中国芯超车!初露锋芒的“龙芯”,能否不被老美卡脖子?

2021-03-23 10:42:15

 说起国产自研芯片你会首先想到什么?我猜是华为的海思系列芯片。作为国产芯片之光,华为的海思麒麟能做到让美国不惜一切来遏制的地步,无疑已经证明了他无限的潜力。但是你知道吗?其实国内还有一家,能与麒麟并肩的国产芯片。而这款芯片走的路甚至比华为更加决绝,决绝到根本不给别人卡脖子的机会,它就是中国“龙芯”。大家好,欢迎来到本期科普频道,我是爱较真的大东。近日,有媒体报道,在一场小型座谈会上,龙芯中科的副总裁张戈、高翔表示,基于自主指令系统的龙芯 3A5000/3C5000 系列产品即将面世。其实大东在刚看到这条消息的时候,十分惊喜。毕竟作为中国首款拥有自主知识产权的通用高性能微处理芯片。龙芯最新的产品,很有可能就是中国芯的“破局之光”!但事实真的是这样吗!为了让大家能更客观的看待这件事,本期内容大东就将在“龙芯最新产品的科普”“龙芯未来能否会被卡脖子”以及“国产芯片该走哪条路”三个方面进行系统科普。争取用最通俗最直白的语言为你解读,这颗并不简单的“中国龙芯”!所以本期内容依旧高能硬核,希望所有的朋友都能耐心看完。

  

  龙芯最新产品的科普

  首先先来说一下龙芯3A5000/3C5000 即将面世的消息,到底有多少可信度!事实上关于这条消息,目前龙芯中科还没发布正式的官方报道,也并未对此消息正面回应!但这并不代表这条消息是假的!因为早在2019年12月,龙芯3A4000/3B4000刚刚发布的时候,龙芯中科已经公布了下一代处理器,也就是3A5000/3C5000 系列产品的研制计划。而到了2020年4月,龙芯中科的董事长胡伟武就在《自主 CPU 发展道路》的主旨演讲中明确透露,龙芯 3A5000 CPU 已经在 2020 年上半年成功流片。如果按照正常流程的话,在2021年的第二季度左右龙芯基本也应该正式推出了。而此时传出龙芯 3A5000/3C5000 系列产品即将面世的消息,其可信度其实非常高。

  

  那龙芯新产品的性能到底是什么水平,能否成为新一代的国产芯片之光?根据目前所知道的信息,龙芯3A5000将采用12nm工艺,4核设计,频率可达2.5GHz,LLC增加一倍,内存控制器延迟带宽优化。除此之外,3C5000同样是12nm工艺,采用16核设计,支持4-16路服务器。这样专业的数据听起来可能有些头大,那我们就直接做一下同产品性能的横向对比。说到这,大东要先为大家科普一下龙芯的用途!与我们熟知的华为麒麟不同,龙芯3系芯片并非手机芯片,而是桌面端也就是我们常说的电脑端芯片。而在这个领域,龙芯所面临的对手则是更强势的英特尔和AMD。据了解,3A5000的最终性能相比3A4000的单核性能要提升50%以上,如果按照分值计算大约在25-30分左右,这个成绩在国际上基本与AMD、intel的14nm的芯片差不多了,也就相当于我们几年前用的 i5或i7处理器。

  

  是不是听起来很失望,我们努力这么久,结果却还是落伍的产品水平?但事实真的是这样吗?当然不是。事实上,以龙芯的发展轨迹来说,如果龙芯3A5000能正式上市,还是当之无愧的“国产芯片之光”。要知道,在2001年5月份龙芯课题组才正式成立,到现在满打满算才成立不到20年,而且从成立至今,龙芯累计获得的国家补贴也只不过7亿元,甚至到了后来都是自负盈亏。这对于高投资高壁垒的芯片行业来说,简直是杯水车薪。而龙芯在这种情况下能将工艺突破到12nm,已经是十分不易。况且你也不要小看3A5000,他的性能虽然相比与英特尔和AMD的高端处理器有差距,但已经达到了国际主流水平。这代表着如果进入商用市场,3A5000完全可以胜任绝大多数工作需求。而这就让中国龙芯,终于有了和国际巨头同台竞技的机会,也有了抢回中国市场的底气和实力。你说这样的3A5000算不算“国产芯片之光”,来评论区告诉我!

