极智硬件 | 国产CPU大荟萃 且听我一一道来
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? 大家好,我是極智視界,本文介紹一下 國產CPU大薈萃 且聽我一一道來。
? 寫這篇文章的初始原因還是由于前幾天接觸了一下中科海光 CPU 的人,了解了一下國產 CPU 的發展情況,其實之前也接觸過像華為鯤鵬 CPU 處理器,但之前的感觸沒有現在這么深。由于本身工作會更加關注于用于 AI 加速的 NPU,所以對于 CPU 的關注度就沒有那么高,平時也就用用大家比較常用的英特爾的產品。這篇文章就對國產 CPU 進行大薈萃,且聽我一一道來。一臺計算機或者服務器的性能很大程度上是由 CPU 決定的,CPU 越好,設備的性能就越好。CPU 實際上就是現代工業的 基礎設施,越是先進的工業越是需要先進的 CPU 來支持。從使用場景來說,CPU 可以分為 移動級、桌面級 和 企業級。移動級 CPU 主要指的是手機,現在由 ARM 架構統治,而更加偏向于數字基建環節的桌面級和企業級 CPU 則主要由 X86 架構統治。這里介紹的國產 CPU 主要是指 桌面級/企業級 機器的 CPU,主要包括 龍芯、兆芯、鯤鵬、海光、申威、飛騰、平頭哥。
? 下面開始。
文章目錄
- 1. X86 陣營
- 1.1 兆芯
- 1.2 海光
- 2. RISC 陣營
- 2.1 鯤鵬
- 2.2 飛騰
- 2.3 平頭哥
- 3. 其他陣營
- 3.1 申威
- 3.2 龍芯
1. X86 陣營
1.1 兆芯
兆芯主要采用 X86 架構,目前最強的是 KX-U6780A 處理器,采用 16nm 工藝,由臺積電進行代加工,兆芯更加偏向于桌面級 CPU。
? 兆芯是目前國內唯一一個同時具備開發 CPU、GPU 和 芯片組能力的公司,其中最有代表性的是 KX-U6780A,這個芯片說好聽點就是多核性能戰平 i5-7400,說的難聽點就是單核性能弱比推土機 (AMD FX8150)。目前有部分安可需求的公司會采購一些兆芯 CPU 臺式機,聯想開天也采用兆芯開先 6640 芯片推出了一款筆記本,這也是專門為了滿足某些特殊的安全需求,但銷量不會太大,跟服務器肯定是沒法兒比的。傳聞兆芯下半年會推出 自研架構 的開勝 4000 服務器芯片。
1.2 海光
? 海光主要背靠中科,采用 X86 架構,最新的是海光 7000 系列,采用 14nm 工藝,由三星、格芯進行代加工,海光主要做的是企業級也就是服務器級別的 CPU。
? 天津海光目前是信創工程國產 X86 服務器芯片的唯一供應商,最近電信的服務器集采國產標包里面,海光芯片占比72%,占整體標包比重接近 20%。海光的技術來源于 AMD 的 zen1 架構,并獲得了 IP 內核授權。海光的機器能在 5-40℃ 環境下穩定運行,CPU 內置的 Boot ROM 提供比 TPM 更加高級別的安全機制,機器基于國密算法進行加密、層次化逐級認證,保障系統安全啟動。
2. RISC 陣營
2.1 鯤鵬
? 鯤鵬采用 ARM 架構,最新型號是鯤鵬920,采用 7nm 工藝,由臺積電進行代加工,鯤鵬920 是行業內首款 7nm 數據中心 ARM 架構芯片,號稱能夠碾壓英特爾至強8180,但價格昂貴,就算是閹割到民用級別的八核版本 鯤鵬920s,搭配整機銷售,價格也要高達 7500 元。
? 華為一直在重點推進鯤鵬920+昇騰310/昇騰910的雙引擎戰略。但是吧,大家也知道,華為被制裁了,芯片造不出來了,鯤鵬920 靠著存貨還能撐一段時間,但是鯤鵬930 卻已經遙遙無期了。
2.2 飛騰
? 飛騰采用 ARM 架構,最新桌面版型號是 D2000 系列,采用 16nm 工藝,由臺積電代加工。
? 飛騰歷史長一點,曾經做過 sparc 芯片,但出貨量太小,只能用在超算等細小領域,撐不起生態。直到轉入 ARM 之后,飛騰才有了質的飛躍。2020年,飛騰芯片出貨 150 萬片,年營收達到 13 億,其中超過 100 萬片是高性能桌面 CPU FT2000。飛騰同樣也被制裁了,去年沒有發新品,估計日子也不太好過。
2.3 平頭哥
? 平頭哥采用 ARM 架構,最具代表的就是 倚天710,這是在去年的云棲大會上發布的。平頭哥的芯片設計能力是相當不錯的,倚天710 的 PPT 參數比鯤鵬920 更加高。阿里云雖然被工信部罵了一頓,但是在整個云服務市場當中的占比還是相當高的,所以倚天710 要打造屬于自己的生態體系,也許會比其他幾家更加容易一些。
3. 其他陣營
3.1 申威
? 申威最初采用 Alpha 指令集形成了三個國產 CPU 產品線,后來因為平方高級別保密的需求,后面又自研了 申威 SW 64位指令集,目前最新的是 SW26010 系列,采用 28nm 工藝,主要用于超級計算機,由中芯國際代工。
? 除了軍政等保密需求外,申威還給神威藍光和神威太湖之光超算提供了芯片與系統的支持。2016年建成的太湖之光超算目前在世界上排名第四,具備非常強的競爭力。
? 現在申威開始向民用方向拓展了,不過局限于指令集的問題,申威在拓展生態方面還是有一些吃力。
3.2 龍芯
? 龍芯是所有這些國產 CPU 當中發生量最大的公司,導致不少人對龍芯有一些反感。不過,龍芯現在基本算是熬出頭了,3A5000 的性能雖說沒法和英特爾直接抗衡,但是替代一下英特爾五、六年前的產品,應該還是沒有問題的。不過,自研的 Loongarch 指令集雖然很香,但是生態建設還是比較麻煩的。
? 海光和兆芯的成就是有目共睹的,但問題在于,這兩家依舊是在 X86 的生態體系下進行研究。高情商的說法是適配成本低,低情商的說法是繼續幫助英特爾擴展產品邊界。想要突破 X86 體系,還得看 RISC 陣營。我們國家應該是除了美國之外,唯一一個有著獨立 CPU 生態體系的國家,并且這個生態還不止一個,X86、ARM、申威64、Loongarch 我們都有,這說明,萬一哪天有突發狀況時,我們不會失去對重點行業的掌控。但有時候,生態太多也不見得是一件好事,畢竟都是國內企業,又都有一些自己的背景存在,難免都需要照顧,這可能會出現有力卻沒法兒往一處使的尷尬境地。其實現在國產 CPU 的辦公生態現在基本上已經沒啥大問題了,平常使用的軟件用起來體驗還行,就是 bug 還稍微有一點多,需要各家廠商積極適配才行。但是,國產 CPU 生態想要進一步稱為生產力生態,還需要上下游廠商付出大量的努力。這不是國產 CPU 一家的工作,還需要國產 GPU、操作系統、工業軟件、應用軟件等諸多方面合力才有可能實現,這是一件非常非常艱難的事情。
? 好了,以上分享了 國產 CPU 大薈萃,且聽我一一道來。希望我的分享能對你的學習有一點幫助。
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總結
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