国产CPU的“中场战事” - 通信人家园

时间: 2024-10-21 10:47

作者: coffee198375 标题: 国产CPU的“中场战事”

高通凭借其骁龙X Elite率先入局，不久前的Computex 2024展会上，AMD急不可耐地掏出锐龙AI 300系，试图抢得一个领先身位。

今年1月，市场研究机构IDC发布数据，预计至2024年末，AI PC的市场份额将占据整个PC市场的55%。而到了2027年，这一比例有望进一步提升至85%。

市场虽大，留给国内厂商的空间却并不多。截至2023年末，英特尔在CPU赛道端的市场占有率从巅峰的97%下降至69%，位列行业第二的AMD上升至17.6%，其它各家厂商瓜分剩下13.4%的市场份额。

尤其在当下的国内市场，面临地缘政治风险的同时，如何在狭窄空间内让PC市场能为“有米之炊”是最紧迫的问题。当前CPU上市公司实际已有数家，怎样抗衡Intel、AMD的产品，实际是一个精细活。

x86架构处理器作为市场上主流的PC处理器，很大一部分品牌选择在自己的AI PC上采用x86处理器，这也印证了x86处理器和AI PC紧密的联系。借助这种联系，也透过中国AI PC行业的蓬勃发展，我们也可看到，中国x86处理器行业正在慢慢经历从无到有、从有到优的蜕变历程。

这些长足的进步得益于国家得重视和支持，以及有远见和担当的从业人士和民族企业的努力。兆芯基于威盛电子的x86知识产权开发出了“开先”、“开胜”两大系列；海光在对x86架构授权的吸收、转化的基础上，于去年10月发布了基于自研微架构的“海光C86-4G”CPU。

虽然如此，国产处理器要走的路还很长。这条“修远”的探索之路，源自哪里，又通向哪里呢？

整个发展过程中，各家国产处理器厂商实际尝试了多种不同的架构和技术路线。其中包含复杂指令集的代表x86架构、使用精简指令的ARM、MIPS、Alpha等。

x86架构相对沿革更深，“桥”式设计使其成为了广泛兼容各种硬件的基石，尤其在处理复杂指令和商业计算方面，扩展能力和生态系统较为完善，与主流操作系统如Windows和其它主流软件的高适配性也意味着其具有广泛的用户基础。

ARM等精简指令架构相对低功耗、体积小，在移动设备、嵌入式系统等场景中表现出色。其中ARM处理器目前已经形成庞大的生态系统。MIPS架构在嵌入式领域有广泛的应用，Alpha架构则在军工领域使用更多。

但真正到了在几条路线中做出选择时，国内处理器厂商实际面临软硬件生态、价格、国产可控程度的不可能三角。

x86是在基础上最接近用户需求的架构，也是国内处理器的重要发展路线，尤其是AI PC爆火的当下，其在桌面计算机和服务器市场中的表现突出，但复杂指令集的特点也意味着更多的投入和更长的回报周期。

ARM架构整体系统成本更低，授权模式使得国产厂商可以更容易地获取和定制，但在PC和服务器领域与x86架构相比，其支持的操作系统、应用程序和硬件设备较少。

这一背景下，客户的需求则相对简单——及早用上有性价比的国产CPU。

从实际表现看，x86是在基础上最接近用户需求的架构，也是国内处理器的重要发展路线。值得注意的是，国内真正做x86架构的处理器厂商却寥寥无几，代表性的仅有海光、兆芯两家。

究其原因，吸收、转化外部知识产权为己用实际有极高的技术门槛，再加上芯片产业本身需要极高的投入，能坚持下来的企业往往需要独特的天时地利人和。

这其中，海光获得了x86指令集永久授权，在自主迭代和指令集扩展上不受限制。目前也已经完成消化、吸收，并在此基础上独立实现了海光四代产品的开发和商业化应用。

另一边，兆芯的授权来自于威盛，后者将自己的x86技术、专利、团队、以及GPU、芯片组团队等并入兆芯，而威盛的x86授权则来自于曾经收购的Cyrix和Centaur。

