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 挑戰(zhàn)英特爾AMD 中國芯到底誰買單
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發(fā)表于 2015-09-17 09:15:18  只看樓主 


龍芯，中國科學院計算所自主研發(fā)的通用CPU。相對于大名鼎鼎的英特爾、AMD而言，龍芯的影響力基本可以忽略不 計。但是“中國自主研發(fā)”幾個字的份量卻不言而喻，這使得龍芯變得與眾不同。當然，設計和生產(chǎn)是兩回事，龍芯的設計是中國自主的知識產(chǎn)權，而生產(chǎn)則是交給代工廠來完成，因此龍芯從設計上來講是國產(chǎn)，但從生產(chǎn)角度來看，并不是由中國制造生產(chǎn)的CPU芯片。

從表面來看，龍芯與其它CPU是產(chǎn)品之間的競爭，但其實蘊藏在背后的則是中美之間的科學技術競爭，因此，性能羸弱、問題多多的龍芯，始終并未從中國科技領域的版圖上抹去。

已經(jīng)追上英特爾AMD？中國芯到底誰買單

龍芯項目從2001年5月份上馬至今，已經(jīng)走過了14個年頭。龍芯最初的英文名稱為Godson，后來正式注冊的英文名為Longstanding，現(xiàn)在的 英文名稱為Loongson。2002年8月10日，龍芯1號芯片X1A50流片成功，成為龍芯品牌下的第一顆CPU。它由中國科學院計算技術所龍芯課題 組獨立研制，由中國科學院計算技術所授權的北京神州龍芯集成電路設計公司研發(fā)，代工生產(chǎn)則由臺積電完成（06年之后由意法半導體代工）。

與 X86架構的英特爾、AMD不同，龍芯在架構方面絕大部分采用了MIPS架構中的指令集，僅有非常少的部分采用了龍芯自主指令集，但這非常少的部分大都也 是重復MIPS的指令功能。因此，龍芯在主流系統(tǒng)、軟件的兼容性方面毫無優(yōu)勢，除非能夠建立起自己的生態(tài)圈并進行拓展，否則與X86架構的英特爾、AMD 在PC端的較量會永無天日。

此外，龍芯與MIPS的合作也有黑歷史存在，當然與漢芯的造假騙取研發(fā)經(jīng)費相比，龍芯則是栽在了別人的手上。

2011 年，龍芯購買了MIPS 64位架構授權，這使得龍芯可以全面邁向64位高性能芯片領域，然而僅僅一年之后，MIPS就宣告倒閉，其中ARM以3.5億美元買下了MIPS全部的498項專利永久授權和另外82項專利交叉授權，讓龍芯著實吃了一次啞巴虧，這次事件也讓人們看到了“自主知識產(chǎn)權”六個字的份量，然而直到今天，龍芯在架構上依然難以實現(xiàn)完全的自主知識產(chǎn)權。

那么時至今日，龍芯到底發(fā)展到了怎樣的程度？它所存在的問題有哪些？未來又會不會有機會去分一杯羹呢？

龍芯3B1500是顆怎樣的芯

在龍芯的發(fā)展過程中，有幾個時間點是非常重要的，比如2002年8月10日龍芯1號芯片X1A50流片成功；再比如2003年10月17日，首款64位通用 CPU龍芯2B（代號MZD110）流片成功；而2006年3月18日龍芯2E（代號CZ70）流片成功則標志著龍芯CPU首次突破1GHz主頻。

此外，2009年9月28日，首款四核CPU龍芯3A（代號PRC60）流片成功標志著龍芯進入多核時代，而2012年10月，八核32納米龍芯3B1500流片成功則讓龍芯步入了新時代。目前，3B1500是龍芯品牌最新、也是最強的CPU芯片。

3B1500是一顆32nm工藝制程處理器，集成8個64位超標量處理器核心，支持MIPS64指令集以及龍芯擴展指令集，并采用了動態(tài)主頻設計，為1.2GHz至1.5GHz，與英特爾處理器動輒1GHz上下睿頻相比，龍芯的動態(tài)頻率設計顯然還差的很遠。

