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除了龙芯 设计x86的兆芯会是中国芯片的未来|神木雷正

作者:厦工楚胜(湖北)专用汽车制造有限公司 来源:www.szzq168.com 发布时间:2015-11-02 12:20:53
 

除了龙芯 设计X86的兆芯会是中国芯片的未来吗?

  很多人可能知道龙芯、申威、飞腾、海思、展讯,但说道兆芯就茫然了。先看一则消息??兆芯承接了国家核高基1号专项,项目一期补贴高达56亿元。而且,项目还在继续申请中,总额已经超过70亿元。

  要知道,在中国能够承接核高基1号专项,获得如此高额的补贴,而且看起来将来还有2期、3期……项目,基本上未来5年中,兆芯即使一分钱都赚不到,也是吃喝不愁了。

  这公关能力实在逆天!兆芯到底什么背景?让我们一起来起底兆芯。

  

  1、兆芯的概况

  上海兆芯集成电路有限公司于2013年4月成立,上海市资委下属上海联和投资有限公司、941acc0b6ab904642102329d1543e71c湾威盛电子是两大股东,其中上海联和投资有7481b35a6d18a69b5fbc942bbe8d3fc5公司出资2亿元,占股80%,威盛电子出资4975美元,占20%。

  兆芯现有员工人数1000余人,总部位于上海张江,在北京、武汉、台湾、美国都设有分支机构。

  兆芯目主要四块业务:

  一是X86芯片的研发;

  二基于ARM公设计的SOCdb3fa6459ab685d318cc6f92deaf5833发;

  三是GPU的设计研发;

  四是芯片组的开发。

  2、兆芯的X86授权来源

  兆芯的技术源自台湾VIA。

  

  设计X86芯片的IC设计公司大部分友可能只听说过Intel和AMD,事实上,当年也有不少实力不俗的公司设计X86芯片,比如Cyrix公司就有Geode这样的划时代之作。

  

  自上世纪90年代末,台湾VIA先后收了美国Cyrix等公司,进而获得了部X86利授,从此开始设计自己X86芯片设计之旅。

  VIA处理2b013a33581b085731998d0fe8488fa3经过4个发展阶段:

  Joshua基本上是自娱自乐,类似于练练手的产品。

  Samuel、Ezra也并不成功,一年多就淘汰了。

  Nehemiah和Esther的差别仅仅是Esther采用了当时相对先进的90nm制程工艺,曾被用在杂牌上网本上。

  最后的Isaiah虽然曾被三星、联想、惠普等厂商采,但因性能太弱,在与Intel、AMD的竞争中完败。

  VIA真正曾经辉煌过的是它的桥片,曾经占据相当大的市场份额,但在Intel的专利大棒下灰飞烟灭了。

  在市场竞争失利后,可用于研发新产品的经费拙荆见,VIA的X86芯片基本上已经陷于停滞,VIA官网上更是N年不更新了。

  3、台湾VIA为什么来和大陆合资?

  一直以来台湾企业对技术转移到大陆讳莫如深,从来都是只转移富士康之类的血汗工厂。事出反常必有妖!那这次台企为何一反常态,在高新技术产业主动与大陆合资呢?

  VIA到大陆合资,并非报效祖国或者来当活雷锋,而是有自己的小算盘。近年来中国政府c1747492dc49a2886e6d92427880cda5升级力度很大,不断冲击高端制造业,政府在这方面也是砸了很多钱,网关ip,比如“核高基”项目。

  在中国政府的推动下,一个由中国企业组成的产业联盟和技术体系雏形已初步建立,一旦这个体系建成,大陆以外的企业在庞大的大陆市场份额将被逐渐侵蚀。

  因此,VIA必然选择参股国内公司,将自己从大陆外企业变成国有控股企业,参与“核高基”项目,进而影响中国建立自主的技术体系,影响技术路线的发展方向。

  具体来说,VIA的X86处理器发展已经停滞多年,虽然VIA收购了Cyrix公司,但人才早已大量流失,早在2000年的时候,50多人的Cyrix总部就有9位核心开发人员辞职。

  研发资金不足加上技术人才流失导致VIA的CPU前端设计水平严重落后,国内龙芯、飞腾、申威这些国产CPU在性能上,已经超越VIA最好的Nano不少距离。

  

  (同1G主频测试,编译环境未知)

