國(guó)產(chǎn)CPU廠商，最近有點(diǎn)忙

12月24日，龍芯中科發(fā)布新一代處理器架構(gòu)產(chǎn)品龍芯3A4000/3B4000。19日，飛騰公司在其生態(tài)伙伴大會(huì)上，首次介紹了飛騰新一代FT-2000/4處理器。12日，兆芯發(fā)布了面向高性能服務(wù)器市場(chǎng)的開(kāi)勝KH-40000系列。10月20日，華為發(fā)布高性能服務(wù)器的鯤鵬920處理器。國(guó)產(chǎn)CPU廠商為何選擇在這個(gè)時(shí)間點(diǎn)密集發(fā)布新品？面對(duì)大數(shù)據(jù)云計(jì)算與移動(dòng)智能時(shí)代的來(lái)臨，國(guó)產(chǎn)CPU如何走出相對(duì)“舒適”的專(zhuān)用市場(chǎng)，嘗試進(jìn)入競(jìng)爭(zhēng)激烈的公開(kāi)市場(chǎng)？

國(guó)產(chǎn)CPU已具備快速發(fā)展條件？

發(fā)展國(guó)產(chǎn)CPU，一個(gè)繞不開(kāi)的話(huà)題是生態(tài)。在CPU主宰計(jì)算的時(shí)代，英特爾不僅在硬件層面掌控與北橋CPU配套的南橋芯片組外圍接口等核心技術(shù)，也主導(dǎo)著與x86相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)和測(cè)試認(rèn)證；在軟件層面，與微軟結(jié)成“Wintel”聯(lián)盟形成長(zhǎng)期相互協(xié)同的利益閉環(huán)。

這些舉措使得眾多應(yīng)用廠商均圍繞x86+Windows體系開(kāi)發(fā)產(chǎn)品。國(guó)產(chǎn)CPU很難獨(dú)立發(fā)展起來(lái)。然而，隨著大數(shù)據(jù)云計(jì)算時(shí)代的到來(lái)，CPU的產(chǎn)業(yè)生態(tài)正在發(fā)生變化。

對(duì)此，天津飛騰信息技術(shù)有限公司總經(jīng)理竇強(qiáng)指出，以前英特爾打敗其他對(duì)手的法寶之一就是生態(tài)。但是在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域，面向云計(jì)算，大量使用的是開(kāi)源軟件。云計(jì)算廠家也會(huì)對(duì)自己的軟件代碼進(jìn)行大量?jī)?yōu)化，這也導(dǎo)致相關(guān)軟件掌據(jù)在云計(jì)算廠商手中，可以很容易就遷移到另一個(gè)平臺(tái)上去。這種情況下，傳統(tǒng)CPU的生態(tài)優(yōu)勢(shì)就不那么明顯了。

正是因?yàn)榭吹搅诉@一點(diǎn)，有越來(lái)越多的國(guó)際廠商進(jìn)入CPU領(lǐng)域。比如日前亞馬遜發(fā)布了第二代服務(wù)器芯片 Graviton，并在數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)商用；高通的驍龍8c、驍龍7c也在聯(lián)網(wǎng)筆記本電腦市場(chǎng)站穩(wěn)了腳跟。這些消息均給中國(guó)CPU廠商帶來(lái)了信心。這也是近期國(guó)產(chǎn)CPU廠商紛紛加強(qiáng)市場(chǎng)力度的原因之一。

此外，ARM架構(gòu)芯片的性能也在不斷提高。龍芯中科公司胡偉武此前接受記者采訪(fǎng)時(shí)就曾指出：“占據(jù)國(guó)際市場(chǎng)主要份額的x86架構(gòu)處理器單核性能上在2010年至2012年前后基本達(dá)到天花板，這就給國(guó)產(chǎn)CPU提供了追趕的機(jī)會(huì)?！鄙虾Ｕ仔炯呻娐酚邢薰靖笨偨?jīng)理羅勇表示，兆芯國(guó)產(chǎn)x86解決方案的性能表現(xiàn)，以及來(lái)自合作伙伴、客戶(hù)等方面的認(rèn)可和積極評(píng)價(jià)，都證實(shí)了兆芯國(guó)產(chǎn)x86解決方案在桌面辦公領(lǐng)域已經(jīng)完全具備了無(wú)縫替代國(guó)際廠商同類(lèi)產(chǎn)品的條件。

竇強(qiáng)也表示：“以前ARM架構(gòu)服務(wù)器的性能弱于x86 CPU。但是，通過(guò)這些年的努力，CPU性能正在接近英特爾處理器的水平。比如亞馬遜近日發(fā)布的第二代處理器得益于可以進(jìn)行優(yōu)化，性能已經(jīng)不弱于采用英特爾CPU的解決方案?！?/p>

