国产CPU群雄逐鹿谁主沉浮
當(dāng)下,國(guó)內(nèi)(桌面、服務(wù)器)CPU與外商有較大差距,除了海光在性能上可能具有一拼之力外,其它國(guó)產(chǎn)CPU在商業(yè)市場(chǎng)上面對(duì)英特爾、AMD基本不具備競(jìng)爭(zhēng)力,因而只能在籬笆墻內(nèi)的市場(chǎng)角逐。而為了能夠進(jìn)入籬笆墻內(nèi)的市場(chǎng),就必須符合自主可控標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)而導(dǎo)致一個(gè)有趣的現(xiàn)象,那就是從國(guó)外買源代碼,買IP做SoC設(shè)計(jì)的廠商都宣傳自主研發(fā)、自主可控。受國(guó)際大環(huán)境影響,網(wǎng)信事業(yè)發(fā)展如火如荼,有望成為千億級(jí)市場(chǎng),鐵流簡(jiǎn)單盤點(diǎn)各家CPU,對(duì)未來(lái)發(fā)展做一個(gè)預(yù)測(cè)。
申威
申威采用自主定義的SW64指令集,有別于引進(jìn)的CPU指令集,是完全自主的,知識(shí)產(chǎn)權(quán)和自主研發(fā)能力不受限制。這里再?gòu)?qiáng)調(diào)一下,DEC已經(jīng)掛了20年了,別給SW找爹了,SW不是Alpha指令集。不會(huì)被斷供、制裁,或停止收取的風(fēng)險(xiǎn),可以威關(guān)鍵領(lǐng)域提供長(zhǎng)遠(yuǎn)的、可控的供應(yīng)鏈和技術(shù)支撐。能同時(shí)解決“下絆子”、“卡脖子”、“捅刀子”等問題。
申威最大的特點(diǎn)就是獨(dú)立自主,安全可控。申威CPU的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)、正確性驗(yàn)證、物理設(shè)計(jì)、及測(cè)試封狀等由我方獨(dú)立完成。申威CPU不存在人為安全隱患,現(xiàn)行木馬、病毒無(wú)法攻擊,開展了高等級(jí)安全的特色設(shè)計(jì)。
申威CPU的性能也很不錯(cuò),基本國(guó)內(nèi)第一梯隊(duì),而且是超算加速器、服務(wù)器CPU、桌面CPU、嵌入式CPU全線發(fā)力,都做得不錯(cuò),這個(gè)很難得。其中,SW26010助力神威太湖之光,新一代的眾核芯片將用在E級(jí)超算上。
SW的短板在于軟件生態(tài),以及受體制機(jī)制限制,在商業(yè)化力度非常弱。SW的未來(lái)應(yīng)該是特定應(yīng)用和J的一些應(yīng)用。相對(duì)于個(gè)別廠商借助大環(huán)境在全國(guó)各地圈地要市場(chǎng)要政策,SW的表現(xiàn)非常佛系,壓根就沒有去借政策東風(fēng)圈地,反而按照自己的節(jié)奏不緊不慢,穩(wěn)扎穩(wěn)打。這會(huì)讓SW的路子走的比較穩(wěn),但也會(huì)使SW失去很多機(jī)會(huì),失去不少市場(chǎng)。
據(jù)小道消息,SW3232、SW432正在驗(yàn)證中,性能基本達(dá)到預(yù)期。鐵流認(rèn)為,在籬笆墻內(nèi)的市場(chǎng)SW會(huì)有一席之地,能夠完成很多關(guān)鍵任務(wù),會(huì)取得比較耀眼的成績(jī),但市場(chǎng)份額會(huì)比較一般。
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龍芯
龍芯和SW一樣,都走獨(dú)立自主路線。根據(jù)龍芯官方的說法,2020年2季度后流片的CPU均支持Loongarch。龍芯和SW一樣,都是一步一個(gè)腳印,從零開始自主設(shè)計(jì)的CPU,各個(gè)模塊基本自主設(shè)計(jì)。龍芯在發(fā)展路線上選擇獨(dú)立自主,自力更生,呼吁構(gòu)建獨(dú)立于Wintel和AA體系,實(shí)現(xiàn)三分天下有其一。