  面对拥有世界上最齐全产业链、拥有最庞大工程师和产业工人队伍、以及最庞大市场的国家,欧美的技术封锁是不起作用的。自新中国建国e7a7b9c1d9282082b7e4fd026109e095的历史更充分说明了,西方封锁什么,过个8年10年,中国靠自己的力量就可以把问题都解决了。

  VIA也道技术封锁对中国是不起作用的。大陆CPU的前端设计水平目前已经越VIA1c7e080dbf98fcb83528896e73e5080c截了,一旦龙芯的二进制翻译技术成熟,微软完美兼容ARM,飞腾(ARM)能运行Windows,那么VIA就是想卖身都2c50fb01fe659b26f727fcace42d2ab3人要了。

  因此,在VIA的X86处理器半死不活的现状下,与其继续冷艳高,还不如趁早卖个好价钱。

  方面以合资的方式找凯子,给已经荒废多年的X86芯片设计公司输血,类似于俄罗斯印度联合研发T50、425ed720723f1a499c55c272bec85baf莫斯等先进武器。

  另一方面,还可以打开大陆市场,获得大陆政府的政策倾斜,甚至影响大陆技术发展路线和技术体系构建。

  4、兆芯X86芯片的性能

  相信这也是大家最关心的问题。从早期的C3、C7到现在的Nano,兆芯性能都非常有限。目前,兆芯唯一的一款桌面X86芯片ZX-A是VIA Nano马甲,按照VIA官网上的白皮所示:

  

  

  该测试仅说明是峰值,其实很有可能是睿频到1.4G后的跑分结果。

  从测试结果来看,Nano的性能参数确实非常不好看,不要说和Intel、AMD做对比,即使是和龙芯GS464E相比差距也很大??同样使用GCC编译器,同频整数性能大约是龙芯GS464E的74.3%,浮点性能只有龙芯GS464E的43.1%,宏芯好歹还有POWER8做老底,兆芯的X86芯片的技术起点确实是太低了。

  期待在国家核高基1号专项的资金的辅助下,兆芯的新微结构能够有比较大的提升。

  5、兆芯的GPU

  高性能GPU的技术门槛其实很高,有很多各种专利和底层技术障碍。目前能做高性能GPU的也只有英伟达、ATI,标准放宽一点还能加上Imagination和Intel,尽管后两者比起前两者水一些。

  如果规避上述四家厂商,而使用其他图形芯片方案的话,渲染329fb5fd9fbb3a7c40aa4f0d87bcc5f6都会下降一个档次。

  

  手机GPU门槛相对较低是因为现在手机游戏3d渲染效果并不复杂,如果加入af、aa和高分辨率纹理的情况下,英伟达的GPU和某些厂商的GPU马上就能拉出距离。

  要做好高性能GPU,技术积累很重要,即使是现在最新的GPU,很多底层技术依旧是历史积累上来的。即使是Intel这样在90年代就做过图形芯片的厂商,在GPU技术方面,也是入股Imagination之后,Intel自家的GPU性能才比较大的提高。

  兆芯的GPU技术源自VIA从美国收购的S3 Graphics。S3在美国Fremont设立总部,并在上海,台湾,深圳均设立了分公司,现有员工500余人,是一家GPU老牌设计厂商。

  虽然S3 Graphics在技术上已经被英伟达和ATI拉开了一大截,但购买S3 Graphics现有的技术做基础,能使兆芯能在相对高一点的起点起步,并少走很多弯路。

  

  

  兆芯的Elite1000被用在机顶盒上,官网资料上显示性能大约为12-15个Mali400@600Mhz,能够支持双路同时编解码1080P@60fps。

  

  9月22日,上海兆芯、上海联彤与湖北省广电联合签署战略合作协议,“兆芯+联彤”TVOS整解决方案项目将在湖北落地。装载Elite1000的机顶盒已成为广电的TVOS御用机顶盒,相信以广电“犯规”的市场推广能力,该机顶盒自然能在全国大红大紫。

  

  兆芯最新的Elite2000,根据兆芯官网资料显示,该GPU和英伟达的X1的GPU一样拥有256alus,300Mhz时曼哈顿为22.5帧,而功耗只有700mW。

  如果该数据没有水分,那么Elite2000的alu效率,性能功耗比,芯片面积性能足以和英伟达的maxwell相媲美,甚至还略有胜出。(真难以置信!)

