国产处理器四大流派

为了完虐AMD/英特尔，国产处理器四大流派都做了什么2016-07-15 09:54:48来源：超能网中晟宏芯：借力蓝色巨人IBM，Power架构能撑起一片天？通用处理器架构也曾百花齐放，Intel当年面对的对手比现在多得多，但X86现在差不多一统天下了，能跟Intel竞争的公司就更少了，强大如IBM这样拥有Power架构的公司也不行了，他们索性于2013年联合NVIDIA、泰安电脑等公司成立OpenPower开放联盟，其他公司也可以获得Power架构授权。此后在2014年还推动成立中国POWER技术产业生态联盟，IBM与多家中国公司签署了授权协议，中晟宏芯就是其中的一家。IBM的Power架构一度成为国产处理器的希望中晟宏芯成立于2013年，发起人是江苏梦兰集团、江苏中晟智源、苏州高新创业投资集团，梦兰集团之前我们说过是中科院旗下的公司，而后两者可以说是江苏政府代表，因此中晟宏芯获得Power架构技术得到了工信部及江苏政府、中科院计算所的支持，计算所甚至派了一个技术团队，如果一切都能按照预定的引进、消化、吸收，中晟宏芯应该在2019年推出国产化的Power处理器。但是事与愿违，中晟宏芯虽然很快就推出了CP1处理器，但这只是IBM Power 8处理器的马甲而已，还没等这家公司消化Power技术，他们就闹出了欠薪风波，中科院派出的技术人员发不出工资，此后公司也不断动荡，股东发生变化，人员也波动频繁，指望中晟宏芯推动Power架构国产化是没希望了。此外，IBM的Power架构在国内银行等关键行业有重要应用，而且Power处理器性能强劲，是个好东西，但真要引进消化也没这么容易，以Power 8架构为例，它是12核心96线程，核心面积达到了650mm2，复杂度远高于普通处理器，再加上原本使用的是IBM自己的22nm SOI工艺，而SOI工艺已经没多少代工厂搞了（GlobalFoundries用过，28nm节点放弃，后来又继承了IBM的衣钵），这无疑增加了Power处理器的国产化难度。兆芯/海光：中国能用X86技术打败Intel、AMD？前面提到的国产处理器中，除了军方背景的申威、飞腾之外，基于MIPS、SPARC以及Power架构的处理器发展过程都是一波三折，他们面临的核心问题也是一样的软件生态远不如X86。既然大家都能注意到这个问题，那中国为什么不直接选择X86体系呢？这是个好问题，你还别说，国内还真有搞X86架构的。国内较早跟X86架构授权有关的是北大微电子中心，2005年AMD跟中国政府达成了协议，科技部指定北大微电子中心接收AMD Geode-2处理器技术授权，北大微电子中心还把这事作为重点宣传，表示“这是美国历史上，第一次向在美国境外授权开发X86兼容的微处理器及系统芯片。此次合作也是迄今为止中美半导体领域最具影响力的技术合作。”AMD给的这个处理器是X86架构的，中国因此获得了X86技术，不过Geode处理器大部分人是没听说过的吧，因为这是AMD嵌入式处理器，其最初起源于Cyrix公司的MeidaGX平台，后来Cyrix这部分业务被国家半导体（NS）收购，2003年AMD又把国家半导体的Geode业务收了。AMD授权给北大的X86技术显然不可能是最顶级的，所以选了嵌入式架构给中国，不过这点“施舍”已经可以让北大好好装一下了，很多人恐怕不记得还有北大众志处理器吧，原先也是做MIPS架构，得到AMD授权之后，他们的PKUnity86-3就是X86兼容处理器，但最后也是不了了之，也只活在了展台上，现在都没什么消息了。说得有点远了，回到正题上来。由于X86架构是AMD、Intel吃饭的家伙，他们通常是没可能把技术授权给别人的，AMD之前那个例子更多地是拿买来的技术迎合中国市场而已，中国公司从这两家获得X86技术的可能性几乎没了。不过我们别忘了X86技术实际上并非只有AMD和Intel，VIA威盛公司也有X86授权的，他们的技术来源于Cyrix，后者又是Intel当年对外授权X86技术的几家公司之一。