龍芯堅(jiān)持自主路線,并非是找不到“洋爹”,才堅(jiān)持自主,AMD、IBM都曾經(jīng)試圖和龍芯合作,勸說龍芯引進(jìn)AMD、IBM的技術(shù),放棄自主技術(shù)成果。只不過龍芯不為所動(dòng)。由于在“十二五”期間,核高基等項(xiàng)目大力扶持技術(shù)引進(jìn)項(xiàng)目,龍芯基本斷奶,只能找投資人籌錢和自己在商業(yè)市場(chǎng)賺錢養(yǎng)活自己。
龍芯的優(yōu)勢(shì)有兩個(gè):
一是隊(duì)伍團(tuán)結(jié),有戰(zhàn)斗力,發(fā)展后勁強(qiáng)。龍芯曾經(jīng)走過一些彎路,國(guó)家斷奶后經(jīng)歷過低谷,走了不少人,但這個(gè)過程猶如長(zhǎng)征,是淬煉隊(duì)伍的熔爐。在經(jīng)歷最艱苦的歲月后,磨練了員工的意志,鍛煉了能力——打個(gè)比方,“十二五斷奶”猶如開啟長(zhǎng)征,3A2000問世好比是長(zhǎng)征達(dá)到陜北,3A3000則是平型關(guān)戰(zhàn)役,3A4000則是百團(tuán)大戰(zhàn)。最艱苦的日子已經(jīng)過去,加上川普的“神助攻”,龍芯將來(lái)只會(huì)是蒸蒸日上。從產(chǎn)品上看,龍芯CPU設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的實(shí)力很強(qiáng),從龍芯3000到龍芯4000,在制造工藝不變的情況下,通過自己的設(shè)計(jì)能力,將CPU性能提升90%以上,這在國(guó)內(nèi)是非常罕見的。
二是方向明確,契合當(dāng)下大環(huán)境。龍芯提出構(gòu)建獨(dú)立于Wintel和AA體系的自主技術(shù)體系,在幾年前,一些人會(huì)嘲笑龍芯自不量力,或者是嘲諷龍芯重復(fù)造輪子。但在國(guó)際大環(huán)境風(fēng)云突變的情況下,龍芯在多年前就提出獨(dú)立自主,另起爐灶,則展示出龍芯非常具有遠(yuǎn)見。由于具備獨(dú)立自主的特質(zhì),使其在當(dāng)下這種環(huán)境下,必然會(huì)越來(lái)越受高層重視。龍芯官方的PPT表示“國(guó)內(nèi)CPU市場(chǎng)份額最高,保持主流路線地位”。
FT
FT多次更換指令集,在購(gòu)買ARM指令集授權(quán)后這些年保持穩(wěn)定。FT處境比較尷尬,早些年ARM聲稱進(jìn)軍服務(wù)器CPU后,FT想要抱ARM大腿,希望ARM生態(tài)在全球成型,這樣可以去跟生態(tài)。結(jié)果ARM的生態(tài)依然局限于嵌入式,在桌面和服務(wù)器上還是比較一般,X86依然牢牢統(tǒng)治著PC和服務(wù)器,跟生態(tài)的企圖沒能實(shí)現(xiàn)。
就籬笆墻內(nèi)市場(chǎng)來(lái)說,很多定制化的需求,很多應(yīng)用必須自己去移植,生態(tài)必須自己建。如今非常尷尬的地方在于,當(dāng)年選擇購(gòu)買ARM指令集授權(quán),當(dāng)時(shí)的想法可能是基于跟隨策略,如果全球ARM服務(wù)器生態(tài)能夠成型,那么,FT就能跟著大勢(shì)在商業(yè)市場(chǎng)賺錢。
結(jié)果全球ARM服務(wù)器生態(tài)沒能起來(lái),FT只能往籬笆墻內(nèi)市場(chǎng)謀生存,但在籬笆墻內(nèi)市場(chǎng),ARM又無(wú)法帶來(lái)明顯的生態(tài)優(yōu)勢(shì),反而ARM授權(quán)問題成為FT的阿喀琉斯之踵——把英特爾的CPU換成ARM,純屬“剛出虎穴,又入狼窩”,是用一副洋鎖鏈(ARM),換掉另一副洋鎖鏈(英特爾),在當(dāng)下這種大環(huán)境下,是非常值得商榷的。
