國產(chǎn)CPU始終難以擠進(jìn)國際“團(tuán)體”,龍架構(gòu)或?qū)⒙氏瘸龅?/h1>
龍芯中科在最近的LoongArch生態(tài)發(fā)展活動上發(fā)布了全新的國產(chǎn)CPU龍芯3C5000和新一代服務(wù)器基礎(chǔ)軟硬件平臺。龍芯中科作為我國第一家自主研發(fā)CPU處理器的廠商,歷經(jīng)多年努力,終于取得了重大突破。龍芯3C5000采用完全自主架構(gòu),不受國外技術(shù)限制,具備超強(qiáng)算力,適用于通用計算、大型數(shù)據(jù)中心和云計算中心等應(yīng)用場景。
首先,讓我們來看看這顆龍芯3C5000的硬實(shí)力。
該處理器封裝了4顆3A500硅片,每顆硅片都搭載4個核心,制程工藝達(dá)到12納米。整合而成的16核CPU在硬件規(guī)格上進(jìn)行了重點(diǎn)優(yōu)化,多核多路的互聯(lián)效率得到顯著提升,使得3C5000的峰值性能與能效表現(xiàn)大幅增強(qiáng)。據(jù)官方表示,16核處理器的峰值性能可與市場主流的ARMV64核處理器相媲美,綜合性能接近市面上的主流服務(wù)器CPU產(chǎn)品,完全滿足云計算和數(shù)據(jù)中心的高性能需求。
其次,龍芯3C5000采用自主研發(fā)的LoongArch指令系統(tǒng),無需依賴海外企業(yè)授權(quán),設(shè)計上也無需擔(dān)心像ARM、英特爾這樣的斷供問題。更重要的是,這一指令系統(tǒng)提供了自主可控的安全等級。龍芯3C5000集成了可信安全模塊與高性能密碼模塊,為國密標(biāo)準(zhǔn)要求的高性能密碼算法提供服務(wù),其加解密效率高達(dá)8Gbps。同時,該處理器還通過專屬機(jī)制,為可信計算和網(wǎng)絡(luò)安全漏洞防護(hù)提供CPU級內(nèi)生支持,能夠有效防范幽靈、熔斷等攻擊,為系統(tǒng)底層提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),大幅降低信息泄露的風(fēng)險。
系統(tǒng)帶來了安全隱患。而現(xiàn)在,國產(chǎn)CPU攜手國產(chǎn)UOS操作系統(tǒng)的出現(xiàn),無疑為國人提供了一個可信賴的服務(wù)器系統(tǒng)環(huán)境,為信息安全護(hù)航。
然而,盡管國產(chǎn)CPU在硬實(shí)力和安全性方面取得了令人矚目的進(jìn)展,我們不宜自滿。與美國的巨頭企業(yè)相比,我們的產(chǎn)業(yè)生態(tài)仍然相對年輕。
國產(chǎn)X86 CPU的現(xiàn)狀
在國產(chǎn)CPU領(lǐng)域,華為鯤鵬、龍芯、兆芯、海光、申威、飛騰等六大品牌各自采用不同的架構(gòu),如ARM、MIPS、Alpha和X86,各自致力于發(fā)展服務(wù)器CPU或桌面CPU。然而,市場份額數(shù)據(jù)顯示,國產(chǎn)X86CPU在全球市場中表現(xiàn)不盡如人意,其份額相對微小,受限于技術(shù)和生態(tài)問題。
眾所周知,國產(chǎn)CPU在中國科技領(lǐng)域有著舉足輕重的地位。在華為鯤鵬、龍芯、兆芯、海光、申威、飛騰等六大品牌中,華為鯤鵬和飛騰采用ARM架構(gòu),龍芯采用MIPS架構(gòu),申威則為Alpha架構(gòu),而海光和兆芯則使用X86架構(gòu)。其中,兆芯的X86架構(gòu)源自威盛(VIA),而海光CPU的X86授權(quán)則來自AMD。
兆芯成立于2013年,致力于桌面CPU領(lǐng)域,而海光則專注于服務(wù)器CPU的發(fā)展。這兩家廠商都投入了大量資源進(jìn)行研發(fā),希望能夠在市場上取得一席之地。
