2024信創:一文看懂國產晶片格局

提醒:請之前購買過全店打包架構師技術全店資料打包彙總(全)”的讀者,請憑藉購買記錄在微店留言免費獲取更新(傳送更新打包連結),後續所有更新均免費發放目前44本資料
獲取清單:
(持續更新中…)
資料中心網路知識全解(PPT)
人工智慧基礎知識全解(含實踐)
CPU基礎知識全解(PPT)
GPU基礎知識全解(PPT)
雖寒冬已至,但信創的這把火,卻越燒越旺。
國家發放的信創補貼,正陸續到位,某些地區的補貼力度甚至達到了100%,政策覆蓋期限至2027年,力度空前罕見。
此外,國外廠商接連陷入爆雷的尷尬境地。英特爾面臨“收購危機”,旗下CPU產品安全漏洞頻發;微軟全球癱瘓11小時,只能無奈手動重啟伺服器救急;黎巴嫩一聲巨響,更是炸醒了許多人對於“自由世界”的幻想。
內外因素的持續發酵,同步刺激著國產化程序的加快,我們對於信創的需求也愈發清晰。經過不停的更新、淘汰,已經形成了四大指令集架構路線,6大廠商爭霸的格局。
新時代信創,已經從最初的能用,過渡到了好用。使用者的關注點,也越來越聚焦到安全性、零感替換以及迭代能力。足夠安全,證明其具備自主可控能力;能夠做到零感替代,表示其擁有足夠強大的生態相容性;是否具備迭代能力,更是產品能夠長期進行效能提升的關鍵。
國產六大廠商,核心維度對比:
來源:信創縱橫,芯通社,半導體圈,信創焦點,深圳市電子商會發文整理
華為:帶領國產ARM逆境向前
基於ARM架構打造的鯤鵬處理器,在設計時充分考慮了安全因素,集成了多種安全技術,如硬體級別的安全隔離和加密功能,有效保障資料安全,但受ARM商業條款所限,暫未獲得最新指令集授權,依靠較強的研發能力,自主可控能力正在穩步提升當中。
從建立之初,華為就一直與合作伙伴在鯤鵬處理器基礎之上為各行業提供IT基礎設施和行業應用,覆蓋PC、伺服器、儲存、作業系統、資料庫和雲服務等。並透過自身資源優勢,與多地政府簽署捆綁協議,建設大量鯤鵬智算中心,打造“鯤鵬產業生態”。
當前華為的主力產品為5年前釋出的鯤鵬920,且受制於ARMv9授權問題,產品線迭代目前處於停滯狀態,效能提升受到不小影響,只能依靠堆疊核心等方式保持小幅度效能改進,逆境之中,華為也在積極尋找新的突破口,並得以破局。
龍芯:跑出國產自研加速度
“龍芯”作為我國自主研發的CPU之一,擁有 MIPS 指令的永久授權,並拓展出自研指令集架構LoongArch,從頂層架構、指令功能及ABI標準完全自主。龍芯處理器內建安全模組,具備安全、自主、高效等特點,二者軟硬結合,提供穩定可靠、安全可控的完整國產化安全防護方案。
目前龍芯正在積極推進生態建設,但由於龍芯是基於自主指令系統設計的CPU,因此與X86等主流生態相比,其在商業生態的構建方面存在一定的劣勢。
值得一提的是,龍芯的CPU已經實現了去“MIPS指令集架構”化,從3A5000開始都將使用LoongArch架構。龍芯最新的3A6000處理器在去年釋出,併成功流片,即將推出的3B6600預計明年上半年流片,下半年回片。第一款自研GPU 9A1000已經步入研發階段。目前整體產品系列更新迭代快,效能提升明顯。
海光:開闢C86國產新局面
海光處理器具有高安全性的特點,且彙集了密碼技術、機密計算、可信計算等主流安全技術方案的海光高階C86處理器,更取得了效能與安全“相容兼得”的突破性成就。海光CPU不僅支援SM2、SM3、SM4國密及其他主流加密演算法,也是唯一採用國密SM4做記憶體加密的CPU廠商。在人工智慧應用場景中,海光CPU和DCU還可以透過安全通道連線融合為同一安全域,帶來完善的AI機密計算解決方案。
經多年發展,海光自研的國產C86架構,已能夠相容數百萬款基於X86架構的軟體系統、OS,幾乎可以進行0成本遷移。此外,海光廣泛連結了產業鏈上下游3000餘家廠商,進一步開闢、優化出了更符合本土市場需求的國產化軟硬體生態;此外,海光自研的高階AI處理器DCU,全面相容類CUDA生態,並與國內諸多大模型應用進行了深度適配。