由于CEC對(duì)長(zhǎng)城、FT和麒麟軟件進(jìn)行了整合,在全國(guó)各地采取了投資換市場(chǎng)的策略,以W州為例,由于投資建廠,CPU和OS基本被FT和麒麟包攬。在投資換市場(chǎng)的策略和接盤KP的背景下,FT在網(wǎng)信市場(chǎng)份額飆升。據(jù)PPT,FT出貨量預(yù)計(jì)破150萬(wàn)片(簽約出貨量200萬(wàn))。在2020年,FT表現(xiàn)堪稱XC市場(chǎng)最大贏家。
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兆芯
兆芯的技術(shù)源自VIA,是一個(gè)技術(shù)引進(jìn)項(xiàng)目。相對(duì)于國(guó)內(nèi)一些明明是技術(shù)引進(jìn)卻偏偏鼓吹自主研發(fā)、自主可控的CPU來(lái)說,兆芯承認(rèn)技術(shù)源自VIA,也算是光明磊落(雖然一開始也是遮遮掩掩)。
兆芯出了五款CPU,第一款是ZX-A,是拿VIA Nano國(guó)內(nèi)團(tuán)隊(duì)重新走一遍。
第二款是ZX-B,最大變化是把工藝臺(tái)積電換成境內(nèi)華力微的工藝。
第三款ZX-C,主要是采用28nm工藝,主頻提升到2Ghz。
第四款是ZX-D,在微結(jié)構(gòu)上做了調(diào)整和修改,增加了集成度,工藝還是臺(tái)積電28nm。
第五款是ZX-E,是進(jìn)一步在ZX-D的基礎(chǔ)上,對(duì)微結(jié)構(gòu)進(jìn)行提升,在工藝上采用了臺(tái)積電16nm,把主頻做到3Ghz。從中國(guó)軟件測(cè)評(píng)中心的測(cè)試結(jié)果看(ICC編譯器),SPEC int2006高達(dá)29.2,SPEC2006 int rate高達(dá)170。
從兆芯的發(fā)展歷程來(lái)看,是非常典型的技術(shù)引進(jìn)消化吸收。
據(jù)小道消息,兆芯下一代CPU同樣使用16nm工藝,在IPC上提升60%。如果真能夠?qū)崿F(xiàn),則可以視為再創(chuàng)新成功。如果IPC依然裹足不前,則說明CPU消化吸收再創(chuàng)新難度較大,兆芯用了7年依然沒能盡全功。
就兆芯的前景來(lái)說,由于兆芯性能相對(duì)于國(guó)外X86 CPU來(lái)說比較弱,顯然不適合與英特爾、AMD拼性能。比較合適的一個(gè)方向的低功耗上網(wǎng)本。就這個(gè)市場(chǎng)來(lái)說,除非兆芯能把CPU做的非常廉價(jià),否則在商業(yè)市場(chǎng)上基本不具備和英特爾、AMD競(jìng)爭(zhēng)的實(shí)力。而價(jià)格恰恰是兆芯的命門,由于產(chǎn)量較小,成本平攤不下來(lái),因而商業(yè)市場(chǎng)上兆芯短時(shí)間內(nèi)是沒戲的。
就籬笆墻內(nèi)市場(chǎng)來(lái)說,據(jù)小道消息,兆芯出貨量達(dá)到FT的一半左右,未來(lái)也是沒多少憂患的,考慮到上海的財(cái)力,只要上海依然鼎立支持,兆芯就能夠割據(jù)一方,繼續(xù)生存發(fā)展下去。
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KP
