安防芯片自衛(wèi)戰(zhàn)是如何打響的

以?？低暈槔?，分析其芯片采購構(gòu)成會發(fā)現(xiàn)：高端 CPU、GPU 等通用器件主要來源于安霸、英偉達、英特爾等美國企業(yè);余下的中端甚至是低端元件來自于海思等國內(nèi)企業(yè)，但值得一提的是 SoC 芯片等元件已實現(xiàn)非美國供應(yīng)。

面對如此的飛來橫禍，?？低曉陔娫挄h上回應(yīng)，在高端元件方面事先備好的 1-2 年存貨和正在進行的供應(yīng)鏈及產(chǎn)品方案的替代處理，緩和了此次風(fēng)波中經(jīng)歷的風(fēng)險和壓力。

但所有人都悉知這并非長遠之計。，海康威視高級副總經(jīng)理、董秘黃方紅明確表示「如果有需要我們自己設(shè)計芯片」，「自研一款芯片并不是很復(fù)雜的事情，但大家需要關(guān)注的是中國芯片產(chǎn)業(yè)鏈整體的進展」。

國內(nèi)安防市場如今面臨了一個希臘半神英雄阿基里斯一樣的困境。

國內(nèi)安防產(chǎn)業(yè)體量巨大，但與此同時，高端芯片過度依賴進口的現(xiàn)狀卻反映出國內(nèi)安防芯片領(lǐng)域發(fā)展的不良于行。安防芯片就是這個英雄脆弱的腳踵，被擊中后不僅步履維艱，更有就此轟然倒下的危機。

這在這個特殊的外交歷史時期尤為引發(fā)思考和關(guān)注。

1 追根溯源

國產(chǎn)芯片問題的關(guān)鍵在哪里？

這就需要對近期安防產(chǎn)業(yè)鏈條中的關(guān)鍵芯片元件的市場，以及芯片設(shè)計 EDA 行業(yè)進行集中整理和分析，才能較為全面地認識到其中的問題。

1.CPU

CPU 是芯片領(lǐng)域技術(shù)追趕難度最大的存在，同樣也是安防領(lǐng)域數(shù)據(jù)中心端最重要的存在。

一方面，英特爾幾乎壟斷了整個 CPU 市場，國內(nèi)敢于挑戰(zhàn) CPU 內(nèi)核的企業(yè)團隊數(shù)量非常有限。雖然有龍芯這樣具有研發(fā)能力的廠商，但產(chǎn)品大都沒有實現(xiàn)商業(yè)量產(chǎn)。因此維持生存和運營仍需要申請科研項目和政府的補貼。

另一方面，由于缺乏完善的產(chǎn)業(yè)生態(tài)支持，盡管做出的產(chǎn)品在單一或部分指標(biāo)上能夠超越國外 CPU，但還是不足以與市場主導(dǎo)產(chǎn)品形成競爭。

但有希望的是，從龍芯（MIPS）架構(gòu)，海光和兆芯（X86 架構(gòu)，從 AMD 和 VIA 獲得授權(quán)，申威（購買 DEC alpha 架構(gòu)），再加上一些交換芯片，arm 架構(gòu)的處理器，中國基本能實現(xiàn)整個計算機和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的全自主。

同時，RISC-V 開源架構(gòu)的普及有望吸引到更多的挑戰(zhàn)者。

1）龍芯，源于中科院，是國內(nèi) PC 級 CPU 銷量最大的公司，打破了國內(nèi)部分專家和從業(yè)人士并不看好 CPU 國內(nèi)自主路線的發(fā)展的落后觀念。

最新一代龍芯 3A4000 處理器，采用 28nm 工藝，頻率從龍芯 3A3000 的 1.5GHz 提升到了 2.0GHz，架構(gòu)升級為 GS464V，搭配的芯片組也升級到了龍芯 7A2000，28nm 工藝。目前亮相的只是樣機量產(chǎn)向客戶供貨要等到明年。

另一波代表產(chǎn)品，龍芯 3A/B3000 處理器出貨量達 30 萬片以上。據(jù)稱更換到 14 納米工藝后，就能達到 AMD 公司 Zen 系列處理器的水平。

2）兆芯，成立于 2013 年，是 VIA 威盛與上海政府基金成立的合資公司，獲得了 X86 授權(quán)，是國內(nèi)發(fā)展高性能 X86 處理器的中堅力量。

兆芯和安鈦克合作發(fā)布國產(chǎn)化自主可控網(wǎng)絡(luò)安全平臺，也與龍芯、飛騰有合作，推出龍芯 3A3000/3A4000，兆芯 C4600、飛騰 FT1500A/2000 系列。

在 x86 處理器領(lǐng)域，如果說狀元和榜眼分別是英特爾 （intel） 和 AMD，那么探花則是 2013 年成立的上海兆芯集成電路公司。

今年 6 月份發(fā)布的兆芯 KX-6000、KH-30000 系列，將工藝升級到 16nm 工藝，成為國內(nèi)第一款主頻達到 3.0G 赫茲的通用 CPU，有 4 核及 8 核兩種規(guī)格，還支持 PCIe 4.0、雙通道 DDR4 內(nèi)存，搭配的芯片組升級到了 KH-3000 系列。

