2.3 中央处理器-国产中央处理器

国产中央处理器中央处理器华南理工大学中央处理器国产化类型CPU作为一种能够进行大规模数据处理的集成电路，在信息技术领域中占有非常重要的核心地位。为了确保技术领先和快速发展，国家政府将实施积极的产业政策。国产化这一类企业的主要特点是他们会选择和国外厂商合作、合资，或者是他们在软硬方面完全依附于经典的双A体系，然后将这些技术引进并且用于生产CPU，其代表主要是兆芯、宏芯等企业，后者的主要代表是海思、展讯等企业。技术引进系从CPU架构以及CPU领域的最底层的算法开始入手，完完整整地构建属于自己的技术体系。这一类企业研发的CPU主要运用在我国政府部门，军事等领域的机器当中。其代表是龙芯、申威。自主研发系

这一类企业的特点是自己设计微结构，保障芯片安全可控，但是依托的系统与架构还是外国的体系，如Wintel（Microsoft系统+Intel芯片）或者是双A（Android系统+ARM芯片）体系，这些企业所研发的CPU相容于上述的体系，所研发的CPU主要用于各大企业的机器中。其代表是飞腾、君正、众志、国芯、中天。半自主系飞腾飞腾CPU产品的主要特征是拥有全面的谱系，高性能，完善的生态系统和高度的自治性。从端到云为所有类型的CPU提供核心计算能力支持。高性能服务器CPU（腾云S系列）高性能桌面CPU（腾锐D系列）高端嵌入式CPU（腾珑E系列）飞腾S2500处理器芯片参数具体数值工艺特征16nm工艺核心集成64个FTC663处理器核主频2.0~2.2GHz二级缓存每4核共享2MBL2，总共32MB三级缓存64MB储存控制器集成8个DDR4-3200通道PCIE接口集成1个17LanesPCIe3.0接口：1个X16（可拆分成2个X8），1个X1直连通路集成4个直连通路，每个通路组成为X4，单lane速率25Gbps，支持2、4、8路CPU互连其他接口集成4个UART，1个LPCMaster，32个GPIO，2个I2Cmaster/slave控制器，2个I2Cslave控制器，2个看门狗WDT，1个通用SPI电源管理支持动态频率调整典型功耗150W封装FCLBGA封装，引脚个数3576尺寸61mmx61mmS2500处理器芯片采用并行片上系统（PSoC）架构，集成了64个独立开发的处理器内核FTC663，并与ARMv8指令集兼容。通过集成高效处理器内核，基于数据亲和力的大规模一致存储架构，分层二维Mesh互连网络，多端口高速直接连接，优化存储访问延迟，并提供行业领先的计算性能和内存访问带宽和IO扩展功能。该芯片在单个核心的计算能力，单个芯片同时处理多任务的性能，单个芯片同时缓存多个任务的一致性以及内存访问带宽方面一直是在国内甚至是国际行业领先水平。该芯片的主要适用于对性能以及吞吐量需求比较大的领域尤其是大型企业主机服务器领域。飞腾1324FT-2000+/64芯片里面包含64个公司独立研发的高性能处理器内核，主要使用乱序四发射超标量流水线。该芯片的主要适用于对性能以及吞吐量需求比较大的领域尤其是大型企业主机服务器领域。FT-200+/64FT-2000/4从硬件级别增强了芯片的安全性，支持飞腾定义的处理器安全性体系结构标准PSPA，并在更复杂的应用场景中满足了对性能，安全性和可靠性的需求。FT-2000/4的所有与安全相关的模块均由飞腾公司独立设计，它是第一个可以在CPU级别有效支持TrustedComputing3.0标准的国产CPU。FT-2000/4FT-1500A/16芯片集成了飞腾自主开发的16个高能效处理器内核FTC660，使用乱序四发射超标量流水线，采用片上并行系统（PSoC）架构，与64位ARMV8指令集兼容，并支持硬件虚拟化操作。该产品适用于构建具有更高计算能力和更高吞吐量的服务器产品，支持商业和工业分级。FT-1500A/16FT-2000A/2芯片集成2个公司自行研发的高能效处理器内核FTC661，采用乱序四发射超标量流水线，芯片兼容64位ARMV8指令集并支持ARM64和ARM32两种执行模式，支持单精度、双精度浮点运算指令和向量处理指令。FT-2000A/2华为海思01040203无线通信智能设备物联网应用视频应用海思半导体是第一个将5G无线芯片组商业化以促进5G行业发展的公司。发布了PLC/G.hn/Connectivity/NB-IoT产品，以构建可靠和安全的渠道网络，以连接每个家庭和各个行业中的数字设备。海思的麒麟SoC提供高性能，高功率效率和超智能的移动AI解决方案，以创造卓越的用户体验。发布了针对智能IP摄像机，智能机顶盒和智能电视的全球领先芯片，提供了端到端全4K产品以及专注于图像记录，解码和显示的解决方案。华为海思1324麒麟990包含建立在达芬奇架构上的双核NPU。大核可在繁重的计算场景中实现出色的性能和能效，而小核可实现超低功耗。麒麟990旨在为4G手机用户提供卓越的性能，最佳的能源效率以及升级的AI智能和摄影功能。麒麟990昇腾310作为昇腾系列第一个芯片，是一款高效率、灵活性高、可编程的AI处理器。