2020年,CPU處理器市場(chǎng)可謂硝煙四起。
一邊是英特爾推出全新第十代酷睿系列處理器,一時(shí)風(fēng)頭無(wú)兩;另一邊,AMD先后推出銳龍3000XT和銳龍5000系列處理器,奪下兩大桂冠。
在英特爾和AMD的激烈競(jìng)爭(zhēng)之下,國(guó)產(chǎn)CPU也正悄然崛起,在被國(guó)際巨頭肆虐的本土市場(chǎng)上逐漸生根發(fā)芽。
中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)副理事長(zhǎng)魏少軍曾公開(kāi)表示,當(dāng)前國(guó)產(chǎn)通用CPU處理器盡管與世界最先進(jìn)水平相比仍有一些差距,但已從十年前“基本不可用”發(fā)展到今天“完全可用”,國(guó)產(chǎn)CPU應(yīng)用開(kāi)始從專(zhuān)用領(lǐng)域轉(zhuǎn)向公開(kāi)市場(chǎng),邁出了具有里程碑意義的重要一步。
在此大環(huán)境和趨勢(shì)下,飛騰公司近日召開(kāi)“2020飛騰生態(tài)伙伴大會(huì)”。作為國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的自主CPU芯片提供商,飛騰公司堅(jiān)持核心技術(shù)自主創(chuàng)新,產(chǎn)業(yè)生態(tài)開(kāi)放聯(lián)合的發(fā)展理念,不斷完善產(chǎn)品譜系,攜手上下游廠商構(gòu)建起龐大、開(kāi)放、活躍的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。與國(guó)產(chǎn)CPU發(fā)展步調(diào)相輔相成。
飛騰公司的生態(tài)進(jìn)展與規(guī)劃
生態(tài)布局
大會(huì)上,飛騰公司總經(jīng)理竇強(qiáng)分享了2020年飛騰CPU的生態(tài)建設(shè)和應(yīng)用成果。截止目前,飛騰合作伙伴數(shù)量約超過(guò)1600 家(包括集成商合作伙伴246家、硬件合作伙伴516家、軟件合作伙伴851家),整機(jī)形態(tài)日益豐富,應(yīng)用領(lǐng)域持續(xù)拓展。
同時(shí)加速發(fā)力協(xié)同優(yōu)化,推動(dòng)軟件認(rèn)證適配,攜手生態(tài)伙伴發(fā)布了 90 余個(gè)行業(yè)聯(lián)合解決方案,覆蓋電信、金融、能源、交通、醫(yī)療、數(shù)字城市、工業(yè)制造等行業(yè)領(lǐng)域,同時(shí)耦合云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、5G、AI、區(qū)塊鏈等技術(shù)方向,給行業(yè)信息化建設(shè)快速發(fā)展提供“芯”動(dòng)能。
飛騰公司副總經(jīng)理張承義向與非網(wǎng)等媒體指出,飛騰生態(tài)大會(huì)的意義一方面在于打破外界對(duì)于公司自成體系、排外的固有印象與生態(tài)困境;另一方面,在堅(jiān)持自主創(chuàng)新、開(kāi)放聯(lián)合的方針下,加強(qiáng)技術(shù)提升與生態(tài)建設(shè),拓寬“朋友圈”。
在良好的產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境和上下游生態(tài)伙伴的通力合作下,飛騰公司2020年芯片銷(xiāo)量超150萬(wàn)片,全年?duì)I收超13億元,取得了較快發(fā)展。其中,由于終端類(lèi)產(chǎn)品規(guī)模較大,桌面CPU銷(xiāo)量約占其中8成,主要應(yīng)用于黨政辦公系統(tǒng)、重點(diǎn)行業(yè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)以及金融、能源和軌道交通等關(guān)系到國(guó)家安全和國(guó)計(jì)民生的重要領(lǐng)域。
未來(lái),飛騰將圍繞9個(gè)戰(zhàn)略性行業(yè)的部分合作伙伴,支持其產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和軟硬件適配與優(yōu)化,推動(dòng)行業(yè)聯(lián)合解決方案加速落地,助力客戶(hù)取得商業(yè)成功。
