如果國產(chǎn)的CPU確實(shí)能夠滿足日常生活和工作需求,為什么不買呢?肯定是要買的,因?yàn)榻舆B的斷供、中止合作,國企和國人已經(jīng)受夠了。

但是要能滿足日常生活和工作需求,國產(chǎn)的CPU還是需要走很長的一段路,并且要翻過下面三座大山:
第一座大山:CPU的架構(gòu)和指令集
目前,全球知名的開源的或者對外開放授權(quán)的芯片架構(gòu)主要有ARM、MIPS、ALPHA、SPARC、POWER、RISC-V等。除了X86和ARM之外, 其他的MIPS、ALPHA、SPARC、POWER、RISC-V架構(gòu)在生態(tài)系統(tǒng)上都是弱小的。

X86架構(gòu)
X86架構(gòu)是Intel的知識(shí)產(chǎn)權(quán),而國產(chǎn)芯片廠商要做X86架構(gòu)芯片,首先需要解決的就是X86技術(shù)授權(quán)的問題。對于Intel來說,肯定不會(huì)向中國大陸芯片廠商授權(quán)X86架構(gòu)。雖然AMD和臺(tái)灣威盛都有著X86技術(shù)的授權(quán),但他們均無權(quán)向第三方授權(quán)X86技術(shù)。
因此,國產(chǎn)CPU廠商選擇與其成立合資公司來獲得授權(quán)。

2013年成立的上海兆芯就通過威盛獲得了X86架構(gòu)的授權(quán)。此外,2016年成立的天津海光通過AMD獲得了X86架構(gòu)和SoC IP。但不久AMD就宣布不再向天津海光授權(quán)新的X86 IP產(chǎn)品,這意味著天津海光后續(xù)的X86 CPU會(huì)受到很大的影響。
這種形式雖然見效快,但存在著很多不可控的因素,因?yàn)槠浼夹g(shù)來源始終是受制于合資的外資公司。

MIPS架構(gòu)
龍芯使用的是MIPS架構(gòu),目前也做的不錯(cuò),MIPS生態(tài)主要覆蓋嵌入式市場。雖然龍芯也有PC和服務(wù)器產(chǎn)品,但是目前在國內(nèi)PC和服務(wù)器市場的影響依然非常有限。
ALPHA架構(gòu)
申威選擇的是ALPHA架構(gòu),目前在超算領(lǐng)域成績斐然。“神威·太湖之光”超級計(jì)算機(jī)搭載的就是“申威26010”眾核處理器。由于ALPHA架構(gòu)生態(tài)薄弱,目前申威的服務(wù)器產(chǎn)品在國內(nèi)市場中的影響也相當(dāng)有限。
ARM架構(gòu)
飛騰團(tuán)隊(duì)在2006年就基于SPARC研制成功了兩代國產(chǎn)CPU,并且在關(guān)鍵領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了規(guī)?;瘧?yīng)用,但SPARC孱弱的生態(tài)系統(tǒng)卻使得飛騰CPU在大規(guī)模商用上進(jìn)展緩慢。
2012年,ARM正式推出了自己的第一個(gè)64位指令集處理器架構(gòu)ARMv8,希望進(jìn)入服務(wù)器等新的領(lǐng)域。
這時(shí),飛騰拿到了ARMv8指令集架構(gòu)的授權(quán)而放棄了SPARC,全面轉(zhuǎn)向了ARM陣營。

