努力追趕三十年，中國(guó)CPU芯片登上牌桌

芯師爺|Core master|

2024-08-15 09:31:48 589

長(zhǎng)久以來，當(dāng)人們談?wù)撈餋PU，一般只會(huì)有英特爾和AMD兩個(gè)答案。

面對(duì)兩大巨頭對(duì)于CPU領(lǐng)域的壟斷，蘋果公司有別的想法。2010年，喬布斯向世人宣告了Apple A4 Chip，可惜的是，這款芯片沒能撐起喬布斯當(dāng)時(shí)的期待。直到2020年末，蘋果推出M 1系列芯片，震動(dòng)業(yè)界，收獲頗多贊譽(yù)。

CPU是整個(gè)電子信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)器件，在信息時(shí)代的重要性不言而喻。這也表明，對(duì)自研CPU有想法的不會(huì)只有蘋果一家。對(duì)于這顆頗具戰(zhàn)略意義的芯片，中國(guó)也一直在努力著，從上世紀(jì)90年代算起，至今已經(jīng)有三十年時(shí)間。這期間，主導(dǎo)國(guó)產(chǎn)CPU發(fā)展的模式幾經(jīng)變革，社會(huì)各界對(duì)于國(guó)產(chǎn)CPU的重視度同樣有數(shù)次變遷，直到2018年之后認(rèn)識(shí)到其必要性。

10年時(shí)間，蘋果完成了A4 到M1的質(zhì)變，得以有底氣與英特爾說分手；經(jīng)過三十年的努力追趕，與時(shí)間賽跑的國(guó)產(chǎn)CPU又是否正在實(shí)現(xiàn)厚積薄發(fā)？

圖源 | 攝圖網(wǎng)

三十年的跌宕起伏

1994年，中國(guó)IT界萌生了自研CPU的種子，但在生存危機(jī)之下，自研兩個(gè)字太過于*，活下去大過一切。

臨近千禧年，隨著*次互聯(lián)網(wǎng)浪潮的到來和技術(shù)進(jìn)步，國(guó)內(nèi)的PC與軟件產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展，部分頭部國(guó)產(chǎn)電腦商逐漸在亞太地區(qū)站穩(wěn)腳跟。這時(shí)候，生存已經(jīng)不成問題，技術(shù)自主和創(chuàng)新顯得更加重要。與此同時(shí)，隨著國(guó)內(nèi)信息化與電子硬件制造業(yè)的發(fā)展，“缺芯”的情況也被*高度重視。從“十五”開始，國(guó)產(chǎn)CPU自主性的問題再度提上議程，產(chǎn)業(yè)政策不斷加碼。核高基、泰山計(jì)劃、863計(jì)劃等相繼出臺(tái)。

在產(chǎn)業(yè)機(jī)遇和政策推動(dòng)下，一批產(chǎn)業(yè)志士投身到國(guó)產(chǎn)CPU這個(gè)大命題當(dāng)中，全力打造中國(guó)“芯”。1999年，鄧中翰博士回國(guó)創(chuàng)辦了中星微電子；同年，飛騰處理器正式創(chuàng)立；次年，“龍芯”項(xiàng)目啟動(dòng)，由中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所的胡偉武博士主導(dǎo)；2003年，申威正式踏上了中國(guó)半導(dǎo)體的舞臺(tái)。

在行業(yè)暖春中，國(guó)產(chǎn)CPU芯片面世的產(chǎn)品越來越多。不過，即便國(guó)產(chǎn)芯片商做出與海外廠商產(chǎn)品性能相當(dāng)?shù)男酒膊灰欢〞?huì)被市場(chǎng)所接受，更何況國(guó)產(chǎn)廠商與英特爾之間一直存在著代差。而且，彼時(shí)的國(guó)產(chǎn)自主CPU選擇繞過X86專利墻，這也導(dǎo)致很難適配微軟系統(tǒng)，畢竟Wintel聯(lián)盟主導(dǎo)市場(chǎng)數(shù)十年。不能適配微軟系統(tǒng)則帶來了另一個(gè)問題，幾乎沒有生態(tài)支持且約等于空白的桌面，在市場(chǎng)上會(huì)有客戶買單嗎？

