行業(yè)都在關(guān)注AI，天天都在說(shuō)GPU，今天咱們來(lái)說(shuō)說(shuō)國(guó)產(chǎn)CPU。

眾所周知，ARM雖然是被日本軟銀收購(gòu)的英國(guó)企業(yè)，但卻也要聽從美國(guó)人的話。所以目前ARM對(duì)一些中國(guó)大陸的芯片企業(yè)，是斷供的。比如最新的ARM V9架構(gòu)，就不再授權(quán)給某些中國(guó)廠商。不僅ARM V9架構(gòu)不授權(quán)，連ARM的一些IP核，也不授權(quán)，比如Neoverse V系列內(nèi)核，就不授權(quán)給中國(guó)廠商。

之所以不授權(quán)給中國(guó)廠商，原因在于ARM的Neoverse系列內(nèi)核，是面向服務(wù)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(jí)）。這三種核心中，V是最高性能的，美國(guó)擔(dān)心中國(guó)大陸的廠商，獲得了V系列內(nèi)核后，能夠研發(fā)出屬于自己的高端服務(wù)器CPU，這會(huì)影響到美國(guó)的利益，和全球的芯片格局。

所以美國(guó)不準(zhǔn)ARM授權(quán)給中國(guó)大陸的廠商，ARM不得不聽。

那么在這樣的情況之下，中國(guó)芯片廠商們?cè)撛趺崔k？當(dāng)然是自研了，自研CPU核，達(dá)到ARM V核心的水準(zhǔn)，那么斷供不斷供也就沒(méi)有了意義了。

而近日，國(guó)產(chǎn)CPU廠商飛騰正式表態(tài)，飛騰新一代高性能處理器內(nèi)核FTC870已經(jīng)研發(fā)完成，并且性能達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。

從實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)看，F(xiàn)T870內(nèi)核的主頻可達(dá)3GHz，CINT2017得分為5.73672，CFP2017得分為8.42688。這個(gè)成績(jī)，超越了Arm的Neoverse N1內(nèi)核，達(dá)到了與Neoverse N2相當(dāng)?shù)乃健Ｈ鐖D所示，可以看到，F(xiàn)T870內(nèi)核，與N2，3GHz水準(zhǔn)差不多，超過(guò)N1，真正實(shí)現(xiàn)了全球領(lǐng)先水平。

可見，只要中國(guó)廠商去努力研究，斷供只會(huì)成為催長(zhǎng)劑，逼著中國(guó)廠商走上自研、不斷突破的道路，估計(jì)接下來(lái)，飛騰自研的CPU核，很快就會(huì)達(dá)到Arm Neoverse V系列內(nèi)核的水平。

如今，在全球芯片產(chǎn)業(yè)日新月異、變化萬(wàn)千的背景下，國(guó)產(chǎn)CPU的發(fā)展勢(shì)頭迅猛，堪稱中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)的一大亮點(diǎn)。


國(guó)產(chǎn)CPU正在加速追趕國(guó)際品牌

事實(shí)上，國(guó)產(chǎn)CPU的起步并不容易。近十余年來(lái)，在國(guó)家戰(zhàn)略支持下，我國(guó)CPU產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了艱難的自主研發(fā)之路，如今已經(jīng)初具規(guī)模，涌現(xiàn)出多家實(shí)力強(qiáng)勁的國(guó)產(chǎn)CPU龍頭企業(yè)，比如龍芯、兆芯、海光和飛騰等。

這些CPU在性能、技術(shù)指標(biāo)上都取得長(zhǎng)足進(jìn)步，初步具備與國(guó)際先進(jìn)品牌競(jìng)爭(zhēng)的實(shí)力。

以龍芯為例，作為國(guó)內(nèi)自主研發(fā)的老牌CPU品牌，它在自主創(chuàng)新方面下了巨大功夫，沒(méi)有依靠任何外國(guó)技術(shù)，要完全自力更生。近期，龍芯又將發(fā)布最新旗艦產(chǎn)品“龍芯3A6000”，據(jù)說(shuō)其性能已經(jīng)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(gòu)的新一代四核處理器龍芯3A6000流片成功，代表了我國(guó)自主桌面CPU設(shè)計(jì)領(lǐng)域的最新里程碑成果。

根據(jù)中國(guó)電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院賽西實(shí)驗(yàn)室測(cè)試結(jié)果，龍芯3A6000四核處理器在2.5GHz運(yùn)行頻率下，SPEC CPU 2006 base單線程定/浮點(diǎn)分值分別達(dá)到43.1/54.6分，SPEC CPU 2006 base多線程定/浮點(diǎn)分值分別達(dá)到155/140分，雙DDR4-3200內(nèi)存通道Stream實(shí)測(cè)帶寬超過(guò)42GB/s，Unixbench實(shí)測(cè)分值超7400分。