海光擁有完整交叉專利授權,並已能夠獨立進行研發迭代。最新一代自研的高階C86架構處理器與AI處理器DCU已經開始商用,安全、效能、相容性均處於國際一流水平。海光采用“銷售一代、驗證一代、研發一代”的產品研發策略,這意味著公司會不斷推出新技術和新產品。
兆芯:發揮X86相容優勢
"自主創新、相容主流、好用不貴" 是兆芯的發展理念,且兆芯處理器在設計初始階段,充分考慮國家安全需求,為硬體配備了相應的加密和安全功能支援,多款產品通過了安可測評。
由於採用了x86架構,因此兆芯處理器與現有的Windows和Linux作業系統有著良好的相容性,但生態系統不如國際主流及一些國內一線廠商成熟,軟體相容性和最佳化可能不夠完善,目前正在進行積極改良。
兆芯是透過臺灣威盛拿到部分X86授權,授權級別相對較低,且由於受到專利授權影響,產品迭代及效能提升相對較慢。兆芯根據自身實際情況,將主攻方向定位於高性價比中端產品,且效果良好。在去年底,兆芯釋出了新一代高效能處理器開先KX-7000系列,此款採用自主核心微架構,相比上代產品,效能得到大幅度提升。
申威:積極突破特種市場
自成立來,申威一直在特種領域深耕,專注於高效能計算。其技術來源是於DEC的Alpha 21164,後研發出SW64自主指令集架構,智慧財產權完全可控、自主性更高、安全性更強,核心技術可自主迭代發展。
生態方面,申威在特定領域相容性較好,為軍隊、黨政機關等高機密、關鍵行業持續穩定提供支撐。申威是唯一一個基於申威64位指令集打造的國產CPU廠商,因此後續在獨立生態建設上存在一定難度。
申威新一代伺服器處理器威鑫H8000,採用指令集架構SW64,在高效能路線上實現了較大突破,整體效能提高4倍,實現了高算力卡點突破,目前申威正在全力加速技術迭代和產品演進。
飛騰:背靠國企穩紮穩打
作為晶片國家隊的飛騰公司,透過專注於安全計算領域,在市場上形成了一定的差異化競爭優勢。特別是在對底層系統的可信性、主動防禦攻擊能力有較高要求的特定行業市場中,飛騰CPU展現出較強的競爭力。
飛騰公司高度注重生態建設,與眾多國產軟硬體生態廠商展開了深度合作,實現相容適配,構建起了完善的從端到雲的資訊化建設全棧生態體系。
基於ARM V8指令集的騰雲 S5000C 高效能伺服器 CPU,已在4月公開亮相,受到了業內的廣泛關注,但受指令集授權所限,效能還未達到最佳。
值得一提的是,ARM作為移動端的霸主,目前也正在PC、伺服器端持續發力,向主流生態發起挑戰,不過最近ARM與高通的廝殺,也讓ARM路線的走勢,變得有些撲朔迷離。ARM一代一買的政策,更是讓國產晶片廠商叫苦不迭,在架構更新受限的情況下,國內的頭部廠商華為和飛騰已然交出了不俗的答卷,海光、兆芯基於現存的X86基本盤,存在天然的生態優勢。
結語:
總體來看,海光資訊、龍芯中科、飛騰、兆芯等國產廠商,均透過不懈努力與技術創新,逐步在不同領域中,構建了自身在晶片領域的競爭力,共同構成了我國晶片產業多元化的發展格局。
隨著國家政策的大力支援和市場需求的日益增長,國產晶片行業正迎來前所未有的發展機遇。未來,如何進一步提升技術水平、完善產業鏈條、打響品牌知名度,將成為國產晶片產業實現可持續發展的關鍵,相信眾多國芯人的聯合探索與實踐,也會為我國晶片產業的長遠發展帶來寶貴的經驗和啟示。
來源:Sone,信創新態勢
相關閱讀:
請之前購買過全店打包架構師技術全店資料打包彙總(全)”的讀者,請憑藉購買記錄在微店留言免費獲取(PDF閱讀版本)。後續所有更新均免費發放目前44本資料)。


免責申明:本號聚焦相關技術分享,內容觀點不代表本號立場,可追溯內容均註明來源,釋出文章若存在版權等問題,請留言聯絡刪除,謝謝。
推薦閱讀
更多架構相關技術知識總結請參考“架構師全店鋪技術資料打包(全)”相關電子書(44本技術資料打包彙總詳情可透過“閱讀原文”獲取)。
溫馨提示:
掃描二維碼關注公眾號,點選閱讀原文連結獲取架構師技術全店資料打包彙總(全)電子書資料詳情



相關文章