极智硬件 | 国产CPU大荟萃 且听我一一道来

Posted 2022-09-20 极智视界

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  大家好，我是极智视界，本文介绍一下 国产CPU大荟萃 且听我一一道来。

  写这篇文章的初始原因还是由于前几天接触了一下中科海光 CPU 的人，了解了一下国产 CPU 的发展情况，其实之前也接触过像华为鲲鹏 CPU 处理器，但之前的感触没有现在这么深。由于本身工作会更加关注于用于 AI 加速的 NPU，所以对于 CPU 的关注度就没有那么高，平时也就用用大家比较常用的英特尔的产品。这篇文章就对国产 CPU 进行大荟萃，且听我一一道来。一台计算机或者服务器的性能很大程度上是由 CPU 决定的，CPU 越好，设备的性能就越好。CPU 实际上就是现代工业的 基础设施，越是先进的工业越是需要先进的 CPU 来支持。从使用场景来说，CPU 可以分为 移动级、桌面级 和 企业级。移动级 CPU 主要指的是手机，现在由 ARM 架构统治，而更加偏向于数字基建环节的桌面级和企业级 CPU 则主要由 X86 架构统治。这里介绍的国产 CPU 主要是指 桌面级/企业级 机器的 CPU，主要包括 龙芯、兆芯、鲲鹏、海光、申威、飞腾、平头哥。

  下面开始。

文章目录

• • 1. X86 阵营
  • • 1.1 兆芯
    • 1.2 海光
  • 2. RISC 阵营
  • • 2.1 鲲鹏
    • 2.2 飞腾
    • 2.3 平头哥
  • 3. 其他阵营
  • • 3.1 申威
    • 3.2 龙芯

1. X86 阵营

1.1 兆芯

兆芯主要采用 X86 架构，目前最强的是 KX-U6780A 处理器，采用 16nm 工艺，由台积电进行代加工，兆芯更加偏向于桌面级 CPU。

  兆芯是目前国内唯一一个同时具备开发 CPU、GPU 和 芯片组能力的公司，其中最有代表性的是 KX-U6780A，这个芯片说好听点就是多核性能战平 i5-7400，说的难听点就是单核性能弱比推土机 (AMD FX8150)。目前有部分安可需求的公司会采购一些兆芯 CPU 台式机，联想开天也采用兆芯开先 6640 芯片推出了一款笔记本，这也是专门为了满足某些特殊的安全需求，但销量不会太大，跟服务器肯定是没法儿比的。传闻兆芯下半年会推出 自研架构 的开胜 4000 服务器芯片。

1.2 海光

  海光主要背靠中科，采用 X86 架构，最新的是海光 7000 系列，采用 14nm 工艺，由三星、格芯进行代加工，海光主要做的是企业级也就是服务器级别的 CPU。

  天津海光目前是信创工程国产 X86 服务器芯片的唯一供应商，最近电信的服务器集采国产标包里面，海光芯片占比72%，占整体标包比重接近 20%。海光的技术来源于 AMD 的 zen1 架构，并获得了 IP 内核授权。海光的机器能在 5-40℃ 环境下稳定运行，CPU 内置的 Boot ROM 提供比 TPM 更加高级别的安全机制，机器基于国密算法进行加密、层次化逐级认证，保障系统安全启动。

2. RISC 阵营

2.1 鲲鹏

  鲲鹏采用 ARM 架构，最新型号是鲲鹏920，采用 7nm 工艺，由台积电进行代加工，鲲鹏920 是行业内首款 7nm 数据中心 ARM 架构芯片，号称能够碾压英特尔至强8180，但价格昂贵，就算是阉割到民用级别的八核版本 鲲鹏920s，搭配整机销售，价格也要高达 7500 元。

  华为一直在重点推进鲲鹏920+昇腾310/昇腾910的双引擎战略。但是吧，大家也知道，华为被制裁了，芯片造不出来了，鲲鹏920 靠着存货还能撑一段时间，但是鲲鹏930 却已经遥遥无期了。

2.2 飞腾

  飞腾采用 ARM 架构，最新桌面版型号是 D2000 系列，采用 16nm 工艺，由台积电代加工。

  飞腾历史长一点，曾经做过 sparc 芯片，但出货量太小，只能用在超算等细小领域，撑不起生态。直到转入 ARM 之后，飞腾才有了质的飞跃。2020年，飞腾芯片出货 150 万片，年营收达到 13 亿，其中超过 100 万片是高性能桌面 CPU FT2000。飞腾同样也被制裁了，去年没有发新品，估计日子也不太好过。

2.3 平头哥

  平头哥采用 ARM 架构，最具代表的就是 倚天710，这是在去年的云栖大会上发布的。平头哥的芯片设计能力是相当不错的，倚天710 的 PPT 参数比鲲鹏920 更加高。阿里云虽然被工信部骂了一顿，但是在整个云服务市场当中的占比还是相当高的，所以倚天710 要打造属于自己的生态体系，也许会比其他几家更加容易一些。

3. 其他阵营

3.1 申威

  申威最初采用 Alpha 指令集形成了三个国产 CPU 产品线，后来因为平方高级别保密的需求，后面又自研了 申威 SW 64位指令集，目前最新的是 SW26010 系列，采用 28nm 工艺，主要用于超级计算机，由中芯国际代工。

  除了军政等保密需求外，申威还给神威蓝光和神威太湖之光超算提供了芯片与系统的支持。2016年建成的太湖之光超算目前在世界上排名第四，具备非常强的竞争力。

  现在申威开始向民用方向拓展了，不过局限于指令集的问题，申威在拓展生态方面还是有一些吃力。

3.2 龙芯

  龙芯是所有这些国产 CPU 当中发生量最大的公司，导致不少人对龙芯有一些反感。不过，龙芯现在基本算是熬出头了，3A5000 的性能虽说没法和英特尔直接抗衡，但是替代一下英特尔五、六年前的产品，应该还是没有问题的。不过，自研的 Loongarch 指令集虽然很香，但是生态建设还是比较麻烦的。

  海光和兆芯的成就是有目共睹的，但问题在于，这两家依旧是在 X86 的生态体系下进行研究。高情商的说法是适配成本低，低情商的说法是继续帮助英特尔扩展产品边界。想要突破 X86 体系，还得看 RISC 阵营。我们国家应该是除了美国之外，唯一一个有着独立 CPU 生态体系的国家，并且这个生态还不止一个，X86、ARM、申威64、Loongarch 我们都有，这说明，万一哪天有突发状况时，我们不会失去对重点行业的掌控。但有时候，生态太多也不见得是一件好事，毕竟都是国内企业，又都有一些自己的背景存在，难免都需要照顾，这可能会出现有力却没法儿往一处使的尴尬境地。其实现在国产 CPU 的办公生态现在基本上已经没啥大问题了，平常使用的软件用起来体验还行，就是 bug 还稍微有一点多，需要各家厂商积极适配才行。但是，国产 CPU 生态想要进一步称为生产力生态，还需要上下游厂商付出大量的努力。这不是国产 CPU 一家的工作，还需要国产 GPU、操作系统、工业软件、应用软件等诸多方面合力才有可能实现，这是一件非常非常艰难的事情。

  好了，以上分享了 国产 CPU 大荟萃，且听我一一道来。希望我的分享能对你的学习有一点帮助。

 【极智视界】

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