国产x86 CPU即将大升级!自主架构、追上AMD同期水平
2022-01-04 19:13:28  出处:芯智讯  作者:浪客剑 编辑:上方文Q     评论(0)点击可以复制本篇文章的标题和链接

1月4日消息,国产x86 CPU厂商上海兆芯今天通过官方公众号宣布,2022年将推出基于全新自主架构设计的服务器处理器以及桌面处理器,将进一步丰富兆芯产品线,为用户的应用平滑迁移和信息安全提供强有力的保障。

众所周知,目前凭借x86强大的生态优势,Intel和AMD的x86处理器多年来一直是桌面及服务器CPU市场的两大霸主,虽然近几年来,基于Arm架构的CPU在桌面及服务器CPU市场也取得了一些成绩,但是在桌面及服务器市场与x86 CPU相比仍是相去甚远。

而且,我们也可以看到,在国产桌面及服务器CPU这块,Arm架构的发展已经受到了一定的限制,比如知名的国产Arm服务器CPU厂商华为和飞腾都被美国列入了实体清单。由于美国禁令的限制,目前华为在芯片设计与制造上都受到了影响,而飞腾则主要受制于芯片设计所需的EDA工具。

剩下的申威此前是基于Alpha架构,不过也有新的资料显示,申威的64位服务器CPU已经不再是基于Alpha架构(不过还是兼容Alpha指令集),而是基于自主设计的新架构。

曾排名全球第一的超算“神威·太湖之光”的核心处理器就是基于申威的CPU。不过,在去年,申威也已被美国列入了实体清单。

龙芯目前在推动自主指令系统架构LoongArch,拥有较高的自主可控性,且可兼容原有的MIPS生态,不过相对于x86架构来说,在桌面及服务器应用生态上仍较为薄弱。

上海兆芯和天津海光则分别选择的是通过与拥有x86架构的CPU厂商威盛和AMD合作,获得x86架构授权,走x86 CPU路线,其优势在于能够很好的兼容和利用现有的丰富的x86生态。

但是,此前AMD已经解除了与天津海光的后续合作,天津海光也被美国列入实体清单。

国产x86 CPU即将大升级!自主架构、追上AMD同期水平

就国产CPU的技术路线来看,没有绝对的优劣之分,但不管是选择何种路线,都可能会面临着美国的打压。

即便如此,目前各个路线之下的国产CPU厂商都在持续奋力发展,逆势前行。

目前华为、飞腾、申威和龙芯在服务器、桌面及嵌入式CPU领域,都有着相应的产品布局。

其中,华为和飞腾在国产服务器CPU市场相对强势,申威则主要在国产超算市场表现突出,而龙芯则通过多年的发展在国产嵌入式和桌面CPU方面表现不错。

需要指出的是,华为和飞腾都拿的Arm的ARMv8指令集授权,即便是Arm最新推出的ARMv9指令集,根据Arm高管的透露的信息显示,Arm确定其Armv9架构不受美国出口管理条例(EAR)的约束。

申威虽然此前使用的“Alpha架构”源于美国,但是美国厂商早已放弃Alpha架构,申威也早已买断了授权,并拥有Alpha架构的所有设计资料,申威在发展过程中也有持续的自主创新,不会受到美国的制约。

天津海光目前主要的产品面向的是服务器和桌面CPU市场,而上海兆芯起步相对较早,产品线布局上也相对完整,覆盖了嵌入式、桌面及服务器市场。

海光虽然被美国列入实体清单,但是由于此前已经获得了Zen1架构的授权,因此依然能够基于Zen1架构来设计芯片,只是无法获得AMD新的Zen架构的授权了。

从市场角度来看,得益于x86架构的生态优势,天津海光和上海兆芯相对于其他架构的国产CPU来说,拥有更强的竞争优势,特别是在在原有的国内的x86 CPU市场,有着较大的国产化替代优势。

特别是天津海光,由于其此前获得的是AMD非常成功Zen1架构的授权,这也使得其能够推出相对容易的推出近似于基于Zen1架构的AMD桌面版锐龙CPU和服务器霄龙CPU的产品。

但是,目前天津海光的困境在于AMD已经终止了合作,加上美国的制裁,后续新的架构的获取无望,只能完全靠自己来进行相关后续架构的开发了,但这难度的高低,需要看之前AMD对于Zen1架构的开放程度如何了。

相比之下,上海兆芯由于获得的是源自于威盛的相对老旧的x86 CPU架构,起点要比天津海光更低。

不过,所幸的是,上海兆芯起步相对较早(成立于2013年4月),虽然之前的ZX系列CPU一直被外界质疑是穿着马甲的威盛产品,不过近几代产品已经不再是基于威盛架构的产品。并且,目前兆芯已经成功获得了威盛所持有的大部分的x86芯片开发所需的技术和IP产权。

去年10月底,威盛就已宣布将全资子公司VIABASE与VIATECH所持有的部分x86芯片组产品相关技术、资料等IP产权以1.38亿美元的价格出售给威盛与上海国资委的合资公司——上海兆芯。

此外,威盛全资子公司VIABASE同时还将再出售部分处理器相关技术、资料等知识财产权给上海兆芯,交易金额为1.18亿美元。

去年11月,威盛还将其美国x86研发团队出售给了英特尔。至此,威盛等于是退出了x86 CPU的开发,而上海兆芯则获得了后续x86 CPU开发所必须的核心技术和专利,并拥有了完全的自主可控的能力。

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根据兆芯官网资料显示,目前兆芯最新PC及服务器的产品为2019年发布的开先KX-6000和开胜KH-3000,均基于16nm工艺,4/8核配置,主频3.0GHz。

根据相关测试数据显示,兆芯KX-U6780A的单核性能相当于i5-7400的44%,多核性能约为其82%。

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根据此前兆芯公布的CPU路线图显示,上海兆芯全新的KX-7000系列,将采用全新CPU微架构,不仅支持DDR5,还将演进到PCIe 4.0总线。

国产x86 CPU即将大升级!自主架构、追上AMD同期水平

兆芯官方微信公众号最新公布的信息也显示,KX-7000系列将采用全新自主架构设计。而根据预计,KX-7000系列有可能将会升级7nm制程工艺。

兆芯总工王惟林此前曾透露,KX-7000的性能目标是,将达到同期AMD的水平。

不过,AMD今年将推出5nm的Zen4,KX-7000想要追平不太可能,如果能够追平7nm的 Zen3就很厉害了。

另外,近期在一场线上活动上,上海兆芯也曝光了其新一代的开胜KH-4000系列服务器CPU的一些信息,其单核性能将比上代提升60%以上,多核性能提升高达5倍,支持多路互联、128PCIe Lane、16内存通道,具有高效的虚拟化性能,并且采用的是可插拔的LGA封装,能够有效减低开发维护成本,可全面支持国内外主流的OS。

兆芯表示,KH-4000系列服务器CPU的规格和性能达到了国际主流服务器水平。

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值得一提的是,此前,上海兆芯曾在一则官方视频中公布了一份详细的路线图显示,后续兆芯还将推出自研的GPU独立显卡。

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根据上面的资料显示,该GPU独立显卡将采用台积电28nm成熟工艺制造,功耗约70W。

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