国产CPU始终难以挤进国际“团体”,龙架构或将率先出道

微电路观察 2023-07-28
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龙芯中科在最近的LoongArch生态发展活动上发布了全新的国产CPU龙芯3C5000和新一代服务器基础软硬件平台。龙芯中科作为我国第一家自主研发CPU处理器的厂商,历经多年努力,终于取得了重大突破。龙芯3C5000采用完全自主架构,不受国外技术限制,具备超强算力,适用于通用计算、大型数据中心和云计算中心等应用场景。

首先,让我们来看看这颗龙芯3C5000的硬实力。

该处理器封装了4颗3A500硅片,每颗硅片都搭载4个核心,制程工艺达到12纳米。整合而成的16核CPU在硬件规格上进行了重点优化,多核多路的互联效率得到显著提升,使得3C5000的峰值性能与能效表现大幅增强。据官方表示,16核处理器的峰值性能可与市场主流的ARMV64核处理器相媲美,综合性能接近市面上的主流服务器CPU产品,完全满足云计算和数据中心的高性能需求。

其次,龙芯3C5000采用自主研发的LoongArch指令系统,无需依赖海外企业授权,设计上也无需担心像ARM、英特尔这样的断供问题。更重要的是,这一指令系统提供了自主可控的安全等级。龙芯3C5000集成了可信安全模块与高性能密码模块,为国密标准要求的高性能密码算法提供服务,其加解密效率高达8Gbps。同时,该处理器还通过专属机制,为可信计算和网络安全漏洞防护提供CPU级内生支持,能够有效防范幽灵、熔断等攻击,为系统底层提供坚实的基础,大幅降低信息泄露的风险。

系统带来了安全隐患。而现在,国产CPU携手国产UOS操作系统的出现,无疑为国人提供了一个可信赖的服务器系统环境,为信息安全护航。

然而,尽管国产CPU在硬实力和安全性方面取得了令人瞩目的进展,我们不宜自满。与美国的巨头企业相比,我们的产业生态仍然相对年轻。

国产X86 CPU的现状

在国产CPU领域,华为鲲鹏、龙芯、兆芯、海光、申威、飞腾等六大品牌各自采用不同的架构,如ARM、MIPS、Alpha和X86,各自致力于发展服务器CPU或桌面CPU。然而,市场份额数据显示,国产X86CPU在全球市场中表现不尽如人意,其份额相对微小,受限于技术和生态问题。

众所周知,国产CPU在中国科技领域有着举足轻重的地位。在华为鲲鹏、龙芯、兆芯、海光、申威、飞腾等六大品牌中,华为鲲鹏和飞腾采用ARM架构,龙芯采用MIPS架构,申威则为Alpha架构,而海光和兆芯则使用X86架构。其中,兆芯的X86架构源自威盛(VIA),而海光CPU的X86授权则来自AMD。

兆芯成立于2013年,致力于桌面CPU领域,而海光则专注于服务器CPU的发展。这两家厂商都投入了大量资源进行研发,希望能够在市场上取得一席之地。

近日,市场研究机构MercuryResearch公司发布了2021年第四季度全球CPU市场份额报告,其中显示了国产X86CPU的市场表现。根据Mercury的统计,全球X86CPU市场中,Intel占据74.4%的份额,而剩余的25.6%则被AMD占领。而VIA(威盛)的份额一直为零,也就意味着兆芯作为VIA授权的CPU,市场份额也为零。而海光的市场份额并未列出,可以推测其份额也极为微小。

海光获得的仅是AMD14nm Zen架构的IP授权,而非完整的技术转让,这限制了海光在芯片性能上的发展。尽管推出了自己的几款芯片并出现在零售市场,但相对于Intel和AMD,海光的性能仍有限。

兆芯使用威盛的x86技术,其架构和性能相对Intel和AMD存在较大差距。想通过借鸡生蛋的方式,基于别人成熟的X86技术和Windows生态,推出自己的CPU,并避免生态问题,事实证明非常困难。国产CPU想要成功,还需依靠自主研发,自强不息。

虽然国产X86CPU在全球市场份额上尚显微小,但我们有理由对国产CPU抱以更多信心。毕竟科技的道路有多条,不仅限于X86,还有ARM、龙芯等不同技术路线。只要勇往直前,踏实探索,国产CPU的未来仍将充满希望。

CPU路线收敛,龙架构或将率先出道

受政策和市场需求驱动,国产CPU路线收敛的脚步正在不断提速,这也将进一步促进国内芯片技术和生态体系的融合发展步伐,培育出一批具备国际市场竞争力的厂商。

“鹏腾”生态合并无疑也验证了这一趋势。从体量上来看,无可否认鹏腾合体后具备了一定的规模领先优势,目前还牢牢占据着部分用户市场。相对于大多数芯片厂商来说,仍然是一个庞然大物。

但从可持续发展的角度来衡量,“鹏腾”根本上的技术掣肘还未解除。伴随着已拿到ARM V9新版本的厂商开始发力,性能、效率等方面的差距也将逐渐拉开,“鹏腾”生态的底座仍然很难称得上稳固。

相对来看,龙芯中科凭借广阔的自研空间和持续的研发投入,在芯片自主之路上已经走在前列。

公开消息显示,近期龙芯将推出全新的龙芯3A6000系列处理器,并且该系列芯片已经开始流片,预计在今年第四季度正式发布。值得一提的是,龙芯3A6000系列在性能上可以媲美AMDzen2和英特尔卢酷睿10代处理器,具有卓越的计算和处理能力。

与此同时,基于龙架构底座的自主生态体系也在快速完善。

7月18日,龙芯中科宣布龙架构 Arch Linux 发行版官方网站宣布结束 beta 状态,正式支持龙架构。据了解,Arch Linux 是一种轻量级、可定制、灵活的 Linux 操作系统,旨在基于“KISS 原则”(保持简单的哲学),提供最小化的核心系统,并允许用户根据自身需求进行高度自定义和优化。在操作系统环节,龙芯中科将再为其生态体系锻造出一块长板。

“芯片战争”是一场淘汰赛,更是一场持久战,考验的是芯片厂商的可持续发展竞争力。纵观国产CPU市场,龙芯在芯片性能、生态体系等方面都已率先做好战备,随着优胜劣汰的市场进程加快,未来或将成为率先跑出国产CPU赛道的选手。

文章来源: 貮柒有话说,敏锐精灵C4c,万大叔

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