  

  根据第三方发布的跑分软件显示:兆芯最新发布的Elite2000大约和Mali 760MP8性能相当,性能基本处于移动端GPU主流水平。

  

  兆芯是国内仅有两家做GPU的公司,另一家是长沙景嘉微电子。目前,景嘉微电子和国防科大有很深的渊源,产品怎么看都像用GPU。

  

  

  6、兆芯的科研队伍

  相对于热衷于将国内优质资产送给外资收购,美其名曰“商引资”、“与国际轨”以彰显自己政绩的某大国官员,美国对收购本国科技公司有严格的审查程序,收购美国科技公司可谓难上加难??华为曾数次试图收购美国公司,甚至商业上彼此都已经妥的情况下,依旧在美国政府的干涉下鸡飞c1eb414e052734165c9bfdcc7f245c38打。

  即使美国同意本国科技公司被收购,也是有很多限制条件。比如禁止裁员、限制空降管理层、公司被收购后不得离开美国、禁止技术转移等等限制性条款都是家常便饭。

  VIA的收购自然也不例外,在收购之时也c06721b6cbf98db8f637951ca264d7aab5afad535cb66429fb8427ccca901上了名目繁多的限制性条款。也正因为如此,在相当长一段时里,VIA的CPU设计部门基本在美国,设计师大多数都是洋人。VIA只是做到了收购、整合,并没有真正做到将洋技术融会贯通后实现自主创新。

  在兆芯成立后,开始在大陆校招募了一批学生军,截至目前,共招募200余人。虽然这批大陆招募的学生至少要到5?8年以后才能够独挑大梁,但这毕竟是技术人才本土化的开端。

  7、关于兆芯的自主可控

  自主,能独立自主发展,自主选择发展权,兆芯依附于Wintel体系,用着Intel的X86指令集,跑着微软的Windows,只能跟着Wintel的指挥棒走,显然不具备自主属性。

  可控,安全可控的前提条件是自己设计微结构。

  目前兆芯唯一上市的桌面芯片ZX-A是VIA Nano马甲,是VIA收购位于美国的IC设计公司于2009年左右设计的。

  

  官网上最新的产品是ZX-C,既找不到白皮书、也找不到论文,微结构未知,根据兆芯官网资料ZX-C和ZX-A的区别在于双核变四核,制程从40nm升级为28nm。

  在ZX-C的研制过程中,刚刚从大陆招募的那批学生军显然不可能是研发的主力军。因此,ZX-C很有可能同样是国外设计团队设计的,在安全可控方面是要打一个问号的。

  虽然设计上述CPU的于美国的IC设计公司被台湾VIA收购,但是美国情部门要往美国公司的美国人设计的CPU里面加后门,那是一点难度都没有。

  8、兆芯是e9c59d3699670a0d21e6d44c5da3ea2c中国芯?

  在引进技术中,往往有这样一个过程:

  先贴牌,后仿制,再修改原始设计,最后在将引进的技术融会贯通后自主创新。

  实事求是地说,兆芯目前还处于贴牌阶段??兆芯依旧处于逐步接受VIA转移的X86处理器技术和相关人力资源的过程中,兆芯自己的技术人才队伍也处在逐步培养的过程中。

  兆芯成立两年来,在CPU设计方面,ZX-C目前还没有相关公开资料,ZX-A是VIA Nano的马甲,完全就是美国公司的美国人设计的CPU。

  因为VIA和中国大陆合资兆芯,进而将ZX-A打上国产的铭牌和自主可控的标签是非常值得商榷的。

  就现阶段而言,兆芯是大陆出钱、美国设计、台湾代工生产(中芯国际掌握28nm HKMG,芯片良品率在有保障的情况下,可能会转移到大陆生产),大陆贴牌的一款芯片。

  只有当VIA将X86处器技术和相关人力资源全部转移到大陆,并且自己培养的技术团队也能独挡一面之后,兆芯能走完贴牌、仿制、修改、自主创新的全过程,以自己的技术力量设计出拥有自主知识产权的微结构和CPU。这时,兆芯才能算是5933976101c6f468ec48397d4570a675意义上的中国芯。

