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龙芯CPU又进了一步,国产CPU还要多久才能赶上Intel?

日期:2023-09-29 04:36

电子爱好者网报道(文/黄善明)近日,根据“中科院科技创新亮点筛选”活动页面结果,龙芯中科科技有限公司有限公司公司基于自主LoongArch指令系统的龙芯3C5000服务器CPU的开发已经完成,国产服务器CPU又向前迈进了一步。
龙芯3C5000服务器CPU(来源:龙芯中科)

关于CPU的命名,一般A系列是桌面CPU,C系列是服务器CPU。从公开信息来看,龙芯3C5000 CPU集成了16个高性能龙芯LA464处理器、1个32MB共享上层缓存和4个64位处理器。 DDR4-3200内存控制器,主频2.1-2.3GHz,单款新品双精度浮点运算速度超过0.5TFLOPS。

仅从性能角度来看,龙芯3C5000已经可以与市场主流CPU相媲美,已经能够满足当前云计算和数据中心的性能需求。

国产CPU

值得一提的是,龙芯自主指令系统架构LoongArch实现了完全自主、技术先进、生态兼容三大特点。它有近2000条指令,不包括MIPS指令系统。该架构是龙芯今年正式发布的。

今年7月,龙芯中科发布了3A5000CPU。作为一款桌面级CPU,其性能已经接近市场主流产品。根据相关机构评测数据,龙芯3A5000单核SPECCPU 2006 Base固定浮点分数在主频2.5GHz下的性能超过26分,每GHz平均性能超过10分点,与市场主流X86产品相当接近。

其中,除了龙芯处理器自研CPU核心外,还有GPU核心、内存控制器和PHY、高速IO接口控制器和PHY等数百个IP都是独立开发的。研发。

除了龙芯之外,国内新晋CPU玩家还有兆芯、飞腾等。比如兆芯在2015年发布了ZX-C4600/4610处理器,这是一款价格门槛较低的国产通用X86 CPU。主频2GHz,采用28nm制造工艺。
兆芯ZX-C4600(来源:兆芯)

据测试,兆芯的芯片的性能基本上是Intel 2007年发布的奔腾双核E2160的两倍,已经可以满足日常办公需求了。同时,由于采用X86架构,所以兼容Windows、Linux操作系统

飞腾还发布了处理器产品,如经典的FT-1500A/4四核处理器。但由于ArmV8架构,不兼容Windows,基本只能运行国产Linux系统。 ,更加远离普通消费者。
图片来源:飞腾

现在飞腾还发布了FT-1500A/16 16核处理器和FT-2000+/64 64核版本的服务器平台。

除了以上型号外,还有鲲鹏、海光、神威等国产CPU品牌。例如,曾经世界第一的超级计算机“神威·太湖之光”就使用了神威的CPU。

国产CPU的困境与现状

上面我们了解了一些中国国产CPU相关产品,但可以肯定的是,如果你不是业内人士,你可能基本没有听说过这些国产CPU。一方面,国产CPU的市场份额太小,普及仅限于相关专业人士。另一个原因是国产CPU由于价格原因,推广难度加大。

我们先谈谈价格。可能普通用户会认为,既然国产CPU相比Intel和AMD在性能上还有差距,甚至可能比上一代的奔腾、赛扬还差,那么价格肯定比这些高。产品。只是更便宜。

但事实上,正是因为国产处理器的受众群体小,大多数用户不买单,销量低,而研发成本就摆在这里,平摊下来每个CPU的成本并不低。假设开发一个新系列花费1亿元(成本已经很低了),但最终只卖出了不到10万台(10万台基本是国产CPU的销售上限),那么每个系列的成本是多少?单位达到1000元,这不包括渠道费和仓储、运输等额外费用。

与动辄上百万销售额的Intel、AMD相比,国产CPU的成本很难降低。这就导致了如今国产CPU的价格甚至比这些国外CPU产品还要高。

当成本无法降低、性能不如国外同类产品时,普通消费者基本不会支持,只能依赖政府采购。如果想让普通消费者买单,就只能通过补贴来压低价格。

除了成本之外,另一个问题是生态。兆芯CPU采用X86架构,兼容Windows,生态环境稍好。但对于龙芯和飞腾来说,由于分别采用自研架构LoongArch和Arm架构,因此与Windows不兼容。

这不太人性化。没有相应的软件生态环境,就意味着国产CPU没有施展能力的空间。如果想要软件生态,只能放弃自研,购买通用架构,制造服务器CPU,帮助企业快速收回成本。但这样一来,一旦外资企业“陷入困境”,就很难有反击的余地。

国产CPU还要多久才能取代Intel?

如今国内掀起了国产替代浪潮,CPU是计算机系统计算和控制的核心。如何实现CPU的自主可控并能够经受住市场的考验并实现替代,是国产产品崛起的关键。

目前国产CPU产品已经有不少,那么我们距离取代Intel还有多远呢?

如果单看性能的话,龙芯3A5000的性能相当于2015年的Intel i5,已经很不错了。要知道,在过去,国产CPU与国外CPU的性能差距可能达到10年以上。因此,如果只看性能,Intel大约5-8年就会被取代。

但除了CPU性能之外,生态也很重要。打个简单的比方,在国外,大部分安卓手机都使用GMS框架。只有有了GMS,才能运行Google应用程序以及需要GMS支持的应用程序,而海外大部分Android应用程序都需要GMS支持。可以使用。当一部手机被禁止使用GMS,就意味着在海外市场就意味着除了打电话,基本上无法做任何其他事情。这就是生态。

由于Intel CPU的市场地位强大,Windows基本上都是基于X86开发的。对于其他CPU,会出现兼容性问题。

其他CPU的市场份额稀缺,很难吸引开发者愿意为该架构开发相应的软件。最终陷入强者恒强、弱者愈弱的恶性循环。

幸运的是,一些CPU现在开始努力打破这个生态系统。比如龙芯也开始采用兼容模式,已经可以运行一些Windows程序。未来,随着可以运行的程序越来越多,相信会慢慢在市场上占据一席之地。通过市场带动国产CPU技术的迭代和发展。

那么答案就很明显了。如果只看性能,可能需要5-8年才能完全取代Intel。如果你不是那么极客的话,现在的国产CPU已经可以日常使用了。然而生态短板却让国产CPU陷入了尴尬的境地。尽管他们呼吁建立第三个生态系统,但这显然是一个漫长的过程。在此之前,兼容另外两个生态将是国产CPU的唯一出路。
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