3）今年初，華為推出鯤鵬 920，成為業(yè)界首顆兼容 ARM 架構(gòu)的 64 核數(shù)據(jù)中心處理器。

性能上，四核版相當(dāng)于酷睿 i5 6300H，八核版相當(dāng)于酷睿 i5 8300H。采用 7nm 工藝制造，該處理器基于 ARMv8 架構(gòu)，擁有 64 個 2.6GHz 核心，支持 8 通道 DDR4、PCIe 4.0 和 CCIX 互聯(lián)芯片。

9 月，華為已經(jīng)率先在深圳電力行業(yè)部署鯤鵬國產(chǎn) CPU 生態(tài)體系，逐漸取代英特爾 CPU。

4）飛騰，是國產(chǎn) CPU 企業(yè)中能夠覆蓋高性能計算芯片 （大） 到桌面、嵌入式芯片 （小） 均能提供產(chǎn)品的企業(yè)，是國產(chǎn)芯片的主流代表之一。

截至 2019 年 8 月，已聯(lián)合 500 余家軟硬件合作伙伴，研制了 6 大類 300 余種整機產(chǎn)品，移植、優(yōu)化了 1000 余種軟件。

2019 年 8 月 26 日，國內(nèi)自主安全領(lǐng)域領(lǐng)軍企業(yè)中國長城完成對天津飛騰 35% 的股權(quán)收購，成為天津飛騰的第一大股東。

2.GPU 芯片：

GPU 方面，產(chǎn)值小、門檻高使市場內(nèi)幾乎只剩下兩家可以研發(fā)高性能 GPU 的公司：AMD 和英偉達。英偉達是全球最大的獨立 GPU 供應(yīng)商，GPU 芯片銷售收入占到了總收入的 81%。

而在移動 GPU 端，主流架構(gòu)主要包括 ARM 開發(fā)的 Mali、Imagination 開發(fā)的 PowerVR，以及高通開發(fā)的 Adreno。

在被蘋果拋棄前，ImaginaTIon 曾是業(yè)內(nèi)最大的研發(fā)商，瀕臨倒閉，2017 年被中國私募投資基金——凱橋（Canyon Bridge）斥資 5.5 億英鎊（約合 49 億元人民幣）收購。目前全球采用 ImaginaTIon 技術(shù)的芯片出貨已經(jīng)超過了 110 億顆。

技術(shù)、人才、專利，這三樣成為了其他公司與之同場競技時不得不面對的重要障礙，國內(nèi) GPU 廠商更是難以摸到彼此之間的巨大差距。景嘉微成為了目前國內(nèi)唯一量產(chǎn) GPU 的行業(yè)龍頭。

1）景嘉微，國內(nèi) GPU 行業(yè)龍頭，A 股唯一 GPU 芯片設(shè)計公司，成立于 2006 年 4 月。

研發(fā)背靠國防科大，并積極與國內(nèi)外算法公司展開新技術(shù)合作。首款具備自主知識產(chǎn)權(quán)的圖形處理芯片 JM5400 已經(jīng)開始應(yīng)用，下一代 GPU JM7200 流片、封裝、測試、適配順利， 今年 3 月份獲得首批訂單，明年有望放量。JM9231 GPU 性能可達到 2016 年中低端產(chǎn)品水平，這對于起步較晚的國內(nèi)顯示芯片行業(yè)而言應(yīng)該說意義還是非常重大的。

2）西郵微電，嵌入式圖形處理器（GPU）芯片-螢火蟲 1 號，嵌入式 GPU 芯片，該項目填補了國內(nèi)空白，總體技術(shù)達到國內(nèi)領(lǐng)先水平。

3）中科曙光，代表的 Xmachine GPU 服務(wù)器和 Sothis AI 人工智能平臺，面向金融人工智能應(yīng)用，提供定制化開發(fā)產(chǎn)品及服務(wù)。從芯片、板卡、整機、平臺、開發(fā)架構(gòu)上，全面支撐金融機構(gòu)的人工智能應(yīng)用，提高金融服務(wù)器性能，控制金融風(fēng)險。

4）英特爾，明年即將推出 Xe GPU，半路進軍已經(jīng)十分成熟的 GPU 市場，勢必會做出差異化產(chǎn)品。據(jù)稱，GPU 將成為英特爾公司未來第二重要的產(chǎn)品。

5）Vivante 被芯原微電子收購，主流的嵌入式 GPU 技術(shù)供應(yīng)商，ARM、ImaginaTIon、Qualcomm、Vivante 和 NVIDIA 五強基本壟斷市場。

3. ASIC 芯片/AI 芯片：

專用芯片 ASIC（多為 AI 芯片）的高研發(fā)時間成本和高技術(shù)商業(yè)化風(fēng)險成了未來推廣之路的一大障礙。但其場景定制化的優(yōu)點備受安防廠商青睞，目前國內(nèi)已有成熟安防芯片產(chǎn)品，如比特大陸、寒武紀、地平線、依圖等。

由于尚未形成一定的技術(shù)壁壘，國內(nèi)芯片廠商紛紛抓住此次機會想要一展頭角：中科寒武紀推出了 NPU 芯片，地平線推出了 BPU 芯片等等以響應(yīng)市場的號召。國內(nèi)芯片廠商在這一領(lǐng)域的發(fā)展值得期待。