从市场占有来看,当前国产主流CPU基本以三大指令集分支为主,即ARM、x86和LoongArch。其中,LoongArch是纯自研,ARM和x86属于授权+自研。但从源头上看,三大分支都是“引进-吸收-转化-自主”的路径。LoongArch也是基于MIPS授权而来,由于起步最早,如今已经完成指令集的完全自研。
一定程度而言,无论哪种路线,只要能解决清楚授权问题,后续都是有望完成自主自研这一关键转化动作的。这两天行业某内部交流会上,把国产四大主流CPU做了个总结,情况可以说喜忧参半。
01、华为和飞腾:面临ARM授权限制的挑战
四大CPU里,首先是ARM路线的华为和飞腾。尤其是华为,这两年呼声很高,在市场内也比较卖座。不过实际情况却不容乐观。
虽然华为和飞腾都手握ARMv8.2指令集授权,但由于ARM“一代一买”的严格限制,两家厂商并非如外界想象的一般,可以随意更新和升级产品。每一步都需要获得ARM公司的许可,否则就会造成侵权。
而众所周知的原因,两家厂商已经多年没有更新产品线,目前也很难获得ARM最新的v9版本授权,后续迭代存在巨大障碍。虽然近期坊间有很多传闻,但都可信度不高,毕竟日趋精准的无死角制裁也不是摆设。
更重要的是,两家也不能继续押宝ARM的霸王条款。按照ARM的现行规则,想升级新指令和架构就得高价购买。在旧IP核上继续研发必定侵权。巧妇难为无米之炊,在目前 V8.2架构上,无论华为还是飞腾都很难突破技术壁垒,实现自由演进迭代。
当然,也可以寄希望于制裁松动。就能持续重金砸下V9、V10、V11……Vn,不过即使这样,两家厂商也将在技术上一直处于被动地位,只能看着ARM的脸色演进。一旦制裁再起,当下的局面必然再度上演。
02、龙芯:自主指令集的优势与生态发展
相比于华为和飞腾的尴尬局面,手握自研指令集的龙芯就要从容许多。LoongArch从顶层设计,到功能定义,再到指令编码,都完全实现自研。
在几大国产CPU中,龙芯起步较早,通过多年的大规模技术投入,成功脱离了外部授权的限制,拥有完全自主控制权。这种自主性为龙芯提供了更大的研发空间,可以灵活地对指令集进行扩展和优化,摆脱了“卡脖子”的威胁。
目前,龙芯已经推出了从1号到3号的多款芯片产品,并且每一代产品在性能、能效比、安全性上都有所提升。最新一代芯片性能已经比肩intel酷睿10代。更重要的是,龙芯可以完全按照自己的产品路线图推进研发,不用看别人脸色,在自主能力和持续演进上没有丝毫后顾之忧。
同时,龙芯这几年在指令集生态的建设上也发展迅速,大力投入之下,应用兼容能力得到大幅提升。根据官方的信息,龙芯在软件生态上已局部超过x86和ARM,并计划开展ARM二进制翻译开发工作。
03、海光信息:x86路线的国产CPU代表与市场进展
三大路线中,不能忽视的还有x86路线。作为目前最主流的计算机和服务器生态,x86在国产CPU中也占据了非常重要的位置。
目前,国内x86路线最有代表性的就是海光信息,获得了x86指令集永久授权。和ARM的授权不同,x86指令集永久授权不受版本限制,并可以自行修改和扩展指令集,因此再自由迭代上也没有束缚。
海光信息目前已完成对引进技术和架构的消化吸收,并实现了自主迭代。基于“销售一代、验证一代、研发一代”的模式,海光CPU系列产品中的海光一号、海光二号、海光三号已经实现商业化应用。也验证了其具备足够的迭代研发能力。
同时,得益于对x86应用生态的完整兼容,海光信息的产品在市场中表现也非常不错,已经成功打入多个商业细分领域。
结语
国产芯片的发展,是一场技术的较量,也是一场赢在未来的赌注。
事实上,技术引进不丢人,站在巨人肩膀上看世界,也未尝不是好办法。但问题的根本在于能否走出一条适合自己的路子,摆脱受制于人的窘境。国产CPU的终点,还是把核心技术掌握在自己手里,方能畅谈自主可信和持续演进。
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