国产CPU群雄逐鹿谁主沉浮
當下,國內(桌面、服務器)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,其它國產CPU在商業市場上面對英特爾、AMD基本不具備競爭力,因而只能在籬笆墻內的市場角逐。而為了能夠進入籬笆墻內的市場,就必須符合自主可控標準,進而導致一個有趣的現象,那就是從國外買源代碼,買IP做SoC設計的廠商都宣傳自主研發、自主可控。受國際大環境影響,網信事業發展如火如荼,有望成為千億級市場,鐵流簡單盤點各家CPU,對未來發展做一個預測。
申威
申威采用自主定義的SW64指令集,有別于引進的CPU指令集,是完全自主的,知識產權和自主研發能力不受限制。這里再強調一下,DEC已經掛了20年了,別給SW找爹了,SW不是Alpha指令集。不會被斷供、制裁,或停止收取的風險,可以威關鍵領域提供長遠的、可控的供應鏈和技術支撐。能同時解決“下絆子”、“卡脖子”、“捅刀子”等問題。
申威最大的特點就是獨立自主,安全可控。申威CPU的結構設計、邏輯設計、正確性驗證、物理設計、及測試封狀等由我方獨立完成。申威CPU不存在人為安全隱患,現行木馬、病毒無法攻擊,開展了高等級安全的特色設計。
申威CPU的性能也很不錯,基本國內第一梯隊,而且是超算加速器、服務器CPU、桌面CPU、嵌入式CPU全線發力,都做得不錯,這個很難得。其中,SW26010助力神威太湖之光,新一代的眾核芯片將用在E級超算上。
SW的短板在于軟件生態,以及受體制機制限制,在商業化力度非常弱。SW的未來應該是特定應用和J的一些應用。相對于個別廠商借助大環境在全國各地圈地要市場要政策,SW的表現非常佛系,壓根就沒有去借政策東風圈地,反而按照自己的節奏不緊不慢,穩扎穩打。這會讓SW的路子走的比較穩,但也會使SW失去很多機會,失去不少市場。
據小道消息,SW3232、SW432正在驗證中,性能基本達到預期。鐵流認為,在籬笆墻內的市場SW會有一席之地,能夠完成很多關鍵任務,會取得比較耀眼的成績,但市場份額會比較一般。
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龍芯
龍芯和SW一樣,都走獨立自主路線。根據龍芯官方的說法,2020年2季度后流片的CPU均支持Loongarch。龍芯和SW一樣,都是一步一個腳印,從零開始自主設計的CPU,各個模塊基本自主設計。龍芯在發展路線上選擇獨立自主,自力更生,呼吁構建獨立于Wintel和AA體系,實現三分天下有其一。
龍芯堅持自主路線,并非是找不到“洋爹”,才堅持自主,AMD、IBM都曾經試圖和龍芯合作,勸說龍芯引進AMD、IBM的技術,放棄自主技術成果。只不過龍芯不為所動。由于在“十二五”期間,核高基等項目大力扶持技術引進項目,龍芯基本斷奶,只能找投資人籌錢和自己在商業市場賺錢養活自己。
龍芯的優勢有兩個:
一是隊伍團結,有戰斗力,發展后勁強。龍芯曾經走過一些彎路,國家斷奶后經歷過低谷,走了不少人,但這個過程猶如長征,是淬煉隊伍的熔爐。在經歷最艱苦的歲月后,磨練了員工的意志,鍛煉了能力——打個比方,“十二五斷奶”猶如開啟長征,3A2000問世好比是長征達到陜北,3A3000則是平型關戰役,3A4000則是百團大戰。最艱苦的日子已經過去,加上川普的“神助攻”,龍芯將來只會是蒸蒸日上。從產品上看,龍芯CPU設計團隊的實力很強,從龍芯3000到龍芯4000,在制造工藝不變的情況下,通過自己的設計能力,將CPU性能提升90%以上,這在國內是非常罕見的。
二是方向明確,契合當下大環境。龍芯提出構建獨立于Wintel和AA體系的自主技術體系,在幾年前,一些人會嘲笑龍芯自不量力,或者是嘲諷龍芯重復造輪子。但在國際大環境風云突變的情況下,龍芯在多年前就提出獨立自主,另起爐灶,則展示出龍芯非常具有遠見。由于具備獨立自主的特質,使其在當下這種環境下,必然會越來越受高層重視。龍芯官方的PPT表示“國內CPU市場份額最高,保持主流路線地位”。
FT
FT多次更換指令集,在購買ARM指令集授權后這些年保持穩定。FT處境比較尷尬,早些年ARM聲稱進軍服務器CPU后,FT想要抱ARM大腿,希望ARM生態在全球成型,這樣可以去跟生態。結果ARM的生態依然局限于嵌入式,在桌面和服務器上還是比較一般,X86依然牢牢統治著PC和服務器,跟生態的企圖沒能實現。
