(文章來源:方平解數(shù)碼)
處理器是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的核心和大腦,也是國家大宗戰(zhàn)略物資,系統(tǒng)復(fù)雜研發(fā)難度高。我國 CPU研發(fā)起步較晚,并且在某些企業(yè)造假的騙科研資金的情況下,發(fā)展較為坎坷,步入正軌是在“十二五”之后。在國家集成電路產(chǎn)業(yè)政策和大基金投資等多重措施支持下,一大批國產(chǎn) CPU 設(shè)計(jì)單位成長起來,產(chǎn)品覆蓋了高性能計(jì)算、桌面、移動(dòng)和嵌入式等主要應(yīng)用場景。但高端芯片確實(shí)無法與美國相抗衡,不過好在產(chǎn)品線相對(duì)豐富,該有的產(chǎn)品種類應(yīng)用具有,只是性能上還略有差距。
CPU 發(fā)展到今天,其內(nèi)部架構(gòu)和邏輯關(guān)系已經(jīng)變得錯(cuò)綜復(fù)雜,設(shè)計(jì)企業(yè)如果從頭開始進(jìn)入,成功難度很大。目前,活躍在市場上的國產(chǎn) CPU 絕大多數(shù)都是采用同國外合作的方式,主要途徑包括購買指令集授權(quán)、技術(shù)合作等。如目前使用最廣泛的PC、服務(wù)器處理器,X86是國內(nèi)發(fā)展高性能處理器無法繞過的障礙,因?yàn)閄86指令集的私有性,合法合規(guī)發(fā)展X86只有靠授權(quán)一條路。在這個(gè)問題上,國內(nèi)最具突破性的進(jìn)展就是AMD授權(quán)Zen架構(gòu)給中國海光公司。
全球 CPU 指令集架構(gòu)有兩類——復(fù)雜指令集(X86)和精簡指令集(以 ARM、MIPS、POWER等為代表)。其中,復(fù)雜指令集(CISC)通過增加可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜功能的指令和多種靈活的編址方式,來提高程序的運(yùn)行速度。但直接后果就是需要對(duì)不等長的指令進(jìn)行分割處理,造成一些不必要的等待,效率較低,對(duì)硬件集成度、工藝、功耗均非常高。精簡指令集(RISC)采用的等長的指令,可以將一條指令分割成若干個(gè)進(jìn)程或者線程,交給不同的處理器并行處理,效率高,硬件集成度要求不高,工藝簡單而且成本低。
復(fù)雜指令集和精簡指令集架構(gòu)在國內(nèi)均有授權(quán)或者技術(shù)合作。X86 授權(quán)的有兆芯、海光,兆芯是通過威盛獲得的 X86 授權(quán),海光則是中科曙光和 AMD 合作的產(chǎn)物。精簡指令集授權(quán)的有龍芯(MIPS)、飛騰(兼容 ARM V8 架構(gòu))、申威(Alpha)、海思(ARM)等。可以看到,ARM 架構(gòu)在國內(nèi)市場上的影響力較大。
從整體上看,國產(chǎn) CPU 芯片同國際差距擴(kuò)大的態(tài)勢(shì)逐步在逆轉(zhuǎn)。已有的產(chǎn)品通過不斷的優(yōu)化升級(jí),實(shí)現(xiàn)了從“可用”到“好用”的轉(zhuǎn)變,一些量大面廣的領(lǐng)域,也實(shí)現(xiàn)了“零”的突破。高性能計(jì)算方面,國內(nèi)天津飛騰、海光、申威等處理器產(chǎn)品已經(jīng)在 E 級(jí)超算原型機(jī)上得到應(yīng)用。
桌面處理器方面,飛騰、龍芯、兆芯等均有產(chǎn)品推出,且近年來產(chǎn)品性能提升明顯。國內(nèi)移動(dòng) CPU 設(shè)計(jì)能力快速成長,已經(jīng)處于全球領(lǐng)先地位。相比傳統(tǒng)的 PC 和服務(wù)器市場,我國移動(dòng)芯片同國際差距已并不明顯,華為海思和臺(tái)灣聯(lián)發(fā)科在移動(dòng)處理器設(shè)計(jì)領(lǐng)域都處在全球領(lǐng)先地位。
處理器產(chǎn)品除了自身技術(shù)因素外,更多依托的是生態(tài)的建設(shè),國內(nèi)的處理器現(xiàn)在在生態(tài)構(gòu)建上面還比較落后。CPU被稱為“工業(yè)糧草”,是國家電子信息技術(shù)水平的體現(xiàn)。雖然中國信息產(chǎn)業(yè)近些年一直飛速發(fā)展,但一直沒有走出“缺芯”的局面。但是不可否認(rèn),國產(chǎn)處理器逐步實(shí)現(xiàn)了“從無到有”、“可用到好用”的轉(zhuǎn)變,“造不如買”的國際產(chǎn)業(yè)鏈邏輯已被打破。衷心希望國產(chǎn)CPU能早日實(shí)現(xiàn)彎道超車。
(責(zé)任編輯:fqj)
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