KP是最近才入場(chǎng)的新秀,和FT一樣,也是當(dāng)年看好ARM服務(wù)器CPU的前景入坑,希望ARM服務(wù)器生態(tài)起來(lái)后,跟生態(tài)賺錢,重復(fù)其手機(jī)SoC跟著谷歌和ARM身后賺錢的模式。鐵流曾經(jīng)與HS公司員工交流,對(duì)方頗為自命不凡,看不起政府和政策扶持,并放豪言“目標(biāo)是商業(yè)市場(chǎng),政府愛買不買”。只不過天不遂人愿,ARM服務(wù)器生態(tài)一直沒起來(lái),商業(yè)市場(chǎng)依然是X86的天下。于是改頭換面標(biāo)榜自主,全力沖擊籬笆墻內(nèi)市場(chǎng)。
相對(duì)于龍芯和SW技術(shù)迭代演進(jìn)路線清晰,以及兆芯技術(shù)引進(jìn)消化吸收后五款CPU技術(shù)迭代,KP CPU則屬于橫空出世,一口氣吃成胖子,先是買ARM公版(A57、A72)設(shè)計(jì)SoC,搞了3代產(chǎn)品之后,然后橫空出世自稱是業(yè)界最強(qiáng)ARM based處理器,而且還聲稱自主研發(fā)。關(guān)于所謂自研核心,微架構(gòu)披露,裸晶展示,第三方分析的資料少得可憐。需要說明的是買IP設(shè)計(jì)SoC與從零開始設(shè)計(jì)CPU完全不存在技術(shù)延續(xù)性,從ARM公司買幾代IP,然后并不意味著就獲得這些IP的設(shè)計(jì)能力。
KP的這個(gè)研發(fā)歷程與宏芯研發(fā)CP1標(biāo)榜自主可控,華芯通研發(fā)昇龍CPU標(biāo)榜自主可控類似,與國(guó)外英特爾、AMD、IBM、ARM、RISC-V、MIPS、DEC、SUN等公司的技術(shù)迭代演進(jìn)完全不同,與國(guó)內(nèi)龍芯、SW技術(shù)迭代演進(jìn)也不同。技術(shù)都是迭代演進(jìn)的,CPU橫空出世且立馬具有高性能,與完全自主可控、完全自主研發(fā)是存在矛盾的。
KP最大優(yōu)勢(shì)是背靠通信寡頭,輿論操控能力和政商關(guān)系強(qiáng)悍的一塌糊涂,可以獲得各種政策傾斜和相關(guān)單位單一來(lái)源采購(gòu)。2020年更是在全國(guó)到處圈地要政策,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),KP與北京、天津、福州、廈門、成都、綿陽(yáng)、重慶、上海、鄭州、許昌、青島、濟(jì)南、合肥、西安、九江、南京、廣州、深圳、東莞、南寧、太原、杭州、寧波、桐鄉(xiāng)、武漢、長(zhǎng)沙、醴陵、哈爾濱、沈陽(yáng)、長(zhǎng)春等城市簽訂協(xié)議,建立KP產(chǎn)業(yè)基地,向地方要相關(guān)市場(chǎng)采購(gòu)份額,斬獲頗豐。如果不是臺(tái)積電斷供,完全有能力力壓FT。
不過,KP也有短板,而且還頗為致命。
一是依賴ARM授權(quán),存在巨大不確定風(fēng)險(xiǎn)。雖然國(guó)內(nèi)一些企業(yè)把CPU自主可控的希望寄托在ARM上,但從ARM遵從西方政客的指令參與對(duì)H的制裁來(lái)看,ARM存在較大風(fēng)險(xiǎn),特別是如果ARM被英偉達(dá)收購(gòu)后,美國(guó)對(duì)ARM的掌控達(dá)到頂峰。
第二個(gè)短板是對(duì)臺(tái)積電先進(jìn)工藝的依賴。KP 920的性能很大程度上得益于臺(tái)積電7nm工藝,而要實(shí)現(xiàn)7nm工藝量產(chǎn),對(duì)于大陸晶圓廠來(lái)說,還有很長(zhǎng)的路要走。
在去年的文章中,鐵流就寫道“由于臺(tái)積電的設(shè)備和原材料基本來(lái)自ASML、應(yīng)材、科林、科壘、信越、勝高等歐美日大廠,且大量股權(quán)被西方財(cái)團(tuán)持有,川普一旦以斷設(shè)備、斷原材料的力度強(qiáng)力施壓,供應(yīng)鏈斷裂是遲早的事情。一旦失去了臺(tái)積電先進(jìn)工藝,將面臨休克的風(fēng)險(xiǎn)”。目前,鐵流的預(yù)測(cè)已經(jīng)變成現(xiàn)實(shí)。誠(chéng)然,KP在全國(guó)各地大規(guī)模圈地建園子,市場(chǎng)份額一度暴漲,但因臺(tái)積電斷供的因素,市場(chǎng)份額受到較大影響。最后只能由FT接盤,助力FT市場(chǎng)份額飆升。