昇腾310在功耗和计算能力等方面突破了传统设计的约束。昇腾310将人工智能从数据中心延伸到边缘设备，为自动驾驶、平安城市、云服务以及IT智能、智能制造、机器人等应用场景提供了焕然一新的解决方案，使之接近智慧未来。昇腾310电源效率比业界同类产品高30％。降低功耗的同时，鲲鹏920也提供了更高的计算性能。华为鲲鹏920将为大数据，分布式存储，数据库，ARM-Native，边缘计算等场景提供高性能，低功耗的计算平台。在即将到来的多元化计算时代，它带来了独特的价值。鲲鹏920昇腾910是一款高集成度的片上系统（SoC），它基于达芬奇架构的AI核，集成了多个CPU、DVPP和任务调度器（TaskScheduler），具有自我管理能力，可以充分发挥其高算力的优势。昇腾910集成了HCCS、PCIe4.0和RoCEv2接口，为构建横向扩展（ScaleOut）和纵向扩展（ScaleUp）系统提供了灵活高效的方法。昇腾910龙芯龙芯3A1000是龙芯3号多核处理器系列的第一款产品，采用65nm工艺制造，在单个芯片内集成了4个64位超标量通用处理器核，最高工作主频为1GHz。龙芯1C300（以下1C）芯片是基于LS232处理器内核的单芯片系统。它的主要优点是经济高效，并且1C的储存接口支持多种类型的储存器。龙芯2H是高度集成的系统芯片，专为安全且适用的计算机而设计。1C2H3A1000“龙芯”是我国开发的第一系列高性能市场化的处理器，它于2001年在中科院计算所开始研究和开发。龙芯中科于2010年，由中国科学院和北京市政府共同投资，公司正式成立并开始以市场为导向，旨在将龙芯处理器的研发成果产业化。基于龙芯的自主信息产业体系正在逐步形成。兆芯1324开先KX-6000系列处理器是公司独立自主研发的最新一代通用SoCCPU产品，它是中国第一款采用16nmCMOS工艺技术的处理器芯片。可提供基于硬件的数据加密保护，还可以满足多种市场的应用需求，主要应用的领域为高性能桌面、便携终端、嵌入式等市场应用领域。开先KX-6000系列处理器开胜KH-30000系列处理器是最新一代服务器通用SoC处理器产品，兆芯独立研发的国内率先采用16nmCMOS制程工艺的处理器芯片，它采用尺寸为35mmx35mm的HFCBGA封装技术，8个CPU内核集成在一个芯片封装中、双通道DDR4内存控制器，以及PCIe3.0、SATA、USB等通用外设接口，可良好兼容市场主流的硬件配置环境。开胜KH-30000系列处理器开先ZX-C系列处理器是专为高性能计算而设计的四核处理器。开先ZX-C系列处理器具有独特的安全引擎，可以提供基于硬件的运行数据加密，是内容保护和系统安全的重要工具。开先ZX-C系列处理器开胜ZX-C+FC-1080/1081处理器是针对高性能运算而设计的新一代处理器。在同等的功耗封装下，拥有较高的多线程优化性能。其CPU核心支持CPU虚拟化（VT）技术。具有独特的安全引擎，支持SM3与SMS4国密算法，可以提供基于硬件的数据加解密功能，这些特性是保护内容和系统安全的重要工具。开胜ZX-C+系列处理器申威申威111是基于第三代“申威64”内核的国产嵌入式处理器，主要用于高密度计算嵌入式应用，集成PCI、Ethernet、USB、UART、I2C、LBC等标准I/O接口，这些I/O接口可以根据系统应用需求配置成两种不同模式。申威111主要特点：(1)采用新一代“申威64”核心技术，核心流水线升级为4译码7发射结构，在一定程度上提升了单核的性能（整数性能提高62%，浮点性能提高53%）；(2)采用低功耗流片工艺，实现更低功耗，典型课题下芯片的整体运行功耗为3W以内；(3)为了适应多种不同的应用场景，集成大量的I/O外设接口；(4)为了增强芯片适应范围而应用宽温度范围的设计；(5)达到国军标B级标准，有资格面向军工、工控等领域应用。申威1324申威221处理器是基于第三代“申威64”核（增强版）的国产高性能多核处理器，主要应用领域为于高密度计算嵌入式应用，它采用对称的多核结构和SoC技术。单个芯片的目标设计频率为2GHz。申威221申威421处理器是基于第三代“申威64”核（增强版）的国产高性能多核处理器，主要用于中端低端服务器以及高端台式计算机应用。申威421申威411处理器是基于第三代“申威64”核心的国产高性能多核处理器，主要用于中端低端的服务器和高端台式计算机应用。申威411在网络安全性，安全存储，高端工业控制和家用办公台式机领域中被批量应用。申威411申威1621处理器[35]是基于第三代“申威64”核心（增强版）的国产高性能多核处理器，主要应用领域为高性能计算和高端服务器，芯片集成了八个DDR3内存控制器和两个PCI-E3.0标准I/O接口。目前已实现量产。申威1621申威申威421M处理器是基于第三代“申威64”核心（增强版）的国产高性能多核处理器，主要面向中低端桌面计算机应用。申威421M主要特点：(1)基于第三代“申威64”核心（增强版）研制的4核心通用处理器，