CPU 作為三大核心芯片之一，長期被英特爾和 AMD 占據(jù)全球 80% 以上的市場，國內(nèi)雖然也有飛騰、龍芯、海光、兆芯等企業(yè)在做自己的國產(chǎn) CPU，但原先就已構建起的市場格局壁壘高，短時間內(nèi)難以改變，尤其是在生態(tài)方面處于劣勢。
雖然眾多國產(chǎn) CPU 公司不像英特爾和 AMD 等芯片巨頭早在 50 年前就已經(jīng)開始在半導體行業(yè)中摸索前行，但發(fā)展至今也有 20 多年的歷史沉積，開發(fā)出較為完善的產(chǎn)品線，近幾年正加速布局生態(tài)，并取得一定進展。
那么，目前國產(chǎn) CPU 的性能究竟如何?其生態(tài)建設具體進行到哪一步了呢?
國產(chǎn) CPU 譜系全面，在研一代對標國際主流
上周五，以飛騰和龍芯為代表的國產(chǎn) CPU 都在 2020 中國芯應用創(chuàng)新高峰論壇暨 IAIC 頒獎典禮上介紹了自己的產(chǎn)品線，兩家廠商都各自擁有三個產(chǎn)品系列，總體上產(chǎn)品譜系全面，覆蓋領域廣泛。
目前飛騰擁有包括飛騰騰云 S 系列、飛騰騰銳 D 系列和飛騰騰瓏 E 系列在內(nèi)的三個系列產(chǎn)品，其中 S 系列是高性能服務器 CPU，應用于計算和存儲服務器、數(shù)據(jù)中心等，D 系列是高能效桌面 CPU，主要應用于桌面整機、一體機和便攜機等，E 系列是高端嵌入式 CPU，用于嵌入式裝備信息系統(tǒng)、工業(yè)控制等方面。
相比其他 CPU，飛騰系列產(chǎn)品有何特點?國產(chǎn) CPU 最先看自主研發(fā)的程度，天津飛騰信息技術有限公司品牌推廣柯冠巖表示，判斷 CPU 性能的一個關鍵指標是看 CPU 的單核性能和內(nèi)核設計能力，飛騰系列產(chǎn)品所有內(nèi)核的研發(fā)全是由飛騰本土團隊完成。
“飛騰系列的另一個特點是安全，是非獨立式國產(chǎn) CPU 里面首個從 CPU 層面建設安全架構標準，從 CPU 層面支持國產(chǎn)計算機系統(tǒng)自體向上的本質(zhì)安全。”柯冠巖說。
值得一提的是，飛騰去年發(fā)布的桌面 CPU 飛騰 FT-2000/4 作為首款在 CPU 層面有效支持可信計算 3.0 標準的國產(chǎn) CPU，主頻最高可達 3.0GHz，市場表現(xiàn)良好，成為目前飛騰 CPU 產(chǎn)品中首個銷售量突破百萬個的產(chǎn)品。
柯冠巖表示，對于 CPU 而言，如果單款產(chǎn)品的數(shù)量不能過百萬，是很難在市場立足的，因此這一成績對飛騰而言意義巨大。
龍芯也將其 CPU 也分為三個產(chǎn)品系列，不過二者的分類標準不盡相同。龍芯將其 CPU 分為 1 號小 CPU、2 號中 CPU 和 3 號大 CPU，大 CPU 為 64 位多核系列處理器，面向桌面和服務器，廣泛應用于政企、金融、教育等通用化信息，中 CPU 為 64 和低功耗單核系列處理器，面向網(wǎng)絡安全和工業(yè)控制，應用于電力控制和軌道交通，小 CPU 為 32 位低功耗、低成本處理器，主要面向低端嵌入式和專用領域。
同樣，自主與安全性強也是龍芯的主要特點，據(jù)廣東龍芯中科電子科技有限公司總經(jīng)理江山介紹，龍芯目前廣泛應用的一代桌面處理器 3A3000/3A4000 和服務器處理器 3B3000/3B4000 擁有自主指令集 LoongISA，所有 IP 模塊都是自主設計，擁有片內(nèi)安全機制，內(nèi)置國密，可信性高。“去年我們的市場占有率是 10%，今年達到了 40%。”
更值得期待的是龍芯目前在研一代的桌面、服務器 CPU。龍芯官方介紹，龍芯在研一代 CPU 對標國際主流產(chǎn)品，其中 3A5000 桌面 CPU 將采用 12nm 工藝制程，相比上一代 3A4000 性能提升 50%，性能高于國內(nèi) 7nm ARM 處理器，3C5000 服務器 CPU 也將采用 12nm 工藝制程，最高頻率可達 2.5GHz。
