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这家国产企业发布其首款国产CPU芯片,CPU国产化现状如何?

2019-07-02 16:29
爱电子
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通用处理器是信息产业的基础部件,是电子设备的核心器件。计算机需要很多芯片,其中GPU、CPU、DSP芯片是三大核心芯片,本文主要讲讲CPU芯片,目前英特尔和AMD两家垄断全球八成以上CPU芯片的市场,国内厂商目前市场份额较小,仍在发展壮大之中。6月19日,上海兆芯集成电路有限公司发布首款国产CPU芯片“开胜KX-6000”,采用16nm设计工艺,在近似1mm的宽度里放置了6000万根导线,拥有4核和8核两个版本,每核主频首次达到3.0G赫兹。据悉,该CPU芯片采用X86架构,支持Windows XP到10系统,性能十分强悍,跑分上和Intel i5非常接近。

这家国产企业发布其首款国产CPU芯片,CPU国产化现状如何?

上海兆芯的崛起之路

作为国产CPU芯片企业,兆芯是国内领先的芯片设计厂商,同时掌握中央处理器、图形处理器、芯片组三大核心技术,拥有三大核心芯片及相关IP的完全自主设计研发能力。上海兆芯的x86通用处理器及配套芯片组全部研发环节透明可控,芯片性能稳定可靠,支持国内外主流操作系统,兼容绝大部分办公应用软件及外设产品。

上海兆芯成立于2013年,公司拥有大批具备硕士、博士学历的专职研发人员。兆芯致力于研发中国自主知识产权的核心处理器芯片。兆芯自主研发的中央处理器基于国际主流的x86指令集,产品性能国内领先,广泛应用于台式机、笔记本、一体机、存储服务器、磁盘阵列、工控整机等多种形态产品的设计生产。

采用兆芯通用CPU的多品牌台式电脑、笔记本电脑均已量产并完全达到成熟产品标准,且兼容性出色,可极大程度避免用户在迁移转换中的障碍。目前,兆芯平台整机已在党政军办公、信息化等国家重点系统和工程中得到积极推广和好评。在国内全产业链整合方面,兆芯始终保持高度开放的合作态度,与来自芯片制造、封装测试、整机制造、固件开发、操作系统及软件开发、系统集成等环节的国内领军企业均形成密切的合作关系,共同为扩大、完善产业生态不遗余力。

凭借业内领先的性能表现及在相关领域取得的突出成果,兆芯通用CPU屡获殊荣。兆芯自主研发的开先ZX-C系列处理器先后荣获“第18届中国国际工业博览会金奖”、“第十一届(2016年度)中国半导体创新产品和技术”和“2017年度大中华IC设计成就奖”三大奖项;开先KX-6000系列处理器采用16nm工艺,主频达3.0GHz,兼容x86指令集,支持双通道DDR4-3200内存,支持4K视频解码,性能更加出色,一举荣获“第20届中国国际工业博览会金奖”,得到行业高度认可。目前,兆芯通用CPU软硬件兼容性优秀,生态系统和产业链日趋完备,已可满足绝大多数国家关键领域的办公应用。

国产CPU芯片企业发展现状

CPU的研制需要有架构支撑,而目前主流的CPU架构有四种,ARM、X86、MIPS和Power,X86架构是应用最广的CPU架构,英特尔和AMD公司均有知识产权。国产CPU芯片厂商不多,目前也就6家主要的企业。

龙芯

中科院计算所从2001年开始研制龙芯系列处理器,经过十多年的积累与发展,于2010年由中国科学院和北京市政府共同牵头出资,正式成立龙芯中科技术有限公司,旨在将龙芯处理器的研发成果产业化。龙芯中科面向国家信息化建设的需求,面向国际信息技术前沿,以创新发展为主题,以产业发展为主线,以体系建设为目标,坚持自主创新,掌握计算机软硬件的核心技术,为国家安全战略需求提供自主、安全、可靠的处理器,为信息产业及工业信息化的创新发展提供高性能、低成本、低功耗的处理器。

龙芯中科公司致力于龙芯系列CPU设计、生产、销售和服务。主要产品包括面向行业应用的专用小CPU,面向工控和终端类应用的中CPU,以及面向桌面与服务器类应用的大CPU。为满足市场需求,龙芯中科设有安全应用事业部、通用事业部、嵌入式事业部和广州子公司。在国家安全、电脑及服务器、工控及物联网等领域与合作伙伴展开广泛的市场合作。龙芯中科拥有高新技术企业、软件企业、国家规划布局内集成电路设计企业、高性能CPU北京工程实验室及相关安全资质。