此外,飛騰也在發(fā)力校企合作和技術(shù)人才培養(yǎng),正式發(fā)布了飛騰培訓(xùn)認(rèn)證體系,與西安交通大學(xué)、湖南大學(xué)、電子科技大學(xué)、天津大學(xué)等11所高校的15個(gè)項(xiàng)目已經(jīng)簽約。面向政府部委機(jī)關(guān)、行業(yè)用戶(hù)、行業(yè)協(xié)會(huì)、集成商、整機(jī)商、板卡廠商等企事業(yè)伙伴共育人才,共同構(gòu)筑信息人才的全新生態(tài)。
三大產(chǎn)品線迭代升級(jí)
2020年,飛騰公司對(duì)三大產(chǎn)品譜系(高性能服務(wù)器 CPU、高效能桌面 CPU、高端嵌入式 CPU)進(jìn)行了全面的品牌升級(jí),形成了騰云S系列、騰銳D系列、騰瓏E系列,產(chǎn)品研發(fā)基于這三大產(chǎn)品線不斷迭代升級(jí)。
大會(huì)期間,飛騰發(fā)布了新一代桌面處理器芯片騰銳D2000。飛騰公司副總經(jīng)理郭御風(fēng)介紹,騰銳D2000集成8個(gè)飛騰自主研發(fā)的高性能處理器內(nèi)核FTC663,兼容64位Armv8指令集,主頻2.3-2.6GHz,TDP功耗25W,支持飛騰自主定義的處理器安全架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)PSPA I.0,滿(mǎn)足更復(fù)雜應(yīng)8用場(chǎng)景下對(duì)性能和安全可信的需求。
相比上一代產(chǎn)品,騰銳D2000性能大幅提升,可與上一代產(chǎn)品 FT-2000/4 管腳兼容,客戶(hù)可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有系統(tǒng)的原位拔插代換,無(wú)縫兼容;SPECint分值為97.45,接近原來(lái)的2倍?;隍v銳D2000的臺(tái)式機(jī)、筆記本、一體機(jī)、工控機(jī)、網(wǎng)安設(shè)備等各類(lèi)型終端產(chǎn)品將于2021年第1季度陸續(xù)上市。
在高性能服務(wù)器CPU部分,飛騰在2020年下半年推出了騰云S2500系列服務(wù)器CPU,相比上代產(chǎn)品性能大幅躍升,兼具高可擴(kuò)展、高性能、高安全、高可靠、高能效五大核心能力,目前已被國(guó)內(nèi)諸多廠商所采用。
據(jù)竇強(qiáng)介紹,下一代服務(wù)器CPU將基于全新的FTC860核心,采用Armv8.2+架構(gòu)。新架構(gòu)將內(nèi)存支持升級(jí)到DDR5,并拓展到16個(gè)通道,支持內(nèi)存校驗(yàn)糾錯(cuò),還有最多64路PCIe 5.0,安全方面支持PSPA 1.0架構(gòu)。與S2500相比,新一代的服務(wù)器CPU在單核性能上將有50%的提升,芯片計(jì)算性能提升1倍以上,訪存性能提升60%以上,芯片I/O性能提升15倍。
在嵌入式CPU方面,竇強(qiáng)表示,下一代嵌入式CPU將會(huì)采用柔性體系架構(gòu),即兼顧性能和功耗的大小核設(shè)計(jì),接口豐富的高集成SoC,差異化的配置和多形態(tài)的封裝,適配多場(chǎng)景應(yīng)用。基于柔性體系架構(gòu),打造四核、雙核、單核版三種規(guī)格產(chǎn)品,來(lái)滿(mǎn)足包括電力、軌交、云終端及工業(yè)控制等多種場(chǎng)景需求。
除了產(chǎn)品更新以外,從飛騰下一步規(guī)劃來(lái)看,公司還計(jì)劃推出第一代桌面平臺(tái)化解決方案——洞庭平臺(tái)。據(jù)介紹,該平臺(tái)將支持包括騰銳D系列芯片(桌面CPU)以及飛騰套片x100在內(nèi)的產(chǎn)品。張承義表示,洞庭平臺(tái)可以為客戶(hù)提供集成度更高,可靠性更高,成本更低的解決方案,同時(shí)加快開(kāi)發(fā)進(jìn)度,提升國(guó)產(chǎn)化率。
展望
回看當(dāng)下CPU市場(chǎng),經(jīng)過(guò)多年鏖戰(zhàn)的英特爾和AMD等行業(yè)巨頭早已鑄就了高護(hù)城河,國(guó)產(chǎn)CPU一邊踉蹌前行,一邊重振旗鼓。