在当年的Intel反垄断案和解之后，VIA的X86技术也算是正当化了，但是VIA自己是个小公司，没法玩转高性能X86架构的，他们出的Nano、Nehemiah（尼希米）、Esther（以斯帖）、Isaiah（以赛亚，VIA总经理陈文琦、王雪红夫妇是基督徒，产品代号也很有宗教特色）等处理器虽然不乏特色，但因为制造工艺不能跟Intel相比，架构和性能也是不能相提并论的。既然没有市场了，那VIA索性把X86技术卖给了大陆的上海兆芯公司。兆芯这家公司也是很有背景的，2013年由上海国资委旗下的联和投资与VIA成立的，注册资本2亿美元，上海出资80%，VIA占股20%。这次的合作显然是大陆出钱，VIA出技术，因为兆芯的业务范围包括X86 CPU、ARM CPU、GPU及芯片组研发都是VIA现有的，上海国资委下面的投资公司可没这技术。凭借雄厚的背景，兆芯如愿拿下了国家的核高基项目，根据公开报道兆芯拿到的核高基补贴高达56亿，后续还在申请，总额高达70亿。至于回报，兆芯号称自主研发的ZX-C处理器于2015年4月量产，28nm工艺，四核处理器，主频可达2.0GHz，TDP功耗仅为18W，并且支持国密算法加密，但兆芯的CPU基本上都是VIA处理器的马甲，毕竟从成立到拿出产品只有2年左右的时间，这么快就生产出四核X86处理器并不容易。除了上海兆芯，国内另一家获得X86技术授权的是天津海光，这事还得从AMD说起，今年Q2季度财报公布之后，AMD宣布他们跟中国天津海光投资公司达成了协议，将X86技术授权给海光公司，获得2.93亿美元的授权费，双方还会成立合资公司。目前有关AMD、海光的X86授权协议还不明确，但AMD这次授权给中国公司的X86很可能不再是低端的，因为AMD要打开中国高性能服务器市场，授权的架构很可能是高性能的Zen技术，换句话说AMD有可能给了中国公司最尖端的X86技术，如果真是如此，AMD这一次可真的是拼了。海思：商用市场的成功才是真成功这里虽然选择了华为的海思，不过笔者要说的其实是海思、展讯、全志、瑞芯微等一帮民营公司开发的处理器，选择海思作为代表，是因为海思是其中的佼佼者。这些公司虽然没多少背景（海思背后的华为算是大公司，是个例外），但他们恰恰是商业化最成功的国产处理器，这点跟前面介绍的其他处理器不同。商业公司以市场为导向，不必背负什么国产、自主产权的压力，他们无一例外选择了最热门的ARM体系，架构也多是购买的ARM公司的Cortex-A系列授权，GPU也是花钱授权的，海思还可以研发自己的基带及ISP、DSP等芯片，目前的麒麟950处理器是首款Cortex-A72核心、Mali-T880 GPU及TSMC 16nm Plus工艺处理器，已经具备国际先进水平。总结：以上介绍的国产处理器中，他们大体可以写分为学院派、军方派、国资派及民营派，其中商业化最好的显然是民营派，国内厂商在手机/平板SoC处理器上已经闯出一片天，军方派的飞腾、申威因为目标明确，实际上发展的也相当成功，申威SW26010在众核架构上也具备世界水准了。不能让人满意的要属学院派及国资派了，龙芯被寄予厚望，但市场化举步维艰，考虑到MIPS指令集的应用场合，龙芯进入主流市场是没可能了。一些国有资本参与的国产处理器更让人失望，其所推出的处理器经常号称国产自主产权或者自主研发，但背后多是马甲，很多项目都是为了争取国家的核高基巨额补贴。当然，在套取国家补贴这点上，不仅是国资派，所有公司其实都对这个蛋糕垂涎三尺。华为海思虽然在商用市场发展的不错了，这点值得表扬，但他们也没忘记核高基补贴。我们曾报道过华为的泰山服务器，此前资料说它使用的是华为自主研发的CPU架构，但之后华为公关找我们澄清过该处理器不是16核而是32核的，基于公版Cortex-A57架构，华为表示该项目是国家核高基计划，不会量产。笔者并不是反对国家补贴高科技发展，以当前国内相对弱势的情况