華為很早就開始基于ARM體系打造從手機(jī)芯片到服務(wù)器芯片的系列產(chǎn)品線。當(dāng)前華為ARM架構(gòu)服務(wù)器相關(guān)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品三類主線:Hi16 系 列 CPU、鯤鵬系列ARM CPU 和泰山服務(wù)器。華為首款基于ARMv8指令集架構(gòu)自主設(shè)計(jì)的服務(wù)器芯片是鯤鵬920。
ARM在智能手機(jī)市場的強(qiáng)大的生態(tài)的積累,使得選擇ARM架構(gòu)來做服務(wù)器,在生態(tài)上要比X86以外的架構(gòu)要更好一些。但是基于ARM架構(gòu)的服務(wù)器CPU發(fā)展也不是一帆風(fēng)順,想要突破X86的封鎖,依然困難重重。國產(chǎn)CPU想要跨越這層壁壘更是困難重重。
第二座大山:硬件生態(tài)
x86體系由英特爾封閉主導(dǎo)。英特爾獨(dú)攬x86 CPU的基礎(chǔ)架構(gòu)、芯片設(shè)計(jì)、工藝制造三大環(huán)節(jié)并封閉發(fā)展,并且積累了超多CPU相關(guān)專利。
在硬件層面,英特爾不僅掌控與北橋CPU配套的南橋芯片組外圍接口、GPU等核心技術(shù),也主導(dǎo)著與x86相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)和測試認(rèn)證,如內(nèi)存條接口、硬盤接口以及PCIe總線接口等;在軟件層面,與微軟結(jié)成“Wintel”聯(lián)盟形成長期相互協(xié)同的利益閉環(huán),眾多應(yīng)用廠商圍繞x86和windows體系開發(fā)產(chǎn)品。

ARM公司是ARM生態(tài)的主導(dǎo)者和核心規(guī)則的制定者,通過基礎(chǔ)架構(gòu)授權(quán)、IP核授權(quán)等方式獲得經(jīng)濟(jì)收益。芯片設(shè)計(jì)企業(yè)基于ARM授權(quán)的基礎(chǔ)架構(gòu)/IP核進(jìn)行芯片研發(fā),降低了研發(fā)的難度、風(fēng)險(xiǎn)和成本。而生態(tài)系統(tǒng)中大量的上下游軟硬件企業(yè)則遵循ARM統(tǒng)一制定的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,對接眾多客戶需求而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)利益獲取。
國產(chǎn)CPU產(chǎn)業(yè)配套滯后于產(chǎn)品技術(shù)需求,后續(xù)升級壓力較大:
- 目前國內(nèi)CPU制造工藝明顯于落后國外,CPU專用和高性能制造工藝尚處于起步階段,仍需依賴臺(tái)積電等國外廠商。
- 我國IP產(chǎn)值不足全球的10%,并且高端IP的缺乏難以支撐設(shè)計(jì)和制造發(fā)展的需求。
- 國產(chǎn)CPU與工藝制造相關(guān)的裝備和材料技術(shù)的落后也制約國內(nèi)制造工藝的升級,進(jìn)而影響CPU生態(tài)的競爭力。
目前國內(nèi)CPU硬件生態(tài)環(huán)境基礎(chǔ)薄弱且成熟緩慢,合作伙伴少、硬件生態(tài)力量分散、無法建立Wintel聯(lián)盟的協(xié)同共贏模式、缺乏產(chǎn)業(yè)上下游間的融合發(fā)展。
第三座大山:軟件生態(tài)
我們都知道微軟和英特爾是強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手關(guān)系,國產(chǎn)CPU要桌面商用就必須繞過微軟,有自己的國產(chǎn)操作系統(tǒng)。
國產(chǎn)操作系統(tǒng)主要有Deepin系統(tǒng)、中興新支點(diǎn)、中標(biāo)麒麟、UOS操作系統(tǒng)等,但都是以Linux內(nèi)核進(jìn)行二次開發(fā)的系統(tǒng),想要擺脫微軟的壟斷地位還需要有一個(gè)完善的軟件生態(tài)環(huán)境來匹配相應(yīng)的操作系統(tǒng)。如果國產(chǎn)操作系統(tǒng)中缺少必備的軟件,就不會(huì)有太多人去使用,就好比一棵參天大樹只有樹干沒有樹葉。雖然Linux桌面版優(yōu)化的越來越好,但Linux對于普通用戶的硬傷還是軟件生態(tài)不夠健全,很多軟件沒有Linux版本。

支持國產(chǎn)CPU在所不辭,但國產(chǎn)CPU和操作系統(tǒng)在面臨眾多強(qiáng)大的對手時(shí)候更應(yīng)該臨危不懼,處之泰然,用造衛(wèi)星、造火箭、造高鐵的決心造好我們自己的爭氣CPU和操作系統(tǒng)。
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