在芯片自主浪潮下,展望2021年,飛騰公司將進(jìn)一步加大產(chǎn)品研發(fā)、生態(tài)建設(shè)力度,通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新賦能行業(yè)發(fā)展。預(yù)計(jì)全年人員規(guī)模將突破1200人,研發(fā)投入突破7億元,芯片交付量超200萬(wàn)片,全年?duì)I收超20億元。
架構(gòu)之“爭(zhēng)”
了解完飛騰市場(chǎng)進(jìn)展和規(guī)劃之后,我們不妨再來(lái)看一下CPU架構(gòu)方面。
CPU是電子設(shè)備的運(yùn)算和控制核心,負(fù)責(zé)指令讀取、譯碼與執(zhí)行。指令集是CPU處理指令及數(shù)據(jù)的規(guī)范,可分為復(fù)雜指令集(CISC)與精簡(jiǎn)指令集(RISC),前者以x86架構(gòu)為主,后者涉及Arm、MIPS、Alpha、Power等架構(gòu)。隨著市場(chǎng)的演進(jìn),目前x86、Arm成為主流的兩種架構(gòu)。
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關(guān)于CPU架構(gòu)的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀,張承義在采訪中分析了CPU架構(gòu)從“蠻荒時(shí)代”到“戰(zhàn)國(guó)時(shí)代”再到“寡頭時(shí)代”的發(fā)展過(guò)程。
2009年以來(lái),x86逐步領(lǐng)跑通用CPU(桌面與服務(wù)器CPU)市場(chǎng),規(guī)模優(yōu)勢(shì)相較于Non-x86不斷擴(kuò)大。十多年來(lái),不少“鼓吹”Arm服務(wù)器CPU的廠商,高通、博通、AMD、華芯通等先后鎩羽而歸。根據(jù)Gartner的數(shù)據(jù),2019年,全球x86服務(wù)器出貨量和銷(xiāo)售額分別為1249.7萬(wàn)臺(tái)和693.6億美元,遠(yuǎn)超其它架構(gòu)。
不過(guò),近年來(lái)隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,Arm架構(gòu)迎來(lái)發(fā)展良機(jī)。Arm架構(gòu)CPU的應(yīng)用始于低功耗、計(jì)算量小的移動(dòng)場(chǎng)景,憑借低能耗、靈活性高等優(yōu)勢(shì)逐漸在移動(dòng)端、IoT側(cè)占據(jù)市場(chǎng)及技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
Arm陣營(yíng)動(dòng)作頻頻,Arm與x86在通用CPU市場(chǎng)展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)。以飛騰為代表的國(guó)內(nèi)Arm架構(gòu)陣營(yíng)能否突出重圍?張承義認(rèn)為,架構(gòu)的演進(jìn)存在時(shí)代性和偶然性,是否契合歷史機(jī)遇與計(jì)算變革是其能否脫穎而出的重要原因。
從上述Arm陣營(yíng)廠商的“前車(chē)之鑒”以及Marvell不久前“放棄”Arm服務(wù)器芯片計(jì)劃的行業(yè)動(dòng)態(tài)不難發(fā)現(xiàn),Arm服務(wù)器CPU單純走商業(yè)市場(chǎng)的路子行不通,以定制化產(chǎn)品和角度切入細(xì)分市場(chǎng)是較為可能的出路。
在本屆大會(huì)當(dāng)中,飛騰聯(lián)合了中國(guó)長(zhǎng)城、浪潮、同方、曙光、中興通訊等15家國(guó)內(nèi)廠商發(fā)布了基于騰云S2500的多路服務(wù)器產(chǎn)品群。高性能服務(wù)器CPU騰云S2500明年預(yù)計(jì)迎來(lái)爆發(fā)期,有望帶來(lái)服務(wù)器CPU的增長(zhǎng)。
桌面CPU領(lǐng)域,蘋(píng)果攜Arm架構(gòu)的M1芯片高調(diào)而來(lái)。暫且不討論蘋(píng)果進(jìn)攻桌面端的野心,站在Arm和x86的競(jìng)爭(zhēng)角度來(lái)看,蘋(píng)果此舉無(wú)疑對(duì)Arm來(lái)說(shuō)是一個(gè)好消息,M1芯片的發(fā)布將會(huì)吸引更多的人,將開(kāi)發(fā)人員從x86轉(zhuǎn)移到Arm,其他Arm陣營(yíng)處理器廠商無(wú)疑也會(huì)受到鼓舞,去推出相關(guān)的Arm處理器產(chǎn)品。