申威

申威处理器或申威CPU,简称 “SW处理器”。SW处理器源自于DEC的Alpha 21164,其研制得到了国家“核高基”专项资金支持。在国家“核高基”重大专项支持下、采用自主指令集,具体负责研发的单位是江南计算机所属于军方研究机构(总参56所),且具有完全自主知识产权的处理器系列。

SW1600处理器是江南计算所研制申威系列的第三代处理器,拥有16个RISC处理核,浮点高达140GFLOPS。是高性能服务器和存储技术与江南计算所合作的国家重点实验室项目,中华人民共和国自主知识产权,并且,SW1600已经运用到神威蓝光(Sunway BlueLight MPP)超级计算机上,是中华人民共和国公开面世的首台全采用自主研发生产处理器,达到每秒千万亿次浮点的超级计算机,2011年9月安装于国家超算济南中心。神威蓝光由国家并行计算机工程技术研究中心制造,获得科技部863计划支持,系统采用8704个SW1600处理器,峰值计算能力1.07016PFLOPS,持续计算速度795.9TFLOPS,LINPACK效率达到74.37%,总功耗只有1074KW。

飞腾

天津飞腾信息技术有限公司是一家快速成长中的中国芯片设计企业,总部位于天津滨海高新技术产业开发区,在北京、广州等地均设有运营、销售和研发中心。飞腾公司主要致力于高性能、低功耗集成电路芯片的设计、生产、销售与服务,为用户提供安全可靠、高性能、低功耗的CPU、ASIC、SoC等芯片产品、IP产品以及基于这些产品的系统级解决方案。始终为用户提供满意的产品是飞腾发展的动力和目标。飞腾的产品为政府、电信、银行、能源、交通、工业控制、互联网等企业的信息系统基础设施建设提供了在能耗、性能、成本等方面更多的选择空间。

飞腾以打造安全、可控、高效、稳定的信息系统为己任,引领国际主流生态系统建设,秉承创新、开放、共享、绿色、共赢的商业模式和经营理念,同国内外主流的整机、芯片、系统软件和应用软件厂商立了良好的战略合作关系,构建了完善的基于飞腾产品的生态系统。基于飞腾产品的整机系统已经在政府办公设备、企业服务器、电信交换机、互联网存储、云计算平台等多个领域推广应用。

北京君正

北京君正集成电路股份有限公司成立于2005年,由国产微处理器的最早倡导者在业内著名风投资金的支持下发起,致力于在中国研制自主创新CPU技术和产品,目前已发展成为一家国内外领先的嵌入式CPU芯片及解决方案提供商。公司拥有全球领先的嵌入式CPU技术和低功耗技术。针对移动产品的特点,北京君正创造性地推出了其独特的MIPS32兼容的微处理器技术XBurst。XBurst技术采用了创新的微体系结构,微处理器能够在极低的功耗下高速发射指令,其主频、多媒体性能、面积和功耗均领先于工业界现有的32位RISC微处理器内核。

基于XBurst CPU内核的JZ47xx 系列微处理器芯片自2007年初以来,凭借其优异的性价比、强劲的多媒体处理能力和超低功耗优势,迅速在生物识别、教育电子、多媒体播放器、电子书、平板电脑等领域得到大量应用,几年的时间里出货量达到几千万颗。JZ47xx系列芯片产品已成为我国芯片领域出货量较大、应用领域较广的自主创新微处理器产品。公司针对可穿戴式和智能设备市场推出M系列芯片,并针对智能手表、智能眼镜等推出了一揽子解决方案,帮助客户快速地研发产品并推向市场。依赖于君正自主设计极具竞争优势的的超低功耗CPU技术,多年积累的软硬件解决方案开发能力,以及本土化的技术支持,北京君正将会给可穿戴式和智能设备市场注入更大的发展活力。

中晟宏芯

苏州中晟宏芯信息科技有限公司坐落于素有‘东方水城’之称的中华名城苏州的高新区,地理区位优势明显,IT产业环境优越。公司注册成立于2013年底,旨在建立一个具有世界水平的自主可控、技术先进、专业从事高性能服务器CPU研发与产业化的高科技公司,实现与国际巨头同台竞争的局面。目前注册资本6亿元。

公司的主要业务为研发有市场竞争力的高性能服务器CPU芯片,解决当前缺乏量产国产服务器CPU芯片的困境。同时,公司将充分利用筹建的中国开放式Power架构联盟,和国内同行紧密通力合作,开发出强大、好用、安全可控的服务器系统,完善生态应用链并不断拓展应用规模。

总结:

芯片国产化是国家战略,也是发展我国信息产业的关键。作为应用最广的CPU芯片,由于英特尔和微软的硬件软件生态,国内企业很难快速进入市场。未来,国内厂商除了研究最新技术,发展生态,壮大CPU联盟成员也是重中之重。


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