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國(guó)產(chǎn)x86 CPU大升級(jí),自主架構(gòu)設(shè)計(jì),兆芯KX-7000KH-4000即將發(fā)布

2022/01/05
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1月4日消息,國(guó)產(chǎn)x86 CPU廠商上海兆芯今天通過(guò)官方公眾號(hào)宣布,2022年將推出基于全新自主架構(gòu)設(shè)計(jì)的服務(wù)器處理器以及桌面處理器,將進(jìn)一步豐富兆芯產(chǎn)品線,為用戶的應(yīng)用平滑遷移和信息安全提供強(qiáng)有力的保障。

眾所周知,目前憑借x86強(qiáng)大的生態(tài)優(yōu)勢(shì),英特爾和AMD的X86處理器多年來(lái)一直是桌面及服務(wù)器CPU市場(chǎng)的兩大霸主,雖然近幾年來(lái),基于Arm架構(gòu)的CPU在桌面及服務(wù)器CPU市場(chǎng)也取得了一些成績(jī),但是在桌面及服務(wù)器市場(chǎng)與x86 CPU相比仍是相去甚遠(yuǎn)。

而且,我們也可以看到,在國(guó)產(chǎn)桌面及服務(wù)器CPU這塊,Arm架構(gòu)的發(fā)展已經(jīng)受到了一定的限制,比如知名的國(guó)產(chǎn)Arm服務(wù)器CPU廠商華為和飛騰都被美國(guó)列入了實(shí)體清單。由于美國(guó)禁令的限制,目前華為在芯片設(shè)計(jì)與制造上都受到了影響,而飛騰則主要受制于芯片設(shè)計(jì)所需的EDA工具。

剩下的申威此前是基于Alpha架構(gòu),不過(guò)也有新的資料顯示,申威的64位服務(wù)器CPU已經(jīng)不再是基于Alpha架構(gòu)(不過(guò)還是兼容Alpha指令集),而是基于自主設(shè)計(jì)的新架構(gòu)。曾排名全球第一的超算“神威·太湖之光”的核心處理器就是基于申威的CPU。不過(guò),在去年,申威也已被美國(guó)列入了實(shí)體清單。

龍芯目前在推動(dòng)自主指令系統(tǒng)架構(gòu)LoongArch,擁有較高的自主可控性,且可兼容原有的MIPS生態(tài),不過(guò)相對(duì)于x86架構(gòu)來(lái)說(shuō),在桌面及服務(wù)器應(yīng)用生態(tài)上仍較為薄弱。

而上海兆芯和天津海光則分別選擇的是通過(guò)與擁有x86架構(gòu)的CPU廠商威盛和AMD合作,獲得x86架構(gòu)授權(quán),走x86 CPU路線,其優(yōu)勢(shì)在于能夠很好的兼容和利用現(xiàn)有的豐富的x86生態(tài)。但是,此前AMD已經(jīng)解除了與天津海光的后續(xù)合作,天津海光也被美國(guó)列入實(shí)體清單。

就國(guó)產(chǎn)CPU的技術(shù)路線來(lái)看,沒(méi)有絕對(duì)的優(yōu)劣之分,但不管是選擇何種路線,都可能會(huì)面臨著美國(guó)的打壓。不過(guò),即便如此,目前各個(gè)路線之下的國(guó)產(chǎn)CPU廠商都在持續(xù)奮力發(fā)展,逆勢(shì)前行。

目前華為、飛騰、申威和龍芯在服務(wù)器、桌面及嵌入式CPU領(lǐng)域,都有著相應(yīng)的產(chǎn)品布局。其中,華為和飛騰在國(guó)產(chǎn)服務(wù)器CPU市場(chǎng)相對(duì)強(qiáng)勢(shì),申威則主要在國(guó)產(chǎn)超算市場(chǎng)表現(xiàn)突出,而龍芯則通過(guò)多年的發(fā)展在國(guó)產(chǎn)嵌入式和桌面CPU方面表現(xiàn)不錯(cuò)。需要指出的是,華為和飛騰都拿的Arm的ARMv8指令集授權(quán),即便是Arm最新推出的ARMv9指令集,根據(jù)Arm高管的透露的信息顯示,Arm確定其Armv9架構(gòu)不受美國(guó)出口管理?xiàng)l例(EAR)的約束。而申威雖然此前使用的“Alpha架構(gòu)”源于美國(guó),但是美國(guó)廠商早已放棄Alpha架構(gòu),申威也早已買斷了授權(quán),并擁有Alpha架構(gòu)的所有設(shè)計(jì)資料,申威在發(fā)展過(guò)程中也有持續(xù)的自主創(chuàng)新,不會(huì)受到美國(guó)的制約。

天津海光目前主要的產(chǎn)品面向的是服務(wù)器和桌面CPU市場(chǎng)。而上海兆芯起步相對(duì)較早,產(chǎn)品線布局上也相對(duì)完整,覆蓋了嵌入式、桌面及服務(wù)器市場(chǎng)。海光雖然被美國(guó)列入實(shí)體清單,但是由于此前已經(jīng)獲得了Zen1架構(gòu)的授權(quán),因此依然能夠基于Zen1架構(gòu)來(lái)設(shè)計(jì)芯片,只是無(wú)法獲得AMD新的Zen架構(gòu)的授權(quán)了。