那些年，英特爾太能打，讓國(guó)產(chǎn)CPU的自主之路走得太艱難。

當(dāng)國(guó)產(chǎn)替代遇上AI時(shí)代

自2019年開始，大洋彼岸對(duì)中國(guó)芯片的鐵幕緩緩落下，在這一刻，“自主可控”的重量被無限放大，芯片國(guó)產(chǎn)化從“有必要做”，變成了“不得不做”。

但僅僅是國(guó)產(chǎn)替代的浪潮，短時(shí)間內(nèi)還不足以撼動(dòng)海外廠商在中國(guó)CPU領(lǐng)域的*壟斷地位，生態(tài)的壁壘總是最難跨越，能用和好用之間有著難以跨越的鴻溝，市場(chǎng)會(huì)用腳投票且不會(huì)給弱者任何憐惜。

圖源 | 此芯科技

對(duì)于很多國(guó)產(chǎn)CPU企業(yè)及初創(chuàng)企業(yè)來說，真正的機(jī)會(huì)在AI PC時(shí)代。此芯科技創(chuàng)始人兼CEO孫文劍告訴芯師爺，傳統(tǒng)CPU將轉(zhuǎn)變?yōu)锳I CPU，生態(tài)也將從封閉走向開放。開放生態(tài)打敗封閉生態(tài)這件事上，在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)有了成功的案例。“從生態(tài)上面，從AI技術(shù)的發(fā)展上都看到了變革的機(jī)會(huì)，有了變革的機(jī)會(huì)，其實(shí)大家才有創(chuàng)業(yè)的機(jī)會(huì)。”

2021年，此芯科技正式成立，作為創(chuàng)始人的孫文劍有著深厚的行業(yè)沉淀，出身于X86陣營(yíng)，曾任AMD客戶定制部中國(guó)區(qū)負(fù)責(zé)人，而公司核心團(tuán)隊(duì)也大多出身海外大廠。對(duì)于為何初創(chuàng)公司便選擇CPU這條不容易走的路，孫文劍認(rèn)為，幾十年下來，國(guó)內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展已經(jīng)非常豐富和完善，未來產(chǎn)業(yè)的機(jī)會(huì)主要集中在兩個(gè)領(lǐng)域，一類是CPU、GPU等我國(guó)尚未拿下的賽道，一類則是未來新興場(chǎng)景和生態(tài)所需的芯片。

雖然路難走，但公司團(tuán)隊(duì)技術(shù)力量強(qiáng)大，有著清晰的目標(biāo)，讓此芯科技一開始便得到諸多產(chǎn)業(yè)資本青睞，曾獲聯(lián)想創(chuàng)投天使輪，以及啟明創(chuàng)投、同歌創(chuàng)投等機(jī)構(gòu)領(lǐng)投的融資，公司在三個(gè)多月前完成數(shù)億元人民幣A+輪融資，國(guó)調(diào)基金領(lǐng)投。

不負(fù)期待，僅僅三年時(shí)間，此芯科技便成功落地CPU產(chǎn)品——此芯P1。與傳統(tǒng)國(guó)產(chǎn)CPU有些不同的是，這款處理器是一款異構(gòu)SoC，其中集成了CPU、GPU和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器（NPU）。

圖 | 芯師爺攝

據(jù)了解，此芯P1采用的是6nm制程制造，集成的是Armv9 CPU核心，包括8個(gè)性能核和4個(gè)能效核，主頻最高3.2GHz，同時(shí)集成10核Arm Mali GPU處理器。通過搭載NPU等模塊，該芯片端側(cè)AI算力達(dá)45TOPS，支持100億參數(shù)以內(nèi)端側(cè)大模型部署。在7月30日的產(chǎn)品發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，CEO孫文劍稱，此芯P1達(dá)到量產(chǎn)要求，將正式進(jìn)入產(chǎn)品化階段。

盡管AI PC時(shí)代的呼聲很高，但當(dāng)前市場(chǎng)的主流產(chǎn)品仍是傳統(tǒng)PC，英特爾們的生態(tài)壁壘只是出現(xiàn)絲絲裂痕而已。在這種情況下，此芯科技要如何在市場(chǎng)站穩(wěn)腳跟？