有了性能和生態(tài)這兩點(diǎn)，國(guó)產(chǎn)CPU已經(jīng)具備了快速獨(dú)立發(fā)展的基本條件。而更重要的一點(diǎn)是，面對(duì)強(qiáng)大國(guó)際對(duì)手，國(guó)產(chǎn)CPU得以快速發(fā)展的重要因素是以開(kāi)放對(duì)封閉。英特爾從上世紀(jì)70年代開(kāi)始就進(jìn)入CPU行業(yè)，至今已經(jīng)形成強(qiáng)大的生態(tài)體系。但是，隨著云計(jì)算大數(shù)據(jù)的發(fā)展，亞馬遜、阿里、騰訊這樣的云計(jì)算廠商擁有更大的人力物力，有足夠多的應(yīng)用場(chǎng)景去試驗(yàn)和優(yōu)化，這就給新進(jìn)入的企業(yè)提供了更好的發(fā)展空間，而且大多采取開(kāi)源的方式。當(dāng)然，像亞馬遜這些企業(yè)不可能將公司核心資源進(jìn)行分享。這就要求國(guó)內(nèi)企業(yè)需要通力合作，共同打造適合自身的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

事實(shí)上，龍芯、飛騰、兆芯等CPU廠商都在致力于打造一套涵蓋了芯片設(shè)計(jì)、芯片制造、整機(jī)生產(chǎn)、操作系統(tǒng)及軟件開(kāi)發(fā)、辦公系統(tǒng)集成等環(huán)節(jié)的完整的國(guó)產(chǎn)化產(chǎn)業(yè)生態(tài)。國(guó)產(chǎn)CPU的產(chǎn)業(yè)生態(tài)正在逐漸發(fā)展完善起來(lái)。

異構(gòu)集成是國(guó)產(chǎn)CPU突圍的重要途徑？

近幾年來(lái)，受限于工藝、制程和材料的瓶頸，摩爾定律的演進(jìn)開(kāi)始放緩，芯片的集成越來(lái)越難以實(shí)現(xiàn)，依靠縮小線(xiàn)寬的辦法已經(jīng)無(wú)法同時(shí)滿(mǎn)足性能、功耗、面積以及信號(hào)傳輸速度等多方面的要求。在此情況下，越來(lái)越多的半導(dǎo)體廠商開(kāi)始把注意力放在異構(gòu)集成層面。依托快速發(fā)展的先進(jìn)封裝技術(shù)，或者片上系統(tǒng)，在實(shí)現(xiàn)高效能運(yùn)算的同時(shí)，又具備靈活性、差異化。

比如，英特爾針對(duì)摩爾定律的未來(lái)發(fā)展，提出了“超異構(gòu)計(jì)算”概念，希望通過(guò)先進(jìn)封裝技術(shù)實(shí)現(xiàn)的模塊級(jí)系統(tǒng)集成。在2018年年底舉辦的“架構(gòu)日”上，英特爾首次推出Foveros 3D封裝技術(shù)。在7月份召開(kāi)的SEMICON West大會(huì)上，英特爾再次推出一項(xiàng)新的封裝技術(shù)Co-EMIB，能夠讓兩個(gè)或多個(gè)Foveros元件互連，并且基本達(dá)到單芯片的性能水準(zhǔn)。

竇強(qiáng)認(rèn)為，異構(gòu)計(jì)算是CPU技術(shù)的重要發(fā)展方向，中國(guó)CPU廠商也應(yīng)加強(qiáng)這方面的技術(shù)開(kāi)發(fā)?，F(xiàn)在純靠通用計(jì)算在很多領(lǐng)域已經(jīng)不足以滿(mǎn)足性能需求了，CPU+AI、CPU+FPGA或者CPU+特殊專(zhuān)用引擎以后肯定會(huì)大行其道。

由于整體實(shí)力的差異，決定了差異化競(jìng)爭(zhēng)是國(guó)產(chǎn)CPU廠商發(fā)展的主要策略，而異構(gòu)集成正是實(shí)現(xiàn)差異化的重要途徑之一。對(duì)此，竇強(qiáng)指出：“CPU的開(kāi)發(fā)肯定會(huì)做一些定制化工作，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的差異化。我們會(huì)跟客戶(hù)緊密捆綁，把客戶(hù)的訴求體現(xiàn)在芯片里去，不僅是PC芯片，服務(wù)器芯片、嵌入式芯片都會(huì)這樣做。這是國(guó)產(chǎn)CPU的生存之道，也是我們的一個(gè)優(yōu)勢(shì)。將優(yōu)化工作做好了，可以更好地滿(mǎn)足用戶(hù)的需求，實(shí)現(xiàn)用戶(hù)的目的?！?/p>