從市場(chǎng)角度來(lái)看,得益于x86架構(gòu)的生態(tài)優(yōu)勢(shì),天津海光和上海兆芯相對(duì)于其他架構(gòu)的國(guó)產(chǎn)CPU來(lái)說(shuō),擁有更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),特別是在在原有的國(guó)內(nèi)的x86 CPU市場(chǎng),有著較大的國(guó)產(chǎn)化替代優(yōu)勢(shì)。特別是天津海光,由于其此前獲得的是AMD非常成功Zen1架構(gòu)的授權(quán),這也使得其能夠推出相對(duì)容易的推出近似于基于Zen1架構(gòu)的AMD桌面版銳龍CPU和服務(wù)器霄龍CPU的產(chǎn)品。但是,目前天津海光的困境在于AMD已經(jīng)終止了合作,加上美國(guó)的制裁,后續(xù)新的架構(gòu)的獲取無(wú)望,只能完全靠自己來(lái)進(jìn)行相關(guān)后續(xù)架構(gòu)的開(kāi)發(fā)了,但這難度的高低,需要看之前AMD對(duì)于Zen1架構(gòu)的開(kāi)放程度如何了。

相比之下,上海兆芯由于獲得的是源自于威盛的相對(duì)老舊的x86 CPU架構(gòu),起點(diǎn)要比天津海光更低。不過(guò),所幸的是,上海兆芯起步相對(duì)較早(成立于2013年4月),雖然之前的ZX系列CPU一直被外界質(zhì)疑是穿著馬甲的威盛產(chǎn)品,不過(guò)近幾代產(chǎn)品已經(jīng)不再是基于威盛架構(gòu)的產(chǎn)品。并且,目前兆芯已經(jīng)成功獲得了威盛所持有的大部分的x86芯片開(kāi)發(fā)所需的技術(shù)和IP產(chǎn)權(quán)。

去年10月底,威盛就已宣布將全資子公司VIABASE與VIATECH所持有的部分x86芯片組產(chǎn)品相關(guān)技術(shù)、資料等IP產(chǎn)權(quán)以1.38億美元的價(jià)格出售給威盛與上海國(guó)資委的合資公司——上海兆芯。此外,威盛全資子公司VIABASE同時(shí)還將再出售部分處理器相關(guān)技術(shù)、資料等知識(shí)財(cái)產(chǎn)權(quán)給上海兆芯,交易金額為1.18億美元。去年11月,威盛還將其美國(guó)x86研發(fā)團(tuán)隊(duì)出售給了英特爾。至此,威盛等于是退出了x86 CPU的開(kāi)發(fā),而上海兆芯則獲得了后續(xù)x86 CPU開(kāi)發(fā)所必須的核心技術(shù)和專利,并擁有了完全的自主可控的能力。

根據(jù)兆芯官網(wǎng)資料顯示,目前兆芯最新PC及服務(wù)器的產(chǎn)品為2019年發(fā)布的開(kāi)先KX-6000和開(kāi)勝KH-3000,均基于16nm工藝,4/8核配置,主頻3.0GHz。根據(jù)相關(guān)測(cè)試數(shù)據(jù)顯示,兆芯KX-U6780A的單核性能相當(dāng)于i5-7400的44%,多核性能約為其82%。

根據(jù)此前兆芯公布的CPU路線圖顯示,上海兆芯全新的KX-7000系列,將采用全新CPU微架構(gòu),不僅支持DDR5,還將演進(jìn)到PCIe 4.0總線。

兆芯官方微信公眾號(hào)最新公布的信息也顯示,KX-7000系列將采用全新自主架構(gòu)設(shè)計(jì)。而根據(jù)預(yù)計(jì),KX-7000系列有可能將會(huì)升級(jí)7nm制程工藝。

兆芯總工王惟林此前曾透露,KX-7000的性能目標(biāo)是,將達(dá)到同期AMD的水平。不過(guò),AMD今年將推出5nm的Zen4,KX-7000想要追平不太可能,如果能夠追平7nm的 Zen3就很厲害了。

另外,近期在一場(chǎng)線上活動(dòng)上,上海兆芯也曝光了其新一代的開(kāi)勝KH-4000系列服務(wù)器CPU的一些信息,其單核性能將比上代提升60%以上,多核性能提升高達(dá)5倍,支持多路互聯(lián)、128PCIe Lane、16內(nèi)存通道,具有高效的虛擬化性能,并且采用的是可插拔的LGA封裝,能夠有效減低開(kāi)發(fā)維護(hù)成本,可全面支持國(guó)內(nèi)外主流的OS。兆芯表示,KH-4000系列服務(wù)器CPU的規(guī)格和性能達(dá)到了國(guó)際主流服務(wù)器水平。

值得一提的是,此前,上海兆芯曾在一則官方視頻中公布了一份詳細(xì)的路線圖顯示,后續(xù)兆芯還將推出自研的GPU獨(dú)立顯卡。

根據(jù)上面的資料顯示,該GPU獨(dú)立顯卡將采用臺(tái)積電28nm成熟工藝制造,功耗約70W。

編輯:芯智訊-浪客劍

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