  9、兆芯的优势

  兆芯最大的优势就是背景深厚,外加台湾VIA影响力和政治上统战需要,使得兆芯的公关能力非常逆天。

  无是向中国政府要经费拉项目,还是要求大陆其他厂商给兆芯做配套,以及要求政府高价采购价高质次的产品,这些对兆芯而言都是so easy。

  其次,是国家扶持力度大。

  VIA最大的106eeb6cc6562009e06a9ca6ce3cd8dc题是市场竞争失败后,研发资金严重不,在和大陆合资后,通过中国大陆政府的输血,还是有bc150250925495c22f8b34ca0d8b3b79d598e55506c624152e8c082924bbee0721635df0a125988061edc518d6的可能性的。目前,在国家扶持度上唯一能和兆芯相比的只有展讯了。

  再次,兆芯是国内唯一的一家能设计出售商用X86芯片的IC设计公司

  (至少在2018年以前,不会有专利纠纷,北大众志获得X86授权的时候有一些限制)。兆芯能完全兼容Windows,这为其市场化作系统和软件生态方面扫平了障碍。

  最后,可以获得大陆以外企业的全方位支持。

  在英特尔与美国联邦贸易委员会(FTC)达成协议后,在2018年4月前,VIA与Intel将可相互使用对方的专利。因此,兆芯能在芯片设计方面充分学习借鉴Intel的技术和设计,不至于像龙芯那样摸着石头过河。相比于龙芯,兆芯在追赶之路上能顺利很多。

  VIA有自己的USB芯片、声卡、网卡等多种外围芯片的研发设计能力,兆芯可以通过VIA获得外围芯片的技术支持。

  此外,按兆芯发布的PPT来说,ZX-E为16nm制程工艺。众所周知,Intel拥有的是14nm和22nm两制程,三星有的是14nm和20nm制程,格罗方德从三星获取了14nm制程工艺的相关技术,中芯国际也是争取在2018年攻克14nm制程。目前为止,拥有和准研发16nm制程的只有9375fe0899c9ebbe4806ab56928df3b5aff6f4026e25f0020ffd220121a5d751d1908519bc835f6d20735509a2。

  很显然,几年后上市的ZX-E将很可能由台积电代工,这使兆芯的制程工艺能优于同时期的龙芯、飞腾、申威等国产芯片。

  10、小结

  兆芯项目,本质上是上世纪80年代以市场换技术的再现,是台湾电子产业整体衰弱和中国大力扶持集成电路产业背景下、在国内权贵和台湾VIA鼎立推动下,中国大陆和中国台湾利益e42224d06d2024599a539ce55945b509换后的妥协产物??大陆可以获得能商业化设计生产X86芯片和GPU技术的授权,台湾VIA可以获得大陆的资金扶持、政策倾斜和市场。

  兆芯当务之急是尽快培养自己的技术人才和完整接受VIA转移过来的技术。

  争取在未来5年内,将技术转移到国内实现技术本土化,培养出自己的技术人才,走完从贴牌、仿制,到修改原始设计,再到自主创新的全过程。

  在兆芯目前还是处于贴牌的状态下,这样的贴牌货要是主攻8c5f4b23f9d285552904c71fb29d3f0a和安全市那就是拿国信息安全当戏,虽然某些人确实正试图这么做。

  在已获得政府资金、政策等方面大力扶持的情况下,兆芯的正途应当是去市场上杀,何况兆芯还不像龙芯、申威存在软件生态问题,能完美运行Windows。

  若能从Intel和AMD手里抢市场,那这次市场换技术就是成功的。

  若在政府的巨额资金扶持下,依然要靠政府采购来过日子的话,那这次市场换技术显然是失败的,而且还会对龙芯、申威、景嘉微电子等走独立自主发展路线的CPU和GPU造成冲击。

  最值得兆芯学习的成功范例就是当年引进米格21,在只有一半纸(而且图纸还被毛子做了手脚)和几架样机的情况下,中国航空人以自我牺牲、自我奉献的崇高精神独立自主、艰苦奋斗,一步一个脚印,吃透技术,完成“引进技术、逆向工程、融a8effa3d758e13e2362dacfbd709d8db贯通、推陈出新”的全过程,使米格21的改进发展型号扬设计局都不认识了。

  

  (米格21魔改)

  兆芯到底是能像当年引进米格21那样,引进技术后能将其消化吸收,推陈出新?还是像汽车、大飞机产业那样,在市场换技术中沉沦?让我们拭目以待吧。

  国家对兆芯的投入如此之大!期望兆芯能不负众望。

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