IDC數據,2021年中國x86服務器市場出貨量為382萬臺,同比增長11.1%。相比于全球市場,2021年國內x86服務器市場份額達97.7%,略高于全球的94.5%。
由于使用x86指令集,兆芯、海光的CPU,可以使用WinTel生態,兼容度更高,這能極大地降低了國產化替代過程中的遷移成本,并獲得廣泛的軟硬件生態支持,為用戶帶來較為開放的選擇權。據了解,海光一號、海光二號、海光三號已經實現商業化應用,廣泛應用于電信、金融、互聯網、教育、交通等重要行業。這使海光實現了理想的商業回報,從而確保了其充分的研發投入。2019-2021 年,海光營業收入年復合增長率高達 146.9%,研發投入從 8.65 億元增長到 15.85 億元,漲幅達到 83.3%。顯然,基于x86架構的生態基礎,海光正在初步建立技術創新和商業回報相互促進的“滾雪球”效應。
采用LoongArch架構的龍芯,以及采用Alpha架構的申威,雖然在商業應用市場上仍未能真正打開局面,但在北斗衛星、超算等特種領域,也取得了不錯的成績。在政策支持下,特種領域也可能成為自研路線CPU的核心賽道,在特定的細分領域,形成技術進步和市場回報的良性循環。
而ARM架構雖然受限于版本授權問題而前景不明,但在當下,仍可以憑借低功耗優勢形成局部市場優勢,從而在現有條件下推動技術創新。最關鍵的是,在此過程中積累的技術經驗和人才儲備,都是國產CPU產業的寶貴財富。
對國內CPU產業的發展,爭論技術路線不重要也無必要。這既因為國內CPU在技術上仍需創新和追趕,也因為面對的商業環境與國際市場不盡相同,不同技術路線的產品,以及由此發展起來的生態體系,完全可能應用于不同的領域,從而呈現出不同技術路線并存的局面。
因此,國內CPU產業應該專注于潛心修煉內功,增強技術創新、人才積累和對生態建設的短板,補其在技術、產品和市場等各個領域的不足。路線之爭辯不出CPU設計的突圍之路,埋頭趕路才是縮小差距的真正法門。