在高速緩存方面，3B1500擁有64KB私有一級指令cache和數(shù)據(jù)cache，128KB私有二級cache，而三級cache做到了8MB，紙面實力看上去已經(jīng)是相當不錯了。封裝方面，采用了40mm×40mm BGA封裝，1121個引腳，普通工作模式1.2GHz主頻下，理論功耗為30W，向量 工作模式1GHz主頻下，理論功耗為40W。

如果拋開架構以及實際體驗來看，經(jīng)過14年的發(fā)展，龍芯在某些參數(shù)上確實已經(jīng)趕上了AMD低端CPU，但與英特爾還是有著較大的差距。此外，在制程工藝、功耗控制、處理器主頻等方面，依然與先進處理器有著天壤之別。

中國芯的中國特色

“中國特色”可以說是最有特色的特色。龍芯既然是國家級科研項目，那么其所展現(xiàn)出的中國特色自然必不可少。在很多人眼里，龍芯項目就是一個騙取國家科研經(jīng)費的項目，原因在于十四年的發(fā)展過程中，與英特爾、AMD的發(fā)展速度、程度相比，龍芯都太過遜色。

然而，這種看法更多的是有一種黑的成份在里面。

龍芯所代表的是中國“自主知識產(chǎn)權的CPU”，在科技競爭中具備非常重要的戰(zhàn)略地位。必然不能夠因為多年來無法趕超英特爾、AMD而放棄這個項目。其實在中 國，與龍芯相似的科研項目有很多，而龍芯只不過是這些項目中尚算偶爾能夠聽到聲音的項目，因此每當龍芯新生代產(chǎn)品更新、或者技術有所突破的時候，也必然會聽到一些來自用戶的聲音。

那么為什么技術跟不上，放著英特爾、AMD的CPU不好好用，還要死氣白咧的組織一批人去搞“中國芯”呢？

其實對于中國而言，中國芯的意義不在于它能賣出多少顆，而是在于一種科技實力的進步，同時對于國家安全，企業(yè)、工業(yè)信息安全，以及沖破技術壁壘有著極大的推動作用。

金窩銀窩不如自家的草窩，外來的東西再好，也不如自家產(chǎn)的讓人放心，同時如果龍芯能夠達到主流消費或商用級電腦的性能，那么對于管理、維護而言也是更加的方便、快捷。

此外，龍芯的應用價值在當下或是未來很長一段時間里，都應該是注重國防、工業(yè)、通信、網(wǎng)絡安全等方面，而并非個人消費電腦領域。一方面是“中國芯”自身特性所決定，另一方面也是“中國芯”很難撼動英特爾與AMD在消費級市場的地位。因此，自產(chǎn)自銷才是龍芯現(xiàn)階段發(fā)展的主要目標，這也是中國科研項目所普遍具有 的特色。

沒人用是最尷尬問題

2015年8月份，沉寂三年的龍芯發(fā)布了新一代四核心處理器——龍芯3A2000以及龍芯3B2000。同時流露出的消息表示，新一代龍芯的整數(shù)部分同頻Coremark測試結果媲美Ivy Bridge，也就是與第三代酷睿平臺的性能相仿。

我們姑且不去評論這個測試結果的真與假，而假設龍芯確實達到了IVB平臺的性能，那么相對而言它依然不能被看作是一顆成功的CPU核芯。但是如果從技術進步的角度來看的話，還是十分讓人興奮的。

不過，從官方給出的參數(shù)信息來看，新一代龍芯四核處理器采用了28nm工藝制程，這點已經(jīng)與AMD持平，而英特爾目前為14nm工藝制程。功耗方面，新一代 龍芯做到了15W，但是主頻卻依然慘不忍睹，只有800MHz-1GHz，共享三級緩存為4MB，內存最高只支持DDR31333MHz。

雖然筆者無緣拿到基于龍芯的電腦進行實地測試，但是根據(jù)多年的評測經(jīng)驗來看，3A2000與3B2000在紙面實力上，依然與英特爾、AMD有極大差距，一旦使用主流測試軟件進行跑分測評，那么新一代龍芯依然是一敗涂地的感覺。

那么為什么會是這樣的結果呢？筆者認為主要原因在于微架構設計上的難以突破。微架構是處理器性能提升的一大法寶，英特爾第六代酷睿平臺就是得益于微架構的調整，因而在14nm制程工藝下比同為14nm制程工藝的第五代Broadwell平臺性能更強。