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籬笆墻內(nèi)市場(chǎng)的未來(lái)是龍芯和ARM相爭(zhēng)
總的來(lái)說,國(guó)內(nèi)幾家CPU公司都有自己的根據(jù)地,都有實(shí)力割據(jù)一方。考慮到我國(guó)一些省級(jí)單位的經(jīng)濟(jì)實(shí)力和市場(chǎng)規(guī)模幾乎等于歐洲一個(gè)國(guó)家,因而舉省(直轄市)之力養(yǎng)活一款CPU基本沒啥問題,如果不發(fā)生較大政策變化,上述5款CPU都能生存和發(fā)展。
不過,就問鼎中原而言,當(dāng)下有潛力的只有龍芯和國(guó)產(chǎn)ARM。從數(shù)據(jù)上看,龍芯、FT、兆芯和KP的份額都不低。從2020年的情況看,國(guó)產(chǎn)ARM明顯抬頭。雖然龍芯和FT都有宣傳自己市場(chǎng)份額最高,但都有一些水分的,比如龍芯在去年還公開表示占有“70%以上份額”,今年就不談比例,只說自己份額最高,而且還不是說今年XC市場(chǎng)份額最高,而是用了比較模糊的說法。
而FT相關(guān)的PPT里,則往往要分別說明簽約量和出貨量,行業(yè)人士告知,FT的一些出貨量其實(shí)壓在CEC麾下的整機(jī)廠手里,所以導(dǎo)致在網(wǎng)信事業(yè)熱火朝天的情況下,FT營(yíng)收13億,集團(tuán)麾下整機(jī)廠前2020年三季度反而虧損1.63億。
另外,個(gè)別廠商在搶市場(chǎng)方面存在不顧大局利益,只顧小團(tuán)體利益,一心“落袋為安”的問題,行業(yè)人士告知,該廠商跑馬圈地完全不顧臺(tái)積電斷供問題和實(shí)際履約能力,動(dòng)用強(qiáng)悍的政商關(guān)系先搶來(lái)了再說。然后由于臺(tái)積電斷供的問題履約能力掉鏈子,無(wú)法交付,FT因禍得福順利接盤。
鐵流綜合了一下信息,按照上述幾家CPU的出貨量(包括積壓在整機(jī)廠的CPU)排名依次是FT、LX、ZX、KP、SW。有鑒于臺(tái)積電斷供因素,KP暫時(shí)不做探討,先單獨(dú)比較龍芯和FT。
龍芯的優(yōu)勢(shì)有兩點(diǎn):一是獨(dú)立自主,不僅核心IP自己掌握,連指令集也開始搞LoongArch。研發(fā)能力和后勁強(qiáng),在當(dāng)下的大環(huán)境下,“又紅又專”的屬性給龍芯加分不少。二是單核性能提升較快,就3A4000而言,在采用相同工藝情況下,性能提升超過90%,而3A5000已經(jīng)流片成功,估算單核性能可以提升40%左右,3A5000的裸CPU性能就網(wǎng)信市場(chǎng)而言已經(jīng)達(dá)到性能過剩的范疇。
FT的優(yōu)勢(shì)則是可以借助CEC垂直整合,FT可以借助CEC的力量把整機(jī)廠、OS廠商和CPU整合到一起,并且以集團(tuán)的力量圈地,搶占籬笆墻內(nèi)市場(chǎng)份額。在KP未解禁的情況下,2021年的網(wǎng)信市場(chǎng)可能會(huì)是龍芯和FT的對(duì)決。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的国产CPU群雄逐鹿谁主沉浮的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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