孫文劍認(rèn)為，此芯科技作為本土企業(yè)也擁有一些自己獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，比如國(guó)內(nèi)市場(chǎng)很大，占據(jù)了全球PC市場(chǎng)的1/5；第二，中國(guó)除了CPU和操作系統(tǒng)，在生產(chǎn)制造、軟件設(shè)計(jì)、各種應(yīng)用開發(fā)等方面并不落后，也許在某些領(lǐng)域上存在一些差距，但長(zhǎng)遠(yuǎn)來看并不算差距。“這種情況下我們就有機(jī)會(huì)跟國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈緊密合作、產(chǎn)生互補(bǔ)。如果論資金、規(guī)模、歷史，我們跟巨頭的確有差距，但如果放到整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈上來講，我們有自己的優(yōu)勢(shì)，對(duì)大模型的適配、應(yīng)用的適配、操作的適配，我們和本土企業(yè)有更多機(jī)會(huì)進(jìn)行適配。”

值得一提的是，主打“一芯多用”的此芯P1，其使用場(chǎng)景不僅包括筆記本、迷你電腦、一體機(jī)、臺(tái)式機(jī)、家庭娛樂主機(jī)和企業(yè)邊緣側(cè)主機(jī)等，還可覆蓋車載智能座艙與云計(jì)算等場(chǎng)景。另?yè)?jù)孫文劍透露，國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)都非常樂意與此芯科技合作，愿意彼此結(jié)成類似于40年前Windows+X86的產(chǎn)業(yè)同盟。

內(nèi)核自研是戰(zhàn)略目標(biāo)

在上世紀(jì)90年代至2019年之間，國(guó)產(chǎn)CPU之路走得并不順暢。

從路線上總體可分為三條，其一為自主派，即從最基礎(chǔ)的指令集出發(fā)，構(gòu)建一套我國(guó)完全自主可控的系統(tǒng)；其二為引進(jìn)派，即引進(jìn)大廠技術(shù)和專利，兼容X86/Arm主流生態(tài)，通過“引進(jìn)-消化-吸收-再創(chuàng)新”，研發(fā)出有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品；其三則是依托于Arm或RISC-V生態(tài)，逐步蠶食存量的X86市場(chǎng)。

圖 | 芯師爺攝

在當(dāng)前的全球大環(huán)境下，自主派的路顯然更加長(zhǎng)遠(yuǎn)，也最能食得時(shí)代紅利。這一路線以龍芯中科、申威等企業(yè)為代表。數(shù)據(jù)顯示，龍芯中科2018年全年?duì)I收為1.93億元，2021年?duì)I收為12億元。

作為一家在短短三年內(nèi)成功定義產(chǎn)品且流片的初創(chuàng)企業(yè)，此芯科技現(xiàn)階段和Arm在CPU IP層面的合作對(duì)公司產(chǎn)品和客戶是最優(yōu)解，因?yàn)锳rm在CPU架構(gòu)上有很強(qiáng)的技術(shù)積累，正在從低功耗移動(dòng)計(jì)算架構(gòu)向高能效AI 計(jì)算架構(gòu)升級(jí)，此芯科技可以借助Arm的路線圖升級(jí)，確認(rèn)更適合AI PC產(chǎn)品的IP。同時(shí)在軟件層面，此芯科技投入很多精力并獲得Arm很多支持，后者也希望自己的IP有豐富生態(tài)。

對(duì)于有長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)的企業(yè)而言，購(gòu)買IP核心顯然不是長(zhǎng)遠(yuǎn)計(jì)劃。對(duì)此，孫文劍表示，該公司將根據(jù)資源情況，有序在軟件、硬件上投入，“CPU內(nèi)核自研是我們的戰(zhàn)略目標(biāo)。”

結(jié)語(yǔ)

念念不忘，必有回響。

在努力追趕的這三十多年里，CPU的自主之路雖然遍布荊棘，但好在沒有得過且過甚至言說放棄。時(shí)至今日，國(guó)產(chǎn)CPU基本走過了從無到有的路，經(jīng)過了基本可用、可用到好用的階段。

對(duì)于中國(guó)而言，沒有一座山是翻不過的。

即便是曾經(jīng)望而不得的汽車領(lǐng)域，通過四十多年的市場(chǎng)換技術(shù)和換賽道競(jìng)爭(zhēng)，中國(guó)汽車品牌已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳統(tǒng)海外汽車品牌的反超。在被英特爾、AMD等海外廠商把持的CPU領(lǐng)域，也未必沒有可能。如今，在CPU領(lǐng)域，我們不僅可以看到龍芯、申威、飛騰、海思、兆芯、海光等頭部品牌，也有此芯科技等后起之秀。

當(dāng)市場(chǎng)和時(shí)間站我們這邊的時(shí)候，一切都值得期待。

-END-

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