就籬笆墻內市場來說,很多定制化的需求,很多應用必須自己去移植,生態必須自己建。如今非常尷尬的地方在于,當年選擇購買ARM指令集授權,當時的想法可能是基于跟隨策略,如果全球ARM服務器生態能夠成型,那么,FT就能跟著大勢在商業市場賺錢。
結果全球ARM服務器生態沒能起來,FT只能往籬笆墻內市場謀生存,但在籬笆墻內市場,ARM又無法帶來明顯的生態優勢,反而ARM授權問題成為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),在當下這種大環境下,是非常值得商榷的。
由于CEC對長城、FT和麒麟軟件進行了整合,在全國各地采取了投資換市場的策略,以W州為例,由于投資建廠,CPU和OS基本被FT和麒麟包攬。在投資換市場的策略和接盤KP的背景下,FT在網信市場份額飆升。據PPT,FT出貨量預計破150萬片(簽約出貨量200萬)。在2020年,FT表現堪稱XC市場最大贏家。
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兆芯
兆芯的技術源自VIA,是一個技術引進項目。相對于國內一些明明是技術引進卻偏偏鼓吹自主研發、自主可控的CPU來說,兆芯承認技術源自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國內團隊重新走一遍。
第二款是ZX-B,最大變化是把工藝臺積電換成境內華力微的工藝。
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,在微結構上做了調整和修改,增加了集成度,工藝還是臺積電28nm。
第五款是ZX-E,是進一步在ZX-D的基礎上,對微結構進行提升,在工藝上采用了臺積電16nm,把主頻做到3Ghz。從中國軟件測評中心的測試結果看(ICC編譯器),SPEC int2006高達29.2,SPEC2006 int rate高達170。
從兆芯的發展歷程來看,是非常典型的技術引進消化吸收。
據小道消息,兆芯下一代CPU同樣使用16nm工藝,在IPC上提升60%。如果真能夠實現,則可以視為再創新成功。如果IPC依然裹足不前,則說明CPU消化吸收再創新難度較大,兆芯用了7年依然沒能盡全功。
就兆芯的前景來說,由于兆芯性能相對于國外X86 CPU來說比較弱,顯然不適合與英特爾、AMD拼性能。比較合適的一個方向的低功耗上網本。就這個市場來說,除非兆芯能把CPU做的非常廉價,否則在商業市場上基本不具備和英特爾、AMD競爭的實力。而價格恰恰是兆芯的命門,由于產量較小,成本平攤不下來,因而商業市場上兆芯短時間內是沒戲的。
就籬笆墻內市場來說,據小道消息,兆芯出貨量達到FT的一半左右,未來也是沒多少憂患的,考慮到上海的財力,只要上海依然鼎立支持,兆芯就能夠割據一方,繼續生存發展下去。
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KP
KP是最近才入場的新秀,和FT一樣,也是當年看好ARM服務器CPU的前景入坑,希望ARM服務器生態起來后,跟生態賺錢,重復其手機SoC跟著谷歌和ARM身后賺錢的模式。鐵流曾經與HS公司員工交流,對方頗為自命不凡,看不起政府和政策扶持,并放豪言“目標是商業市場,政府愛買不買”。只不過天不遂人愿,ARM服務器生態一直沒起來,商業市場依然是X86的天下。于是改頭換面標榜自主,全力沖擊籬笆墻內市場。
相對于龍芯和SW技術迭代演進路線清晰,以及兆芯技術引進消化吸收后五款CPU技術迭代,KP CPU則屬于橫空出世,一口氣吃成胖子,先是買ARM公版(A57、A72)設計SoC,搞了3代產品之后,然后橫空出世自稱是業界最強ARM based處理器,而且還聲稱自主研發。關于所謂自研核心,微架構披露,裸晶展示,第三方分析的資料少得可憐。需要說明的是買IP設計SoC與從零開始設計CPU完全不存在技術延續性,從ARM公司買幾代IP,然后并不意味著就獲得這些IP的設計能力。
KP的這個研發歷程與宏芯研發CP1標榜自主可控,華芯通研發昇龍CPU標榜自主可控類似,與國外英特爾、AMD、IBM、ARM、RISC-V、MIPS、DEC、SUN等公司的技術迭代演進完全不同,與國內龍芯、SW技術迭代演進也不同。技術都是迭代演進的,CPU橫空出世且立馬具有高性能,與完全自主可控、完全自主研發是存在矛盾的。
