從華為芯片供應受阻的案例,便足夠讓人明白,如果能夠擁有自主的半導體產業鏈、先進的技術和更多的專業型人才,即便付出再高的代價,那都是值得的。而在芯片自主且幾乎不可逆的滾滾大潮下,國內本土CPU企業也已經是多點開花。
12月28日,北京監管局披露了中信證券關于龍芯中科首次公開發行股票并在科創板上市輔導基本情況表。信息顯示,中信證券和龍芯中科于2020年12月簽署了《龍芯中科技術股份有限公司與中信證券股份有限公司關于首次公開發行人民幣普通股(A 股)并上市之輔導協議》。隨著一紙公告,意味著龍芯要向科創板發起沖刺。無獨有偶的是,另一家國產CPU廠商飛騰在12月29日(今天)舉辦的“芯科技·新生態·共飛騰”2020飛騰生態伙伴大會上,發布了新一代高性能桌面處理器芯片騰銳D2000……趕在2020年尾,國產CPU處理器廠商們動作頻頻,似乎向外界傳遞了這樣的訊號——本土CPU處理器芯片產業已進入到“加速向前沖”的新階段。
1,龍芯中科開啟上市輔導,沖刺科創板,背后意義非同一般
龍芯是我國最早研制的高性能通用處理器系列,于2001年在中科院計算所開始研發,得到了中科院、863、973、核高基等項目大力支持,完成了十年的核心技術積累。先后成功流片我國首款通用CPU龍芯1號、首款64位通用CPU龍芯2B、首款主頻超過1GHz的通用CPU龍芯2E、首款四核CPU龍芯3A等,完成底層核心技術的累。
龍芯中科致力于龍芯系列CPU設計、生產、銷售和服務。目前,龍芯面向網絡安全、辦公與信息化、工控及物聯網等領域與合作伙伴展開廣泛的市場合作,并在政府、能源、金融、交通、教育等行業領域取得了廣泛應用。與龍芯開展合作的廠商達到上千家,下游開發人員達到數萬人,基于龍芯CPU的自主信息產業體系正在逐步形成。
據悉,龍芯CPU主要基于MIPS指令集。2009年,龍芯一次性買斷,獲得MIPS 32和MIPS 64架構的永久授權。此后,龍芯在MIPS固有指令集上添加不少自主研發的指令集,并研發出具備自主知識產權的龍芯指令集loogISA。
2010年,中科院和北京市政府共同牽頭出資龍芯中科技術有限公司正式成立,開始市場化運作,旨在將龍芯處理器的研發成果產業化。而此次沖刺科創板上市,也被業內解讀為利用資本市場的融資通道為龍芯產品市場化助力。
龍芯中科董事長胡偉武亦在公開場合透露,龍芯通過20年積累完成CPU性能補課,CPU通用處理性能達到AMD水平,龍芯OS操作系統在試錯中趨于成熟穩定架構,成熟度接近Windows XP的水平。
值得一提的是,在10月,比亞迪發布了搭載龍芯3A4000獨顯筆記本(面向消費者的筆記本電腦),該芯片基于新一代處理器核心(代號GS464V),相比上一代龍芯3A3000性能提升100%。同時在顯卡方面配備國產景嘉微JM7201;操作系統方面,除了可支持龍芯操作系統外,還可支持國產麒麟OS、UOS MIPS版本系統。由內而外的“國產"電腦吸引市場關注。
實際上,采用MIPS擴展架構的龍芯在2020年已有不少新品。包括比亞迪、航天科工集團等企業都推出了基于龍芯3A4000和龍芯3A3000系列處理器的臺式機。其中在重慶生產、航天科工和西南計算機公司推出的天明TRI17X系列臺式機搭載龍芯3A3000 1.2-1.5GHz四核心處理器、最大16GB DDR3內存、最大4TB硬盤,搭配獨立顯卡。
而龍芯中科也推出“福瓏2.0微型電腦”,其中極客版采用1.5GHz龍芯3A4000處理器,集成顯卡,搭配龍芯7A1000芯片組,用戶需要自己配硬盤使用,其余還有專門用于遠程開發和辦公的版本。龍芯目前匹配統信操作系統或者中標麒麟系統,短期的目標也以滿足日常辦公和其他應用為主。
從研發到市場,從體制內到體制外,龍芯儼然已經踏上打造國產CPU處理器芯片的征途。而下一步在資本市場加持下,能否更上一層樓,值得期待。方正證券則分析表示,在國內發展自主信息產業體系背景下,2020年,龍芯將完成技術補課,在2020年重心將開始慢慢轉到開放市場。
2,本土國產CPU處理器廠商正在悄悄崛起,2020年各自交出了不錯的成績單
2020年,CPU處理器市場可謂硝煙四起。英特爾推出了全新第十代酷睿系列處理器,首次將英特爾主流消費級桌面處理器的核心數量推高至10核心20線程,頻率更是達到史無前例的5.3GHz,一時間風頭無兩,成為游戲玩家心頭最愛。而AMD先是推出銳龍3000XT系列處理器加強產品競爭力,隨后在年底發布基于全新Zen3架構設計的銳龍5000系列處理器,直接拿下最強性能和最強單核心性能兩大桂冠。
