12月24日，龍芯中科發(fā)布新一代處理器架構(gòu)產(chǎn)品龍芯3A4000/3B4000。19日，飛騰公司在其生態(tài)伙伴大會上，首次介紹了飛騰新一代FT-2000/4處理器。12日，兆芯發(fā)布了面向高性能服務(wù)器市場的開勝KH-40000系列。10月20日，華為發(fā)布高性能服務(wù)器的鯤鵬920處理器。國產(chǎn)CPU廠商為何選擇在這個時間點密集發(fā)布新品？面對大數(shù)據(jù)云計算與移動智能時代的來臨，國產(chǎn)CPU如何走出相對“舒適”的專用市場，嘗試進(jìn)入競爭激烈的公開市場？

國產(chǎn)CPU已具備快速發(fā)展條件？

發(fā)展國產(chǎn)CPU，一個繞不開的話題是生態(tài)。在CPU主宰計算的時代，英特爾不僅在硬件層面掌控與北橋CPU配套的南橋芯片組外圍接口等核心技術(shù)，也主導(dǎo)著與x86相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)和測試認(rèn)證；在軟件層面，與微軟結(jié)成“Wintel”聯(lián)盟形成長期相互協(xié)同的利益閉環(huán)。

這些舉措使得眾多應(yīng)用廠商均圍繞x86+Windows體系開發(fā)產(chǎn)品。國產(chǎn)CPU很難獨立發(fā)展起來。然而，隨著大數(shù)據(jù)云計算時代的到來，CPU的產(chǎn)業(yè)生態(tài)正在發(fā)生變化。

對此，天津飛騰信息技術(shù)有限公司總經(jīng)理竇強(qiáng)指出，以前英特爾打敗其他對手的法寶之一就是生態(tài)。但是在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域，面向云計算，大量使用的是開源軟件。云計算廠家也會對自己的軟件代碼進(jìn)行大量優(yōu)化，這也導(dǎo)致相關(guān)軟件掌據(jù)在云計算廠商手中，可以很容易就遷移到另一個平臺上去。這種情況下，傳統(tǒng)CPU的生態(tài)優(yōu)勢就不那么明顯了。

正是因為看到了這一點，有越來越多的國際廠商進(jìn)入CPU領(lǐng)域。比如日前亞馬遜發(fā)布了第二代服務(wù)器芯片 Graviton，并在數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)商用；高通的驍龍8c、驍龍7c也在聯(lián)網(wǎng)筆記本電腦市場站穩(wěn)了腳跟。這些消息均給中國CPU廠商帶來了信心。這也是近期國產(chǎn)CPU廠商紛紛加強(qiáng)市場力度的原因之一。

此外，ARM架構(gòu)芯片的性能也在不斷提高。龍芯中科公司胡偉武此前接受記者采訪時就曾指出：“占據(jù)國際市場主要份額的x86架構(gòu)處理器單核性能上在2010年至2012年前后基本達(dá)到天花板，這就給國產(chǎn)CPU提供了追趕的機(jī)會。”上海兆芯集成電路有限公司副總經(jīng)理羅勇表示，兆芯國產(chǎn)x86解決方案的性能表現(xiàn)，以及來自合作伙伴、客戶等方面的認(rèn)可和積極評價，都證實了兆芯國產(chǎn)x86解決方案在桌面辦公領(lǐng)域已經(jīng)完全具備了無縫替代國際廠商同類產(chǎn)品的條件。

竇強(qiáng)也表示：“以前ARM架構(gòu)服務(wù)器的性能弱于x86 CPU。但是，通過這些年的努力，CPU性能正在接近英特爾處理器的水平。比如亞馬遜近日發(fā)布的第二代處理器得益于可以進(jìn)行優(yōu)化，性能已經(jīng)不弱于采用英特爾CPU的解決方案。”

有了性能和生態(tài)這兩點，國產(chǎn)CPU已經(jīng)具備了快速獨立發(fā)展的基本條件。而更重要的一點是，面對強(qiáng)大國際對手，國產(chǎn)CPU得以快速發(fā)展的重要因素是以開放對封閉。英特爾從上世紀(jì)70年代開始就進(jìn)入CPU行業(yè)，至今已經(jīng)形成強(qiáng)大的生態(tài)體系。但是，隨著云計算大數(shù)據(jù)的發(fā)展，亞馬遜、阿里、騰訊這樣的云計算廠商擁有更大的人力物力，有足夠多的應(yīng)用場景去試驗和優(yōu)化，這就給新進(jìn)入的企業(yè)提供了更好的發(fā)展空間，而且大多采取開源的方式。當(dāng)然，像亞馬遜這些企業(yè)不可能將公司核心資源進(jìn)行分享。這就要求國內(nèi)企業(yè)需要通力合作，共同打造適合自身的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

事實上，龍芯、飛騰、兆芯等CPU廠商都在致力于打造一套涵蓋了芯片設(shè)計、芯片制造、整機(jī)生產(chǎn)、操作系統(tǒng)及軟件開發(fā)、辦公系統(tǒng)集成等環(huán)節(jié)的完整的國產(chǎn)化產(chǎn)業(yè)生態(tài)。國產(chǎn)CPU的產(chǎn)業(yè)生態(tài)正在逐漸發(fā)展完善起來。

