龙芯、海光、鲲鹏这些国产CPU，技术消化吸收完成了吗？

近几年,自主可控重要性不断提升,在多年技术积累下,逐渐出现龙芯、兆芯、海光、申威、华为鲲鹏、飞腾六大厂商,也被称为“国产CPU六君子”,在由国外主导CPU技术的环境下,共同摸索向前。

但有一个事实,目前国产CPU六家主流厂商,其实架构技术均来源于国外。看到这你可能想问,国产CPU为何要引进国外技术?

站在前人的肩膀上,引进吸收再创新

技术引进的意义在于,学习先进设计经验,利用主流架构成熟市场生态环境。

CPU发展到现在数十年,技术逻辑极为复杂,开发工作中很多属于重复造轮子的行为;且就算从头自研出新的架构,还需要市场生态长期培育,失败概率非常高。站在前人的肩膀上,引进吸收再创新也是一种可行的技术路径。因此,芯片设计领域从来没有什么抄袭、模仿一说。

自研阵营中,龙芯基于MIPS授权,研发了LoongArch;申威Alpha架构来源于DEC公司,不过技术专利期已过,自研指令集可基于Alpha进行扩展。

x86阵营的兆芯、海光,架构来源于Intel和AMD。兆芯收购了台湾VIA公司,继承了VIA与Intel的交叉授权;海光则是从AMD手中,获得了微架构ZEN1完全授权和x86指令集永久授权。

ARM阵营,就更不用说了,华为鲲鹏和飞腾都是买自ARM公司。

六大厂商技术引进的任务完成了,那吸收再创新做的怎么样了?

技术吸收消化进度,有喜有忧

龙芯引进MIPS架构后,研发了 LoongArch,自主可控程度较高。其产品制程工艺达到12nm节点,性能逐步达到七八年前主流水平。生态环境也逐渐成长,今年完成了QQ、微信等主流应用兼容适配。

海光在ZEN1基础上,3年时间独立开发三代产品,海光三号性能与AMD三代宵龙CPU相当。可以说,海光完成了对x86架构的消化、吸收,并且迭代出一条新路,研发根基稳固。这意味海光拥有自主可控技术实力,随着未来继续发展,海光有希望自研出能与国外CPU打对手的产品。

自研路线和x86路线都有好消息,反观ARM阵营就没这么乐观了。

华为鲲鹏、飞腾两家,虽然同样拥有微架构自主迭代的能力,但却没有持续迭代的权力。原因在于ARM公司合作模式,只出售某一代微架构IP核授权,厂商也只能基于获得的授权进行有限的开发。目前国内ARM芯片厂商获得是ARMv8架构,最新的v9架构已经明确不会卖给国内。

如果想以v8为基础,按v9功能特性迭代添加IP核新模块,这条路也是行不通的。因有限的授权许可,会面临着侵权问题,这就是为何说国内ARM厂商没有持续迭代的权利。

国内ARM厂商面临着尴尬境地:基于落后的微架构开发出的产品,性能打不过别人;想拆开指令集研究出一条新路,但没有授权空间,未来发展很难说。

综上,我们要明确认识到,目前国产CPU正处于发展阶段,引进消化吸收再创新不失为一条务实的道路,重点在于吸收再创新阶段,也需要厂商担负起不同任务。龙芯、海光等披荆斩棘开辟新路,而ARM厂商更多要解决某些应用领域的燃眉之急。

希望六君子通力合作,稳步向前,共同走出国产CPU光明的未来。