為什么國產(chǎn)CPU會落后這么多,原因在于國產(chǎn)操作系統(tǒng)?
對于國產(chǎn)CPU,大家的印象是什么樣的?估計大部分人都說工藝落后,性能低下,與intel、AMD相比,根本就不是一個級別的。
這話確實(shí)也沒錯,國產(chǎn)CPU如果要與intel、AMD相比,不管是工藝,還是性能,都落后了很多年,同時還沒有windows生態(tài)支持,無法走進(jìn)普通消費(fèi)者的市場,只能是行業(yè)機(jī)構(gòu)采用。
在接下來20年間,芯片技術(shù)突飛猛進(jìn),“美國硅谷”突然成為了全球最頂尖的科研創(chuàng)新場所,英特爾、AMD、IBM、摩托羅拉等企業(yè)乘勢崛起,搖身一變成為壟斷全球的芯片大亨,徒留中國一臉錯愕。
在猛然意識到大規(guī)模集成電路的重要戰(zhàn)略意義后,90年代,風(fēng)氣開始轉(zhuǎn)變。2000年10月,中國提出“十五計劃”,并將“大力發(fā)展集成電路”列入了十五計劃綱要,國務(wù)院更是印發(fā)了18號文件,鐵下心來大力扶持集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展。在這樣的大背景下,無數(shù)人才、無數(shù)機(jī)遇齊齊涌入。
說起CPU,大家第一想到的肯定是intel,然后是AMD,畢竟在電腦CPU領(lǐng)域,這兩家廠商占了95%+以上的份額。
當(dāng)然,現(xiàn)在隨著手機(jī)、平板等移動設(shè)備的崛起,很多人習(xí)慣將手機(jī)的芯片也稱之為CPU,其實(shí)是不對的,CPU一般指電腦芯片,手機(jī)芯片叫Soc,是含CPU、GPU、NPU、DSP、MODEM等等組件的。
如果說國產(chǎn)手機(jī)Soc還有華為麒麟,還有紫光展銳,甚至還有聯(lián)發(fā)科,這三大品牌可以與世界頂尖的高通、三星、蘋果抗衡的話。
那么在國產(chǎn)CPU領(lǐng)域,達(dá)到世界頂尖水平的真不多,雖然有6大品牌,比如有龍芯、兆芯、申威、飛騰、華為鯤鵬、海光,但在CPU領(lǐng)域,要與INTEL/AMD相比,還是差得有點(diǎn)遠(yuǎn)的。為什么國產(chǎn)CPU會落后這么多,很多人覺得一方面是芯片設(shè)計水平的問題,還有芯片制造水平的問題,還有指令集、IP核等等,國產(chǎn)CPU可以說在漢芯造假后,失去了20年。
但事實(shí)上,在我看來,國產(chǎn)CPU落后的根源,還是在于國產(chǎn)操作系統(tǒng),無法與windows抗衡,如果有一款國產(chǎn)系統(tǒng),能夠與windows抗衡,或者windows能夠支持國產(chǎn)CPU,那么國產(chǎn)CPU也不會落后這么遠(yuǎn)。事實(shí)上,我們看看整個電腦的生態(tài),就會明白,芯片的指令集其實(shí)是一套軟件,它是位于芯片與操作系統(tǒng)之間的。
如果說芯片使用的是“硬件語言”,那么操作系統(tǒng)使用的則是“軟件語言”,指令集的作用可以理解為二者之間的“翻譯官”。所以指令集與芯片、操作系統(tǒng)是強(qiáng)綁定關(guān)系,比如INTEL的X86指令與windows是綁定的,形成了WINTEL聯(lián)盟,ARM指令集與安卓是綁定的形成A-A聯(lián)盟。
國產(chǎn)CPU呢?不管是龍芯的MIPS、還是申威的Alpha,無法安裝windows,只能安裝國產(chǎn)的基于linux修改的國產(chǎn)操作系統(tǒng),而linux的生態(tài)與windows相比,根本就不完善。至于華為鯤鵬、飛騰是ARM架構(gòu),也裝不了windows,而兆芯、海光雖然采用的是X86架構(gòu),但起步晚,授權(quán)并不完整。所以導(dǎo)致國產(chǎn)CPU的硬件+軟件生態(tài),就沒有一個能夠與windows抗衡的,這就導(dǎo)致了這些CPU,無法走入最大需求的普通消費(fèi)市場,只能切入一些邊緣的小市場。
此前,阿里平頭哥憑借玄鐵系列嵌入式CPU的研發(fā)創(chuàng)新成果獲得浙江省技術(shù)發(fā)明一等獎。據(jù)了解,該研發(fā)成果實(shí)現(xiàn)了指令集、處理器架構(gòu)及配套工具鏈的創(chuàng)新突破,實(shí)現(xiàn)了國際領(lǐng)先的同類性能水平。
玄鐵CPU量產(chǎn)超20億顆,包括紫光展銳、珠海炬芯等200余家企業(yè)都在基于玄鐵系列處理器設(shè)計芯片,目前已在國產(chǎn)芯片中得到廣泛應(yīng)用,像手機(jī)周邊、智能家電、汽車電子等場景都能見到它的身影。
平頭哥副總裁孟建熠介紹道,“平頭哥在指令集和處理器設(shè)計上擁有非常扎實(shí)的基礎(chǔ),在推進(jìn)自研架構(gòu)產(chǎn)品的同時,所積累的核心技術(shù)正在逐步貢獻(xiàn)到了開源RISC-V架構(gòu)中,平頭哥將與業(yè)界共同推進(jìn)RISC-V開源架構(gòu)的生態(tài)建設(shè),持續(xù)降低芯片設(shè)計門檻,構(gòu)建智能、安全和普惠的AIoT芯片生態(tài)?!?
不過,在經(jīng)歷了這一兩年的“無芯之痛”之后,國產(chǎn)CPU也提升非???,先是龍芯的最新CPU,已經(jīng)在28nm時實(shí)現(xiàn)了等同于AMD 28nm時的水平了。
還有兆芯等也是發(fā)展迅速,最近飛騰更是傳出了好消息,今年飛騰CPU,要實(shí)現(xiàn)7nm工藝,而明年將實(shí)現(xiàn)5nm工藝,實(shí)現(xiàn)對intel、AMD的追趕。
據(jù)了解,嵌入式CPU的主要應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)智能設(shè)備上,而根據(jù)IDC預(yù)測,2025年全球?qū)⒂?16億臺物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,而這些設(shè)備中的多數(shù),都將使用嵌入式CPU,可見嵌入式CPU發(fā)展空間巨大。