基于此，不同路线的国产厂商当下实际有了共同的核心任务：自研。引进授权的厂商需要吸收转化，独立架构的厂商则在深耕技术稳定性和生态适配。

其一，将其与“拿来”严格区分，凡是与“拿来”沾边的，便似乎颇有矮人一截之意。

其二，对自主架构的高性能抱有怀疑，独立自研厂商成为孤独的勇者。

站在今天，再次评价技术，核心标准则变为：企业能不能把“拿来”的东西消化吸收，转化为自己的知识产权；又能否为自研架构找到合适的迭代节奏。

如果概括来看，国内主流处理器企业的发展模式都遵循引进、吸收、转化、自主的创新路径，不同的芯片制造商之间的主要差异体现在其转化阶段的进度。

纯自研经历的挑战更多。在追求国产芯片替代的同时，必须严格规避任何国际法律风险，并且要花费更多功夫在生态完善上。

自研龙架构的龙芯2023年全年营收5.08亿元，较上年同期的7.39亿元下降了31.18%，且亏损金额达3.29亿元。

在生态方面，由于龙芯采用自研的LoongArch架构，生态有待进一步完善，这对其CPU的销售也存在不小的影响。

自主与引进，最终都离不开自研。自主研发需要从底层开始，难度极大；而引进架构，则面临着消化吸收创新的成长性考验。无论哪种架构，都需要国内厂商和消费者的更多耐心。

当前局面复杂多变，不管“黑猫白猫”，国产处理器实际需要的是一款易用的“好猫”。

与其纠结哪一路线更胜一筹，不如一视同仁，让部分路线先发展起来，以点带面式推动国产处理器产业的全面进步。

龙芯在MIPS上经历一系列困难后迅速转向了自研的LoongArch架构，并全面铺开了生态扩展的工作。近年来，龙芯中科与多家合作伙伴共同建立了完善的生态系统，涵盖了操作系统、编译器、开发工具、应用软件等多个层面。通过生态培训体系和系列图书的出版，龙芯中科进一步提升了开发人员和用户的使用体验，促进了LoongArch架构的普及和应用。

LoongArch设计时考虑了对多种主流指令集（如X86、ARM等）的二进制翻译支持，使得已有的软件生态能够较为便捷地迁移到LoongArch平台上，降低了生态建设的门槛。

龙芯也自从2022年起开启了在商品市场上的转型，由政策采购市场转向开放的市场。

但龙芯的多次转型给龙芯的经营带来了不小的困难。2023年亏损之前，其尚且能够保持盈利，再加上华为等ARM架构芯片企业在服务器领域的大举进攻，这也导致了龙芯的市场地位下滑。

飞腾成功研制了多款基于ARM架构的高性能CPU产品，且自主研发的新一代 FTC870 系列高性能处理器核心的性能持续追赶国际先进水平。2023 年，飞腾推出了新一代高性能服务器CPU飞腾腾云S5000C和新一代桌面CPU飞腾腾锐D3000，在性能、功能和安全性上实现新的突破。

2023年，飞腾营业收入超19亿元，同比增长18%；研发投入超10亿元，同比增长25%。据介绍，飞腾将在去年研发投入超10亿元的基础上持续加大研发投入，今年预计将增长20%以上，积聚力量攻克前沿技术难题。在国内的ARM阵营中，飞腾是与华为一样并驾齐驱、不可忽略的重要参与者。

x86方面，海光在生态兼容性的和性能的优势上，更受市场认可。以2023年为例，海光的经营基本面更优。

目前，海光的处理器全面兼容x86的生态，在性能上也取得了一些突破。在GeekBench 6测试中，海光C86 3350单核心得分为980分，多核心得分高达5418分，性能达到国际主流水平。

截至目前，海光相关产品已成功服务于工商银行、中国银行等金融机构，以及中国石油、中国石化等能源化工企业。此外，在电信运营商的数据中心业务中，海光CPU也得到了广泛应用。

在经历多年关于发展路线的争议和探讨之后，如今的国产CPU发展应当更加聚焦。

核心的问题不再是简单地选择哪条技术路线，而是应该深入思考并理解客户端的实际需求，思考市场真正需要怎样的产品。

这不仅仅是技术层面的问题，更是涉及到整个产业链的构建和优化。从芯片设计、制造到软件开发、应用推广，每一个环节都需要深入考虑市场趋势。

从这一视角出发，拥有丰富生态架构的海光等x86厂商目前占据一定领先优势，ARM阵营的飞腾、华为紧随其后，也拥有巨大发展潜力。而龙芯等坚持自主架构的企业则承载着持续打磨自主化技术的初心，同样具有重要意义，但在生态建设、业绩提升上需要更加努力。