在英特爾和AMD的激烈競爭之下,國產CPU也悄悄上線,在被海外巨頭壟斷的本土市場上逐漸生根發芽。當前CPU架構為兩大流派CISC(X86)和RISC(Arm、MIPS、Power等),隨著市場的演進,主流當屬X86和Arm架構。在國內一眾選手中,都各有擁躉:X86系主力選手是北大眾志、海光和兆芯,前兩者由AMD給予授權,后者則是來自中國臺灣地區威盛;MIPS陣營有龍芯、君正;Alpha系則以申威主導,主要面向高性能計算、服務器領域,在超算領域有強大的實力;Power系為中晟宏芯;Arm系中則有飛騰、華為海思等。此外,還有以自主架構為主打的華夏芯等。
在芯片自主浪潮下,國產CPU正悄然崛起,然而經過多年鏖戰,英特爾和AMD等國際芯片巨頭早已鑄就高護城河和高壁壘,國產CPU前進步伐仍相對趔趄,以2020年為分界線,國內CPU芯片賽道上各廠商分別交出了不同的成績單。在此,不妨重點列舉飛騰、華為和兆芯三家廠商。
從依托于SPARC架構轉向Arm架構的飛騰,在12月29日發布了新一代桌面處理器芯片騰銳D2000。據介紹,騰銳D2000集成8個飛騰自主研發的高性能處理器內核FTC663,兼容64位ARMv8指令集,主頻2.3-2.6GHz,典型功耗25W,支持飛騰自主定義的處理器安全架構標準PSPA I.0,滿足更復雜應8用場景下對性能和安全可信的需求。順便補充一下,據飛騰官網顯示,飛騰成立于2014年8月,目前飛騰的產品分為服務器芯片、桌面芯片和嵌入式芯片三大類。
相比上一代產品,騰銳D2000的性能則是大幅躍升,SPECint分值為97.45,接近原來的2倍。基于騰銳D2000的臺式機、筆記本、一體機、工控機、網安設備等各類型終端產品將于2021年第1季度陸續上市。同時,中軟、浪潮、中國系統、太極、東軟、航天信息等13家集成商與飛騰簽署合作協議,成為飛騰新基建服務保障平臺首批戰略合作伙伴。
據飛騰總經理竇強介紹,飛騰當前合作伙伴數量約1600家,完成了423個合作伙伴的924個項目開案設計與支持,與51家廠商的2557款軟件完成適配優化與認證;攜手生態伙伴發布了90余個行業聯合解決方案,覆蓋電信、金融、能源、交通、醫療、數字城市、工業制造等行業領域,同時耦合云計算、大數據、5G、人工智能AI和區塊鏈等技術方向。
此外,同樣是Arm架構中一員的華為,力道也十分強勁。華為旗下海思半導體在芯片研發設計領域的強大實力自是不必多說,而且華為海思可以自行開發設計從低端到高端,很多類型的芯片。在2020年推出基于鯤鵬920處理器的臺式機。鯤鵬920處理器是華為自研用于臺式機和服務器的處理器產品,核心配置數量從8個到64個可選,目前已知用于臺式機的鯤鵬920處理器以8-24個核心為主。在操作系統方面,根據不同的用戶需要預裝銀河麒麟或者統信UOS操作系統。
據華為稱,目前已經完成數千種軟件的適配,能夠基本滿足大部分用戶日常使用。近日,統信、華為、龍芯等30家公司成立同心生態聯盟,目標是打造中國操作系統新生態,打破微軟Windows操作系統的壟斷。
兆芯是成立于2013年的國資控股公司,總部位于上海張江,在北京、西安、武漢、深圳等地設有研發中心和分支機構。公司擁有一大批具備碩士、博士學歷的專職研發人員,同時擁有CPU、GPU、芯片組三大核心技術,具備三大核心芯片及相關IP設計研發能力。兆芯自成立以來已成功研發并量產多款通用處理器產品,并形成“開先”、“開勝”兩大產品系列,兆芯通用處理器及配套芯片廣泛應用于電腦整機、筆記本、一體機、云終端、服務器和嵌入式計算平臺等產品的設計開發。
在X86陣營中,兆芯2020年結合包括惠普、聯想、柏睿數據、英眾科技、芯杰英等廠商,就旗下開先KX-6000系列處理器推出多款臺式機產品。而在10月26日,兆芯更是宣布斥資1.38億美元獲得威盛也就是VIA的部分X86處理器技術和資料。
3,小結
中國半導體行業協會副理事長魏少軍表示,與2019年相比,2020年國產通用CPU處理器盡管與世界最先進水平相比仍有一些差距,但已從十年前“基本不可用"到今天“完全可用",國產CPU應用開始從專用領域轉向大眾消費公開市場領域,走出具有里程碑意義的重要一步。而龍芯中科董事長胡偉武指出,研發核心技術不能彎道超車,特別是像芯片這樣的高復雜系統能力建設,需要以30年為周期。