近日,市場研究機(jī)構(gòu)MercuryResearch公司發(fā)布了2021年第四季度全球CPU市場份額報告,其中顯示了國產(chǎn)X86CPU的市場表現(xiàn)。根據(jù)Mercury的統(tǒng)計,全球X86CPU市場中,Intel占據(jù)74.4%的份額,而剩余的25.6%則被AMD占領(lǐng)。而VIA(威盛)的份額一直為零,也就意味著兆芯作為VIA授權(quán)的CPU,市場份額也為零。而海光的市場份額并未列出,可以推測其份額也極為微小。
海光獲得的僅是AMD14nm Zen架構(gòu)的IP授權(quán),而非完整的技術(shù)轉(zhuǎn)讓,這限制了海光在芯片性能上的發(fā)展。盡管推出了自己的幾款芯片并出現(xiàn)在零售市場,但相對于Intel和AMD,海光的性能仍有限。
兆芯使用威盛的x86技術(shù),其架構(gòu)和性能相對Intel和AMD存在較大差距。想通過借雞生蛋的方式,基于別人成熟的X86技術(shù)和Windows生態(tài),推出自己的CPU,并避免生態(tài)問題,事實(shí)證明非常困難。國產(chǎn)CPU想要成功,還需依靠自主研發(fā),自強(qiáng)不息。
雖然國產(chǎn)X86CPU在全球市場份額上尚顯微小,但我們有理由對國產(chǎn)CPU抱以更多信心。畢竟科技的道路有多條,不僅限于X86,還有ARM、龍芯等不同技術(shù)路線。只要勇往直前,踏實(shí)探索,國產(chǎn)CPU的未來仍將充滿希望。
CPU路線收斂,龍架構(gòu)或?qū)⒙氏瘸龅?/span>
受政策和市場需求驅(qū)動,國產(chǎn)CPU路線收斂的腳步正在不斷提速,這也將進(jìn)一步促進(jìn)國內(nèi)芯片技術(shù)和生態(tài)體系的融合發(fā)展步伐,培育出一批具備國際市場競爭力的廠商。
“鵬騰”生態(tài)合并無疑也驗(yàn)證了這一趨勢。從體量上來看,無可否認(rèn)鵬騰合體后具備了一定的規(guī)模領(lǐng)先優(yōu)勢,目前還牢牢占據(jù)著部分用戶市場。相對于大多數(shù)芯片廠商來說,仍然是一個龐然大物。
但從可持續(xù)發(fā)展的角度來衡量,“鵬騰”根本上的技術(shù)掣肘還未解除。伴隨著已拿到ARM V9新版本的廠商開始發(fā)力,性能、效率等方面的差距也將逐漸拉開,“鵬騰”生態(tài)的底座仍然很難稱得上穩(wěn)固。
相對來看,龍芯中科憑借廣闊的自研空間和持續(xù)的研發(fā)投入,在芯片自主之路上已經(jīng)走在前列。
公開消息顯示,近期龍芯將推出全新的龍芯3A6000系列處理器,并且該系列芯片已經(jīng)開始流片,預(yù)計在今年第四季度正式發(fā)布。值得一提的是,龍芯3A6000系列在性能上可以媲美AMDzen2和英特爾盧酷睿10代處理器,具有卓越的計算和處理能力。
與此同時,基于龍架構(gòu)底座的自主生態(tài)體系也在快速完善。
7月18日,龍芯中科宣布龍架構(gòu) Arch Linux 發(fā)行版官方網(wǎng)站宣布結(jié)束 beta 狀態(tài),正式支持龍架構(gòu)。據(jù)了解,Arch Linux 是一種輕量級、可定制、靈活的 Linux 操作系統(tǒng),旨在基于“KISS 原則”(保持簡單的哲學(xué)),提供最小化的核心系統(tǒng),并允許用戶根據(jù)自身需求進(jìn)行高度自定義和優(yōu)化。在操作系統(tǒng)環(huán)節(jié),龍芯中科將再為其生態(tài)體系鍛造出一塊長板。
“芯片戰(zhàn)爭”是一場淘汰賽,更是一場持久戰(zhàn),考驗(yàn)的是芯片廠商的可持續(xù)發(fā)展競爭力??v觀國產(chǎn)CPU市場,龍芯在芯片性能、生態(tài)體系等方面都已率先做好戰(zhàn)備,隨著優(yōu)勝劣汰的市場進(jìn)程加快,未來或?qū)⒊蔀槁氏扰艹鰢a(chǎn)CPU賽道的選手。