由于中國(guó)IC企業(yè)的實(shí)力普遍弱于國(guó)際大廠，面對(duì)異構(gòu)計(jì)算大潮，中國(guó)企業(yè)同樣應(yīng)當(dāng)采取與合作伙伴一起共同協(xié)同發(fā)展的模式，或者采取先進(jìn)封裝的方式將多顆小芯片封裝在一起，或者通過(guò)授權(quán)的方式，將不同IP集成到一顆芯片。模式很多，可以共同探索。

國(guó)產(chǎn)CPU該如何走出“舒適”的專(zhuān)用市場(chǎng)？

隨著近年來(lái)廠商的實(shí)力逐漸增強(qiáng)，市場(chǎng)上逐漸可以越來(lái)越多地見(jiàn)到國(guó)產(chǎn)CPU的身影。中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)集成電路設(shè)計(jì)分會(huì)理事長(zhǎng)魏少軍指出，國(guó)產(chǎn)CPU在專(zhuān)用市場(chǎng)取得較好成績(jī)，部分國(guó)產(chǎn)CPU已經(jīng)開(kāi)始走出專(zhuān)用市場(chǎng)，嘗試進(jìn)入公開(kāi)市場(chǎng)參與競(jìng)爭(zhēng)。

竇強(qiáng)認(rèn)為，正是由于數(shù)據(jù)中心、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等市場(chǎng)的發(fā)展、格局的變化，給國(guó)產(chǎn)CPU帶來(lái)了更多的機(jī)遇，而且這個(gè)市場(chǎng)的發(fā)展比以前預(yù)計(jì)的更快。

那么，接下來(lái)國(guó)產(chǎn)CPU應(yīng)當(dāng)如何走出專(zhuān)用市場(chǎng)，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)公開(kāi)市場(chǎng)呢？

根據(jù)胡偉武的介紹，龍芯公司未來(lái)的發(fā)展面臨著二個(gè)轉(zhuǎn)變：一是公司的發(fā)展瓶頸將從研發(fā)和技術(shù)逐步過(guò)渡到市場(chǎng)和產(chǎn)業(yè)鏈，因此除了不斷提升產(chǎn)品性能及加強(qiáng)自身研發(fā)能力之外，龍芯將投入更多精力和資源在外圍產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)上；二是龍芯的目標(biāo)市場(chǎng)正在以國(guó)家安全相關(guān)市場(chǎng)為主逐步過(guò)渡到更多領(lǐng)域和地域，經(jīng)過(guò)多年的市場(chǎng)培育和摸索，龍芯在非國(guó)家安全相關(guān)行業(yè)也開(kāi)始有了更多應(yīng)用機(jī)會(huì)。

竇強(qiáng)表示，在市場(chǎng)層面，飛騰公司關(guān)注服務(wù)器芯片、桌面芯片和嵌入式產(chǎn)品，建立完整的產(chǎn)品線(xiàn)。工業(yè)半導(dǎo)體市場(chǎng)智能制造工廠等，對(duì)信息化的需求非常迫切，其中大量用到工業(yè)控制芯片，我們使命就是解決信息安全問(wèn)題。由于嵌入式產(chǎn)品需要一個(gè)比較長(zhǎng)的導(dǎo)入時(shí)間，這方面的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)是十分迫切的。

相對(duì)于嵌入式產(chǎn)品，服務(wù)器的市場(chǎng)空間更大，云計(jì)算廠商數(shù)據(jù)中心，每年可能采購(gòu)的服務(wù)器數(shù)量是幾十萬(wàn)到百萬(wàn)臺(tái)，隨著5G通訊的部署邊緣計(jì)算也會(huì)很快的起來(lái)。針對(duì)服務(wù)器芯片這個(gè)巨大的市場(chǎng)空間，竇強(qiáng)認(rèn)為，國(guó)產(chǎn)CPU廠商可以先可以根據(jù)阿里、騰訊的需求，定制化的方式切入。

由于定制化芯片比通用芯片更加貼合用戶(hù)需求，采用與數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商合作的方式，進(jìn)行產(chǎn)品定制，更加容易導(dǎo)入?？梢酝ㄟ^(guò)這種方式，先切入這個(gè)市場(chǎng)，再逐漸擴(kuò)大國(guó)產(chǎn)CPU的占有率。