KP最大優勢是背靠通信寡頭,輿論操控能力和政商關系強悍的一塌糊涂,可以獲得各種政策傾斜和相關單位單一來源采購。2020年更是在全國到處圈地要政策,據不完全統計,KP與北京、天津、福州、廈門、成都、綿陽、重慶、上海、鄭州、許昌、青島、濟南、合肥、西安、九江、南京、廣州、深圳、東莞、南寧、太原、杭州、寧波、桐鄉、武漢、長沙、醴陵、哈爾濱、沈陽、長春等城市簽訂協議,建立KP產業基地,向地方要相關市場采購份額,斬獲頗豐。如果不是臺積電斷供,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,存在巨大不確定風險。雖然國內一些企業把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H的制裁來看,ARM存在較大風險,特別是如果ARM被英偉達收購后,美國對ARM的掌控達到頂峰。
第二個短板是對臺積電先進工藝的依賴。KP 920的性能很大程度上得益于臺積電7nm工藝,而要實現7nm工藝量產,對于大陸晶圓廠來說,還有很長的路要走。
在去年的文章中,鐵流就寫道“由于臺積電的設備和原材料基本來自ASML、應材、科林、科壘、信越、勝高等歐美日大廠,且大量股權被西方財團持有,川普一旦以斷設備、斷原材料的力度強力施壓,供應鏈斷裂是遲早的事情。一旦失去了臺積電先進工藝,將面臨休克的風險”。目前,鐵流的預測已經變成現實。誠然,KP在全國各地大規模圈地建園子,市場份額一度暴漲,但因臺積電斷供的因素,市場份額受到較大影響。最后只能由FT接盤,助力FT市場份額飆升。
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籬笆墻內市場的未來是龍芯和ARM相爭
總的來說,國內幾家CPU公司都有自己的根據地,都有實力割據一方。考慮到我國一些省級單位的經濟實力和市場規模幾乎等于歐洲一個國家,因而舉省(直轄市)之力養活一款CPU基本沒啥問題,如果不發生較大政策變化,上述5款CPU都能生存和發展。
不過,就問鼎中原而言,當下有潛力的只有龍芯和國產ARM。從數據上看,龍芯、FT、兆芯和KP的份額都不低。從2020年的情況看,國產ARM明顯抬頭。雖然龍芯和FT都有宣傳自己市場份額最高,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市場份額最高,而是用了比較模糊的說法。
而FT相關的PPT里,則往往要分別說明簽約量和出貨量,行業人士告知,FT的一些出貨量其實壓在CEC麾下的整機廠手里,所以導致在網信事業熱火朝天的情況下,FT營收13億,集團麾下整機廠前2020年三季度反而虧損1.63億。
另外,個別廠商在搶市場方面存在不顧大局利益,只顧小團體利益,一心“落袋為安”的問題,行業人士告知,該廠商跑馬圈地完全不顧臺積電斷供問題和實際履約能力,動用強悍的政商關系先搶來了再說。然后由于臺積電斷供的問題履約能力掉鏈子,無法交付,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(包括積壓在整機廠的CPU)排名依次是FT、LX、ZX、KP、SW。有鑒于臺積電斷供因素,KP暫時不做探討,先單獨比較龍芯和FT。
龍芯的優勢有兩點:一是獨立自主,不僅核心IP自己掌握,連指令集也開始搞LoongArch。研發能力和后勁強,在當下的大環境下,“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性能就網信市場而言已經達到性能過剩的范疇。
FT的優勢則是可以借助CEC垂直整合,FT可以借助CEC的力量把整機廠、OS廠商和CPU整合到一起,并且以集團的力量圈地,搶占籬笆墻內市場份額。在KP未解禁的情況下,2021年的網信市場可能會是龍芯和FT的對決。
總結
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內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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