以市場(chǎng)促研發(fā) 國(guó)產(chǎn)芯片漸入佳境

文／本刊記者 陳 杰

新產(chǎn)品頻出、概念股大漲……時(shí)值寒冬，國(guó)產(chǎn)芯片行業(yè)呈現(xiàn)出非同一般的火熱。作為整個(gè)信息系統(tǒng)的“大腦”，芯片無(wú)處不在。過(guò)去，由于技術(shù)、生態(tài)等各種原因，導(dǎo)致國(guó)產(chǎn)芯片推廣難、應(yīng)用難。但現(xiàn)在，事情似乎正在悄悄發(fā)生變化。

日前，龍芯中科在京發(fā)布了龍芯新一代通用CPU產(chǎn)品3A4000/3B4000。雖然這一代龍芯使用與上一代產(chǎn)品相同的28nm工藝，但新產(chǎn)品通過(guò)設(shè)計(jì)優(yōu)化成倍提升性能，是上一代產(chǎn)品的兩倍以上。通過(guò)CPU直連形成的3B4000四路服務(wù)器綜合性能是上一代產(chǎn)品3B3000雙路服務(wù)器的四倍以上，虛擬機(jī)效率也從上一代產(chǎn)品的85%以上提高到95%以上。

“龍芯3A4000/3B4000在片內(nèi)集成了安全機(jī)制，實(shí)現(xiàn)自主可控和安全可靠的統(tǒng)一，能夠從機(jī)制上有效防范Meltdown和Spectre等漏洞，支持MD5、AES、SHA等加解密算法，支持專用安全可信模塊及國(guó)密算法，支持‘影子棧’等訪問(wèn)控制機(jī)制。”龍芯中科董事長(zhǎng)胡偉武表示，傳統(tǒng)的CPU安全機(jī)制只是在處理器核外增加安全可信模塊，龍芯3A4000/3B4000專門(mén)在處理器核內(nèi)設(shè)計(jì)了安全控制機(jī)制，從而達(dá)到本質(zhì)安全。

據(jù)了解，龍芯3A4000/3B4000中的所有功能模塊，包括CPU核心、片內(nèi)互聯(lián)總線、DDR4內(nèi)存控制器及各種IO接口模塊等的所有源代碼均自主設(shè)計(jì)。芯片中所有定制模塊，包括多端口寄存器堆、鎖相環(huán)、DDR4 PHY、高速IO接口PHY等版圖均自主研發(fā)。除了流片廠家提供的基本設(shè)計(jì)環(huán)境，龍芯3A4000/3B4000沒(méi)有使用任何第三方IP。

“龍芯團(tuán)隊(duì)自2010年從中科院計(jì)算所轉(zhuǎn)型成立企業(yè)以后，發(fā)現(xiàn)原來(lái)學(xué)術(shù)界認(rèn)可的‘世界先進(jìn)水平’與用戶需求差距很大。通過(guò)在市場(chǎng)中試錯(cuò)，我們認(rèn)識(shí)到我國(guó)CPU與國(guó)外CPU的主要差距在于通用處理性能，而不是專用處理性能；在于單核性能不足，而不是核數(shù)不夠多；在于設(shè)計(jì)能力不足，而不是工藝不夠先進(jìn)。因此，龍芯中科公司一直致力于通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)提高單核通用處理性能，直到3A4000完成設(shè)計(jì)能力‘補(bǔ)課?！焙鷤ノ浔硎?，3A4000通用處理性能與AMD公司28nm工藝最后產(chǎn)品“挖掘機(jī)”處理器相當(dāng)。而在此基礎(chǔ)上，龍芯將于明后年推出使用12nm工藝的四核3A5000和16核3C5000，其主頻將提高到2.5GHz以上，通用處理性能將達(dá)到當(dāng)時(shí)AMD的水平，標(biāo)志著龍芯經(jīng)過(guò)20年的努力，通用處理性能達(dá)到產(chǎn)品級(jí)的世界先進(jìn)水平。

胡偉武強(qiáng)調(diào)，我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)的根本出路在于建立獨(dú)立于Wintel和ARM+Android體系外的第三套生態(tài)體系。為此，龍芯提供開(kāi)源的基礎(chǔ)版操作系統(tǒng)支持下游的操作系統(tǒng)企業(yè)、整機(jī)設(shè)備企業(yè)、解決方案企業(yè)推出產(chǎn)品版操作系統(tǒng)。龍芯通過(guò)基礎(chǔ)版操作系統(tǒng)統(tǒng)一系統(tǒng)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)跨主板兼容和CPU代際兼容，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用在不同整機(jī)平臺(tái)的兼容。本次龍芯中科發(fā)布統(tǒng)一系統(tǒng)架構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系，并通過(guò)與OEM/ODM廠商簽署認(rèn)證協(xié)議建立產(chǎn)品認(rèn)證體系。從龍芯3A4000/3B4000起，龍芯CPU和主板升級(jí)均不影響操作系統(tǒng)及應(yīng)用的兼容性。

隨著相關(guān)市場(chǎng)需求的不斷拉動(dòng)，龍芯的合作伙伴已經(jīng)增至近千家，下游基于龍芯的開(kāi)發(fā)人員達(dá)到數(shù)萬(wàn)人，龍芯在政企、安全、金融、能源、交通、教育等各個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景中都有了諸多廣泛的應(yīng)用，2019年龍芯芯片出貨量已經(jīng)達(dá)到50萬(wàn)顆以上，在國(guó)產(chǎn)化應(yīng)用中市場(chǎng)份額遙遙領(lǐng)先。

包括聯(lián)想、中科曙光、浪潮信息、同方、超越數(shù)控、方正、海爾等在內(nèi)的龍芯重要合作伙伴同時(shí)發(fā)布了基于龍芯3A4000/3B4000的桌面計(jì)算機(jī)、筆記本、一體機(jī)、服務(wù)器、云終端、網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)等產(chǎn)品。此外，龍芯的上百家合作伙伴還展出了數(shù)百款基于龍芯芯片的解決方案，互動(dòng)體驗(yàn)區(qū)給現(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)者帶來(lái)了良好的使用體驗(yàn)。

胡偉武稱：“幾級(jí)試錯(cuò)之后，明年龍芯的出貨量將沖擊千萬(wàn)片級(jí)別，力爭(zhēng)在2022年能進(jìn)入到服務(wù)C端的全開(kāi)放市場(chǎng)?！?/p>