聯(lián)合國內(nèi)軟硬件廠商，打造完整開放生態(tài)體系
按照一款產(chǎn)品的傳統(tǒng)發(fā)展邏輯，當產(chǎn)品鏈完整之后就是應用落地與生態(tài)建設。
柯冠巖在談到新基建對整個信息產(chǎn)業(yè)提出的四大考驗時，就談到了應用的快速落地是新基建發(fā)揮建設效益非常重要的環(huán)節(jié)。飛騰作為一家從事國產(chǎn) CPU 的設計與研發(fā) 20 多年的公司，通過多種方式加快應用落地。
2020 年中國芯應用創(chuàng)新設計大賽開設飛騰專項賽道就是一次推動應用落地的具體實踐，這一賽道專為基于飛騰 CPU 進一步開展創(chuàng)新性研發(fā)的項目而設置。在獲獎的項目中，有基于飛騰 CPU 的商用級統(tǒng)一存儲系統(tǒng)，有基于飛騰平臺的多并行操作系統(tǒng)的新一代 Web 應用防火墻，還有基于飛騰的核心交換機、工控平臺、輕薄筆記本、一體服務器、網(wǎng)關系統(tǒng)等產(chǎn)品，足以見得飛騰 CPU 本身具有廣泛應用落地的潛力。
在實際應用落地上，飛騰在包括云計算、5G、交通、大數(shù)據(jù)、AI 和能源等新基建領域都有應用落地。對于 5G 產(chǎn)品應用落地，柯冠巖說：“在 5G 方面，國內(nèi)國外都在同一起跑線，都沒有非常成熟的產(chǎn)品，也沒有很多的落地壓力，相信在這一領域國產(chǎn)芯很快就能追上國際水平。”
龍芯系列產(chǎn)品的應用落地更為廣泛，在安全類應用方面，高質(zhì)量等級芯片銷售量超過 10 萬顆;民用信息化上，黨政、教育、海外等出貨量超過 100 萬顆;在網(wǎng)絡安全、能源、交通、光電等方面，基于龍芯的 IP 授權，出貨量超過 1000 萬顆。
在生態(tài)建設方面，飛騰目前已經(jīng)聯(lián)合 1000 余家的國內(nèi)軟硬件廠商，打造了一個完整開放的國產(chǎn)生態(tài)體系，推出了 6 大類 900 多種整機產(chǎn)品，以及完成適配和正在完成適配的軟件和外送達 2400 多種。
龍芯則在全國成立 8 個子公司，與 60 余家公司共同組建龍芯生態(tài)適配服務產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，實現(xiàn)資源互動。龍芯官方表示，目前龍芯以及有超過 1000 多位緊密合作伙伴，超過 2 萬的開發(fā)人員，并提供芯片級開放、主板級共享、內(nèi)核級支持和開放性商業(yè)模式，打造真正開發(fā)的全產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)體系。
此外，龍芯擁有自己的龍芯瀏覽器和桌面生態(tài)，包括 QQ、微信、CAJ 閱讀器、美圖秀秀等軟件都已經(jīng)可以在龍芯桌面上運行，即用戶能夠在龍芯桌面上完成文檔編輯、Web 業(yè)務、3D 高清視頻等操作應用。
下一個十年，龍芯計劃成為支撐產(chǎn)業(yè)型的 CPU 企業(yè)，逐步走向開放市場和國際市場。
小結
從飛騰和龍芯的發(fā)展現(xiàn)狀來看，主打安全自主的國產(chǎn) CPU 在黨政、金融方面應用最為廣泛，近兩年出貨量取得新突破，生態(tài)鏈正逐步擴展，可適配軟件基本能夠滿足用戶需求，但在消費級市場的發(fā)展上，仍然同國際主流 CPU 存在顯著差距。
或許國產(chǎn) CPU 真正打入消費級市場之時，才是國產(chǎn) CPU 才真正崛起。
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