如果真如網(wǎng)傳的那么強(qiáng)悍，那簡(jiǎn)直可以稱之為國(guó)產(chǎn)CPU中的“渡劫后大乘”版本！在過(guò)去，龍芯的產(chǎn)品常被吐槽單核性能差強(qiáng)人意，這次終于有望“龍歸大海”！

當(dāng)然，CPU的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，不僅僅看芯片性能，更重要的是生態(tài)建設(shè)。這一點(diǎn)龍芯也在重點(diǎn)突破，積極與國(guó)內(nèi)系統(tǒng)廠商合作，打造良好的軟硬件生態(tài)環(huán)境。在政策上，國(guó)家也十分重視國(guó)產(chǎn)CPU產(chǎn)業(yè)，出臺(tái)各種政策進(jìn)行扶持與引導(dǎo)，為龍芯等企業(yè)打開了廣闊的發(fā)展空間。

可以預(yù)見，隨著技術(shù)的迭代和生態(tài)的豐富，國(guó)產(chǎn)CPU勢(shì)必會(huì)有更大的作為。它們不僅會(huì)在Server領(lǐng)域嶄露頭角，在未來(lái)也將向AI及消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)進(jìn)軍，在支持國(guó)家信息安全、實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵核心技術(shù)自主可控方面發(fā)揮更大作用。


龍芯3A6000對(duì)國(guó)產(chǎn)CPU市場(chǎng)產(chǎn)生的影響

由此可見，龍芯3A6000的多核計(jì)算能力已經(jīng)趕超英特爾的同級(jí)產(chǎn)品。在服務(wù)器市場(chǎng)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(dá)到此等水準(zhǔn)，關(guān)鍵在于它采用了先進(jìn)的12納米工藝制造，大幅提升了芯片集成度和性能。同時(shí)，龍芯經(jīng)過(guò)持續(xù)自主創(chuàng)新，其處理器微架構(gòu)也日趨成熟完善。可以說(shuō)，在制程工藝和微架構(gòu)設(shè)計(jì)上，龍芯已經(jīng)與英特爾AMD并駕齊驅(qū)。

正是這一系列技術(shù)積累，使龍芯3A6000性能有了質(zhì)的飛躍，足以挑戰(zhàn)外資巨頭。在性能上可與英特爾匹敵的龍芯3A6000，必將對(duì)國(guó)內(nèi)CPU市場(chǎng)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

首先，它將大幅提升國(guó)產(chǎn)品牌在桌面市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。在性價(jià)比上，擁有較強(qiáng)單線程性能的龍芯3A6000是絕佳的個(gè)人桌面處理器選擇。它將助力國(guó)產(chǎn)CPU獲取更高的市場(chǎng)份額，結(jié)束長(zhǎng)期以來(lái)僅占據(jù)低端市場(chǎng)的局面。

其次，龍芯3A6000的推出也將帶動(dòng)國(guó)產(chǎn)CPU生態(tài)環(huán)境的發(fā)展。作為市場(chǎng)的領(lǐng)頭羊，龍芯的軟硬件生態(tài)必將獲得加速建設(shè)。操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件對(duì)龍芯的支持度也會(huì)大幅提高。這無(wú)疑為國(guó)產(chǎn)CPU贏得用戶的認(rèn)可創(chuàng)造了有利條件。

最后，龍芯3A6000的問(wèn)世對(duì)國(guó)內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新也是一種鼓舞。龍芯證明了中國(guó)完全有能力自行設(shè)計(jì)高性能CPU。

這將鼓勵(lì)更多科技企業(yè)投入芯片研發(fā)，推動(dòng)中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)邁向新的階段。英特爾AMD的長(zhǎng)期壟斷即將被打破。

國(guó)產(chǎn)CPU：少爭(zhēng)論多實(shí)干，尋找良性循環(huán)路徑

正因?yàn)榍奥菲D難，少爭(zhēng)論多實(shí)干是更有意義的態(tài)度。從歷史經(jīng)驗(yàn)看，國(guó)產(chǎn)CPU必須建立起技術(shù)創(chuàng)新和商業(yè)回報(bào)的良性循環(huán)，才能摸索出自己的發(fā)展方向。

CPU是一套軟硬件系統(tǒng)的核心部件。因此，性能強(qiáng)大的CPU更容易建立起軟硬件配套，而擁有完善的配套，又進(jìn)一步提升CPU產(chǎn)品的市場(chǎng)回報(bào)，使企業(yè)能夠投入更充足的資源用于技術(shù)創(chuàng)新，提升CPU的性能，并進(jìn)一步鞏固配套生態(tài)的地位。

x86架構(gòu)之所以成為市場(chǎng)的絕對(duì)主流，正是基于Intel的硬件技術(shù)優(yōu)勢(shì)，形成WinTel聯(lián)盟生態(tài)后，才形成了強(qiáng)大的規(guī)模效應(yīng)，從而獲得豐厚的市場(chǎng)回報(bào)，進(jìn)一步推動(dòng)Intel的技術(shù)創(chuàng)新，使WinTel聯(lián)盟獲得了“滾雪球”效應(yīng)。

