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国产六大CPU厂商推动“芯芯”向荣,漫谈它们的发展路线和业绩

文章作者:作者 人气:发表时间:2023-04-17 09:46:37

在“算力时代”,芯片占据着当代经济的中心并日益受到地缘政治的威胁。世界各国都试图在该行业占有一席之地,交锋也越发激烈。

CPU领域一直都是半导体产业中备受瞩目的领域,国内对于CPU的关注也不遑多让。

CPU近年来能够在国内发展的如此迅速是因为有两大因素的推动:第一良好的生态,第二信创的支持。

近几年,中国在发展半导体产业上下了很大力气,国内CPU已形成多路线发展格局。目前,国内共有华为鲲鹏、飞腾、海光、兆芯、龙芯、和申威六大国产CPU厂商,均进入信创名录,获得工信部信创的认可。

具体来说,当前的发展路线?六大CPU厂商的实际业绩又如何?

国产六大CPU厂商推动“芯芯”向荣,漫谈它们的发展路线和业绩

一种逻辑,三种路线

当前,国内六大CPU厂商,均通过引入国外指令集的模式,进行CPU设计研发。其中,华为鲲鹏、飞腾采用ARMv8架构;海光、兆芯采用x86架构;龙芯、申威早期采用了MIPS、Alpha架构,后期在保留原始架构核心的基础上,延展了LoongArch架构与SW-64架构。

一种逻辑:不难发现,六大CPU厂商均不约而同的选择了采用国外指令集的发展模式。这是因为指令集是芯片与软件之间的“翻译官”,其核心价值体现在芯片路线对应软件生态的丰富度。通过引进国外指令集,获得兼容此指令集的软件的运行权,即获得了此指令集的软件生态,这也是国内CPU厂商采用引入而不是从头自研指令集的根本原因。即便,龙芯后期通过自研实现的LoongArch架构,为做到向下兼容MIPS架构,也保留了MIPS架构语言体系的核心。

三种路线:常见的指令集有两种,即复杂指令集(CISC)与精简指令集(RISC)。从严格意义上来讲,复杂指令集与精简指令集并没有高下之分,主要是在不同领域与方向有着不同的优势。当前,在CPU领域x86架构与ARM架构占据主流市场。其中,ARM架构以低功耗、高集成的特点占领移动端市场,x86架构以性能高、兼容性强、软硬件生态丰富的特点占领PC及服务器市场。

回归到国内CPU发展来看,当前六大CPU厂商在架构发展上主要采用了以下模式:

第一种,基于ARM路线。华为鲲鹏和飞腾获得了ARMv8架构的授权,但基于ARM的版本授权方式,其迭代发展颇受限制。如不能持续购买到ARM最新架构版本,则无法实现迭代升级。又碍于ARM的知识产权保护规则,自主升级实现新版功能也会陷入侵权困局。

第二种,基于x86路线。海光从AMD获得了x86架构的永久授权,受益于x86交叉授权模式,迭代自由度高。兆芯通过收购台湾威盛获得了intel公司X86技术阶段性授权,不过授权已于2018年到期,后续没有再签订相关协议。

第三种,基于“授权+自研”路线。龙芯从MIPS公司获得了 MIPS32 和 MIPS64 架构的授权,后续自研形成LoongArch架构。申威的核心技术则是来源于DEC的Alpha 21164,后续也在此基础上延展了SW-64架构。不过,为了做到对此前软件生态的复用,两大厂商在延展新架构时,都保留了原有引进架构的核心内容。

六大CPU厂商的业绩和发展

随着我国数字经济建设的深入,现阶段各行业数字化转型步入深水期,对服务器CPU需求愈发旺盛。这样的环境中,这六大厂商最近一两年进展如何?

三家企业未披露营收

兆芯目前尚未上市,官方也并未披露营收情况,不过去年新财富对其估值120亿元,若是作为独角兽来讲这个数字并不高,但也说得过去。近期兆芯刚刚成立股份公司,为上市做准备,兆芯未来上市之路值得关注。

背靠华为生态,华为鲲鹏按理来说营收应该不错,可惜其同样未对外披露营收状况。不过可以推测一下,目前国内服务器市场97%都是x86架构,ARM实际上份额有限;再加上被ARM公司断供难以迭代,后面怎么发展还需要继续探索。

另外,截止去年12月14日,鲲鹏供应链科技营业额突破1亿元,达到1.0496亿元。

至于申威,由于专注军工、党政等高机密性核心领域,更为神秘。目前已知的是,申威自主研发的申威64位指令集是以Alpha指令集为基础,受生态影响不太适合商用,且申威自身商业化意愿也不大。

国产六大CPU厂商推动“芯芯”向荣,漫谈它们的发展路线和业绩

飞腾小幅度增长

ARM阵营的飞腾2021年实现20亿元营收,2022年全年营收状况目前还未放出;但综合网上消息,飞腾信息2022年上半年营收11.85亿元,全年或许有望突破25亿元。

不过其面临的问题与鲲鹏相同,迭代同样困难,在生态上也没有华为那么强大的支撑,能有如此的营收表现已然难得,至于未来如何发展还静待观察。

龙芯差强人意

龙芯近两年技术发展比较有进步,但去年的营收情况却有下滑。2021年公司营收12.01亿元,但到2022年预计营收只有7.8亿元~8.2亿元,同比下滑32%~35%。目前市值在605亿元左右。

究其原因,可能是因为基于MIPS自研了LoongArch指令集,虽然相对自主,但无论是性能还是生态都还处于追赶主流市场的阶段,所以表现暂时低迷。网上有人评论说,现在龙芯陷入了一个怪圈,即生态不好-->用的人不多-->卖不出去-->无法招更多的人开发-->无法改善生态。希望随着未来生态进一步建设,龙芯的发展能突破瓶颈,越来越好。

海光实现倍翻

海光2022年营收约为51.25亿元,同比增长121.83%,市值最高点突破2000亿。

受资本市场充分看好的原因,在于海光拥有x86架构、ZEN1微架构的永久授权,且完成了对技术的消化吸收,具备自主迭代能力。其技术保障了产品性能生态,满足商业市场需要。随着海光营收与研发投入的增长,良性循环已逐渐成型,未来发展空间较为可观,给市场带来了足够信心。

对于自主创新结果,市场是产品最好的检验手段。当下几家厂商发展进度各异,但在自主可控长期需求的推动下,若是带着上下而求索的心态持续创新,前景都还是比较广阔的。