飛騰新發(fā)布的桌面處理器芯片騰銳D2000,將搭載在臺(tái)式機(jī)、筆記本、一體機(jī)、工控機(jī)、網(wǎng)安設(shè)備等各類(lèi)型終端產(chǎn)品,于明年陸續(xù)上市,持續(xù)助推Arm生態(tài)。
根據(jù)IDC最近報(bào)告顯示,Arm在當(dāng)今的數(shù)據(jù)中心和云市場(chǎng)仍只占很小的一部分,收入基礎(chǔ)尚小。但近幾年Arm架構(gòu)發(fā)展迅速,從移動(dòng)端向桌面和服務(wù)器領(lǐng)域進(jìn)軍,同時(shí)在行業(yè)廠商的推動(dòng)下,逐漸在“利基市場(chǎng)”中嶄露頭角。
飛騰作為一家基于Arm指令集架構(gòu)進(jìn)行自主研發(fā)的國(guó)產(chǎn)CPU代表企業(yè),秉持開(kāi)放、合作、共贏的方針,聚焦主營(yíng)芯片業(yè)務(wù),提出未來(lái)5年投資10億元的“共飛騰”生態(tài)支持計(jì)劃,支撐生態(tài)伙伴做好整機(jī)、軟件、集成業(yè)務(wù),協(xié)調(diào)發(fā)展,與生態(tài)伙伴實(shí)現(xiàn)共贏。
另一方面,x86和Arm之外,RISC-V架構(gòu)憑借開(kāi)源和靈活性吸引了一些行業(yè)公司的目光。其優(yōu)勢(shì)顯而易見(jiàn):(1)設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì),能夠降低芯片研發(fā)的門(mén)檻;(2)市場(chǎng)優(yōu)勢(shì),RISC-V適合眾多市場(chǎng)發(fā)展;(3)管理優(yōu)勢(shì),有利于規(guī)避政策管制等影響因素;(4)大家都從零開(kāi)始,沒(méi)有歷史包袱;
但優(yōu)勢(shì)背后依舊困難重重,張承義認(rèn)為,RISC-V對(duì)于芯片設(shè)計(jì)廠商在初期成本方面確實(shí)有一些優(yōu)勢(shì),但在生態(tài)系統(tǒng)上尚難以提供完整的支持,花在后續(xù)生態(tài)建設(shè)上的成本還會(huì)在一定程度上抵消早期的成本優(yōu)勢(shì)。目前在國(guó)產(chǎn)通用CPU市場(chǎng),RISC-V幾乎沒(méi)有份額。
可見(jiàn),其問(wèn)題并不在于CPU設(shè)計(jì)層面的指令技術(shù)等技術(shù)上的障礙,更多的是來(lái)自生態(tài)和商業(yè)模式上的限制,即如何解決產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)盈利的難題,如何搭建完善的行業(yè)生態(tài)體系,都是擺在RISC-V面前的挑戰(zhàn)。
因此,從一些對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的成熟度和統(tǒng)一性要求不高的應(yīng)用領(lǐng)域(弱生態(tài)領(lǐng)域)逐漸移植和積累是RISC-V應(yīng)該重點(diǎn)發(fā)力的領(lǐng)域。
寫(xiě)在最后
從許多年前那個(gè)CPU“群雄爭(zhēng)霸”的年代,到英特爾獨(dú)步武林,再到Arm順勢(shì)而起,近年來(lái)RISC-V應(yīng)勢(shì)而生,時(shí)代際遇、技術(shù)變革、市場(chǎng)策略,無(wú)一不決定著架構(gòu)路線的興衰起落。
技術(shù)問(wèn)題向來(lái)不是阻礙其發(fā)展的主要障礙,Arm架構(gòu)、x86架構(gòu)這么多年來(lái)之所以在各自?xún)?yōu)勢(shì)領(lǐng)域里長(zhǎng)期保持領(lǐng)先,源于已經(jīng)建立起了完整的生態(tài),生態(tài)內(nèi)的企業(yè)和產(chǎn)品圍繞架構(gòu)來(lái)進(jìn)行整合。
2021年,隨著產(chǎn)業(yè)政策的不斷加碼,期待國(guó)產(chǎn)CPU能夠趁“勢(shì)”直追,開(kāi)枝散葉。