而國(guó)內(nèi)CPU想要形成同樣的“滾雪球”效應(yīng)，需要把雪球滾起來(lái)的第一推動(dòng)力，還需要較大的市場(chǎng)空間，有“足夠長(zhǎng)的坡”才能機(jī)會(huì)把雪球滾大，更關(guān)鍵的是，自身要有實(shí)力把握市場(chǎng)機(jī)會(huì)，能把坡上的雪“滾”到自己身上。

顯然，國(guó)產(chǎn)化替代逐漸加速，已經(jīng)提供了國(guó)內(nèi)CPU快速發(fā)展的第一推動(dòng)力，因有巨大的市場(chǎng)空間，坡足夠長(zhǎng)。統(tǒng)計(jì)顯示，2013 年到 2020 年，我國(guó)集成電路行業(yè)復(fù)合年均增長(zhǎng)率為 19.73%，復(fù)合增長(zhǎng)率是全球增速的近三倍，而CPU作為核心部件，國(guó)產(chǎn)化水平較低的現(xiàn)實(shí)，也已經(jīng)到了必須改變的時(shí)候。

x86架構(gòu)顯然更有機(jī)會(huì)“滾”到更多的雪。這主要源于x86架構(gòu)CPU已經(jīng)建立起了較完善的生態(tài)基礎(chǔ)，且增速明顯。根據(jù)IDC數(shù)據(jù)，2021年中國(guó)x86服務(wù)器市場(chǎng)出貨量為382萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng)11.1%。相比于全球市場(chǎng)，2021年國(guó)內(nèi)x86服務(wù)器市場(chǎng)份額達(dá)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(tài)，兼容度更高，這能極大地降低了國(guó)產(chǎn)化替代過(guò)程中的遷移成本，并獲得廣泛的軟硬件生態(tài)支持，為用戶帶來(lái)較為開放的選擇權(quán)。據(jù)了解，海光一號(hào)、海光二號(hào)、海光三號(hào)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，廣泛應(yīng)用于電信、金融、互聯(lián)網(wǎng)、教育、交通等重要行業(yè)。這使海光實(shí)現(xiàn)了理想的商業(yè)回報(bào)，從而確保了其充分的研發(fā)投入。2019-2021 年，海光營(yíng)業(yè)收入年復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá) 146.9%，研發(fā)投入從 8.65 億元增長(zhǎng)到 15.85 億元，漲幅達(dá)到 83.3%。顯然，基于x86架構(gòu)的生態(tài)基礎(chǔ)，海光正在初步建立技術(shù)創(chuàng)新和商業(yè)回報(bào)相互促進(jìn)的“滾雪球”效應(yīng)。

采用LoongArch架構(gòu)的龍芯，以及采用Alpha架構(gòu)的申威，雖然在商業(yè)應(yīng)用市場(chǎng)上仍未能真正打開局面，但在北斗衛(wèi)星、超算等特種領(lǐng)域，也取得了不錯(cuò)的成績(jī)。在政策支持下，特種領(lǐng)域也可能成為自研路線CPU的核心賽道，在特定的細(xì)分領(lǐng)域，形成技術(shù)進(jìn)步和市場(chǎng)回報(bào)的良性循環(huán)。

而ARM架構(gòu)雖然受限于版本授權(quán)問(wèn)題而前景不明，但在當(dāng)下，仍可以憑借低功耗優(yōu)勢(shì)形成局部市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，從而在現(xiàn)有條件下推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新。最關(guān)鍵的是，在此過(guò)程中積累的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和人才儲(chǔ)備，都是國(guó)產(chǎn)CPU產(chǎn)業(yè)的寶貴財(cái)富。

對(duì)國(guó)內(nèi)CPU產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，爭(zhēng)論技術(shù)路線不重要也無(wú)必要。這既因?yàn)閲?guó)內(nèi)CPU在技術(shù)上仍需創(chuàng)新和追趕，也因?yàn)槊鎸?duì)的商業(yè)環(huán)境與國(guó)際市場(chǎng)不盡相同，不同技術(shù)路線的產(chǎn)品，以及由此發(fā)展起來(lái)的生態(tài)體系，完全可能應(yīng)用于不同的領(lǐng)域，從而呈現(xiàn)出不同技術(shù)路線并存的局面。

因此，國(guó)內(nèi)CPU產(chǎn)業(yè)應(yīng)該專注于潛心修煉內(nèi)功，增強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新、人才積累和對(duì)生態(tài)建設(shè)的短板，補(bǔ)其在技術(shù)、產(chǎn)品和市場(chǎng)等各個(gè)領(lǐng)域的不足。路線之爭(zhēng)辯不出CPU設(shè)計(jì)的突圍之路，埋頭趕路才是縮小差距的真正法門。