異構(gòu)集成是國產(chǎn)CPU突圍的重要途徑？

近幾年來，受限于工藝、制程和材料的瓶頸，摩爾定律的演進(jìn)開始放緩，芯片的集成越來越難以實現(xiàn)，依靠縮小線寬的辦法已經(jīng)無法同時滿足性能、功耗、面積以及信號傳輸速度等多方面的要求。在此情況下，越來越多的半導(dǎo)體廠商開始把注意力放在異構(gòu)集成層面。依托快速發(fā)展的先進(jìn)封裝技術(shù)，或者片上系統(tǒng)，在實現(xiàn)高效能運(yùn)算的同時，又具備靈活性、差異化。

比如，英特爾針對摩爾定律的未來發(fā)展，提出了“超異構(gòu)計算”概念，希望通過先進(jìn)封裝技術(shù)實現(xiàn)的模塊級系統(tǒng)集成。在2018年年底舉辦的“架構(gòu)日”上，英特爾首次推出Foveros 3D封裝技術(shù)。在7月份召開的SEMICON West大會上，英特爾再次推出一項新的封裝技術(shù)Co-EMIB，能夠讓兩個或多個Foveros元件互連，并且基本達(dá)到單芯片的性能水準(zhǔn)。

竇強(qiáng)認(rèn)為，異構(gòu)計算是CPU技術(shù)的重要發(fā)展方向，中國CPU廠商也應(yīng)加強(qiáng)這方面的技術(shù)開發(fā)?，F(xiàn)在純靠通用計算在很多領(lǐng)域已經(jīng)不足以滿足性能需求了，CPU+AI、CPU+FPGA或者CPU+特殊專用引擎以后肯定會大行其道。

由于整體實力的差異，決定了差異化競爭是國產(chǎn)CPU廠商發(fā)展的主要策略，而異構(gòu)集成正是實現(xiàn)差異化的重要途徑之一。對此，竇強(qiáng)指出：“CPU的開發(fā)肯定會做一些定制化工作，以實現(xiàn)產(chǎn)品的差異化。我們會跟客戶緊密捆綁，把客戶的訴求體現(xiàn)在芯片里去，不僅是PC芯片，服務(wù)器芯片、嵌入式芯片都會這樣做。這是國產(chǎn)CPU的生存之道，也是我們的一個優(yōu)勢。將優(yōu)化工作做好了，可以更好地滿足用戶的需求，實現(xiàn)用戶的目的?！?/p>

由于中國IC企業(yè)的實力普遍弱于國際大廠，面對異構(gòu)計算大潮，中國企業(yè)同樣應(yīng)當(dāng)采取與合作伙伴一起共同協(xié)同發(fā)展的模式，或者采取先進(jìn)封裝的方式將多顆小芯片封裝在一起，或者通過授權(quán)的方式，將不同IP集成到一顆芯片。模式很多，可以共同探索。

國產(chǎn)CPU該如何走出“舒適”的專用市場？

隨著近年來廠商的實力逐漸增強(qiáng)，市場上逐漸可以越來越多地見到國產(chǎn)CPU的身影。中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會集成電路設(shè)計分會理事長魏少軍指出，國產(chǎn)CPU在專用市場取得較好成績，部分國產(chǎn)CPU已經(jīng)開始走出專用市場，嘗試進(jìn)入公開市場參與競爭。

竇強(qiáng)認(rèn)為，正是由于數(shù)據(jù)中心、移動互聯(lián)網(wǎng)等市場的發(fā)展、格局的變化，給國產(chǎn)CPU帶來了更多的機(jī)遇，而且這個市場的發(fā)展比以前預(yù)計的更快。

那么，接下來國產(chǎn)CPU應(yīng)當(dāng)如何走出專用市場，進(jìn)一步開發(fā)公開市場呢？

根據(jù)胡偉武的介紹，龍芯公司未來的發(fā)展面臨著二個轉(zhuǎn)變：一是公司的發(fā)展瓶頸將從研發(fā)和技術(shù)逐步過渡到市場和產(chǎn)業(yè)鏈，因此除了不斷提升產(chǎn)品性能及加強(qiáng)自身研發(fā)能力之外，龍芯將投入更多精力和資源在外圍產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)上；二是龍芯的目標(biāo)市場正在以國家安全相關(guān)市場為主逐步過渡到更多領(lǐng)域和地域，經(jīng)過多年的市場培育和摸索，龍芯在非國家安全相關(guān)行業(yè)也開始有了更多應(yīng)用機(jī)會。

竇強(qiáng)表示，在市場層面，飛騰公司關(guān)注服務(wù)器芯片、桌面芯片和嵌入式產(chǎn)品，建立完整的產(chǎn)品線。工業(yè)半導(dǎo)體市場智能制造工廠等，對信息化的需求非常迫切，其中大量用到工業(yè)控制芯片，我們使命就是解決信息安全問題。由于嵌入式產(chǎn)品需要一個比較長的導(dǎo)入時間，這方面的產(chǎn)品開發(fā)是十分迫切的。

相對于嵌入式產(chǎn)品，服務(wù)器的市場空間更大，云計算廠商數(shù)據(jù)中心，每年可能采購的服務(wù)器數(shù)量是幾十萬到百萬臺，隨著5G通訊的部署邊緣計算也會很快的起來。針對服務(wù)器芯片這個巨大的市場空間，竇強(qiáng)認(rèn)為，國產(chǎn)CPU廠商可以先可以根據(jù)阿里、騰訊的需求，定制化的方式切入。

由于定制化芯片比通用芯片更加貼合用戶需求，采用與數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商合作的方式，進(jìn)行產(chǎn)品定制，更加容易導(dǎo)入?？梢酝ㄟ^這種方式，先切入這個市場，再逐漸擴(kuò)大國產(chǎn)CPU的占有率。