其實微架構的調整主要目的在于如何讓晶體管排布更合理、更高效，而晶體管又是決定處理器性能的重要因素，因此高效、合理的晶體管排布，必然會帶來性能的提升。龍芯在這方面的劣勢注定了它很難有超越英特爾、AMD的微架構革新，因此在最終的性能表現(xiàn)上，自然也就有著天壤之別。

除了性能之外，龍芯面臨的最大尷尬是“沒有人用”。龍芯中科技術有限公司總裁兼龍芯總設計師胡偉武在接受央視采訪時表示：“我們CPU也是可以做世界第一的，而且 有，但關鍵是沒有人用�！惫P者不去評價前面兩句話究竟如何，單看最后一句話，就能看出龍芯，以及像龍芯一樣的中國芯們的尷尬。

龍芯在技術層面上落后英特爾、AMD好幾代，即便假設3A2000、3B2000芯片性能達到了IVB平臺水準，那么二者差距也至少隔著三代，性能毫無競爭力、量 產(chǎn)困難、價格等諸多問題無法解決，同時整個PC市場又建立在X86架構與Windows系統(tǒng)之上，以不支持Flash、Adobe等軟件的MIPS架構、 以及Linux系統(tǒng)為基礎的龍芯，自然很難在用戶層面獲得認可。因此究竟誰來為中國芯買單？誰會用中國芯？就成為了龍芯所面臨的最尷尬問題。

同時從目前甚至未來很長一段時間來看，這個問題都將困擾著這顆中國芯，當然也將困擾著像天津飛騰、中晟宏芯、上海兆芯等一顆顆中國芯。

構建獨有生態(tài)圈是未來出路

龍芯以及眾多中國芯想要獲得突破，除了在技術、性能上不斷提升之外，那么當下以及未來最重要的，還需要有生態(tài)圈的構建。

英特爾用了幾十年時間在全球市場形成了成熟、穩(wěn)定的生態(tài)圈，與合作伙伴微軟結成Wintel聯(lián)盟，扶植各類軟硬件企業(yè)做產(chǎn)品、技術研發(fā)，龍芯想要復制這個過 程幾乎要付出百倍甚至千倍的努力，當然也不一定能夠成功，因此，龍芯需要借助中國特色，來打造屬于自己的特色生態(tài)圈。

首先，構建基于龍芯硬件平臺與Linux系統(tǒng)軟件平臺生態(tài)圈，拉攏更多的合作伙伴，建設并完善軟硬件產(chǎn)品和技術的研發(fā)生態(tài)圈，讓龍芯平臺變得有用，從而擺脫“無人會用”的尷尬。當然這個過程說起來簡單，但做起來卻有很多的困難，因為首要得要讓開發(fā)者們認可龍芯，讓他們能夠從龍芯平臺上獲得利益，這樣才能拉攏到更有實力的合作伙伴。

其次，利用“中國芯”特性，著眼國內市場，做真正的中國芯。龍芯對于國家安全、企業(yè)、工業(yè)信息安全、網(wǎng)絡安全的意義不言而喻，而對于普通消費者的吸引力幾乎可以忽略不計，因此可以率先去尋求與特定領域的合作，比如軍用電腦、工業(yè)電腦等。

最后，當基礎生態(tài)圈建設、完善之后，不妨去探尋對X86-Windows體系的沖擊。而前提是要有過硬的性能表現(xiàn)，即便無法趕超英特爾，至少也能夠與AMD有一戰(zhàn)之力，再加上“中國芯”的情懷，必然會比AMD更有競爭力。

小結

沒有人會因為不如姚明高就不去打籃球，這就是為什么中國芯屢戰(zhàn)屢敗，卻依然屢敗屢戰(zhàn)的原因。對于中國而言，有一顆具備“自主知識產(chǎn)權”的中國芯是科技發(fā)展的必然需求，它所代表的并不僅僅是品牌與品牌、產(chǎn)品與產(chǎn)品之間的競爭，而是代表了國家與國家之間在科技、安全等層面上的競爭，因此多給中國芯一點鼓勵，是每一個中國普通大眾所應該去做的事情。

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