  

  龙芯未来能否会被卡脖子

  那这样强势崛起的“龙芯”在未来会不会也像华为一样,被美国卡住脖子呢?对于这个问题,大东可以很欣慰的告诉你不会!因为“龙芯”所走的路,远比华为海思更加决绝。华为海思,作为中国首家打开国际市场的芯片公司,其实力大家有目共睹。但华为海思最大的优势是在于芯片设计,再进行细分的话其实就是芯片集成。华为海思的芯片采用的是ARM的指令和内核IP,需用从ARM手中购买,然后在此基础上按照自己的需求拓展功能进行设计。这就相当于在别人手里租了一口锅,而用这口锅做什么饭则完全凭借自己的手艺。这样一来,就可以避免自己再从头开始研发所承担的风险。跳过初始的0阶段,直接从1开始,能更快的设计出自己的芯片。但是有的必有失,这样做的风险就是,ARM一旦取消授权,那么海思就会被彻彻底底的卡住脖子,毕竟没有了锅,即使你的手艺再好也没有了用武之地。

  

  但是“龙芯”却不同。作为从中科院出来的国家队,龙芯从立项之初走的就是独立自主的道路。先是采用非主流的MIPS架构,然后在此基础上开发出了完全自主的LoongArch指令集和芯片架构。虽然期间历经磕磕绊绊,但是这样自研内核的方式,让龙芯源代码的知识产权直接属于龙芯中科。最重要的是,未来龙芯还可以将技术成果授权给国内企业,在内核的基础研发上填补国内空白,让国家拥有自己的内核IP。从这个角度来讲,龙芯称得上是国家的技术战略储备。而且如今伴随着中芯国际等国内芯片代工厂的不断发展,以及光刻机技术的不断突破,龙芯的芯片代工完全可以逐步转移到国内。毕竟未来一段时间,龙芯的最高工艺也只不过12nm。这样一来,在无论今后龙芯对美国的威胁有多大,都保证能不被卡脖子。简单来说,华为海思走的是一条快速但是有风险的险路,而龙芯则走了一条艰难但是有潜力的长路。

  

  当然这两条路并没有好坏一说,毕竟作为一家企业,华为面对的是通信设备和智能手机市场。这本身就是一条快节奏,强竞争的独木桥。完全没有从头试错的机会,只能借助一些现成的力量迅速抢占市场,然后回头再打牢基础。而龙芯却不同,龙芯在诞生之初,他的市场主要是军工、航天和政府部门的嵌入式应用系统。特别是军工和航天系统,这是一个相对比较封闭但是安全度极高的系统。这就导致,应用于这些系统的芯片,在性能和体积上可以做一些必要的牺牲,但是在安全性上一定不能有问题,不能出现任何的隐藏后门。而龙芯为了满足这样的需求,必须走上一条自研自强的道路。不过从目前的发展情况看,这两条路我们都取得了预想的成绩。海思芯片把华为推上了智能手机全球头牌企业的位置,而有了资金和实力之后,又开始在服务器和嵌入式设备上面布局。而龙芯也实现了从0到1的突破,经过20年努力,不仅让中国的航天和军事系统才有了更安全、更自主的“中国芯”。现在更是可以和AMD以及英特尔掰掰手腕了。值得一提的是,在去年组网成功的北斗系统,在后期采用的芯片都是由龙芯中科提供。上天的龙芯,足以证明中国在芯片领域的希望与荣光。在此也感谢所有为中国芯不屑奋斗的科研人员。

  

  芯片行业未来发展

  当然就先现在的情况来看,虽然龙芯目前在技术上如今有了和国际巨头比拼的实力,但是在大环将里依旧困难重重。因为龙芯采用了自研的独立构架和内核,这导致它和市面上主流的操作系统并不兼容。例如目前的主流操作系统Windows,这是是基于X86芯片架构的,并不能在龙芯上运行。而这就大大限制了龙芯在市场的潜力。毕竟芯片的成功不仅仅只是一片芯片的流片就能代表的。他所牵涉到的,是整个半导体行业,是一条完整的芯片产业链。而这才是中国现在最缺少。芯片能设计但是不能量产,能量产但是不能封装。芯片研制成功了没有适配的系统,系统开发完了没有适配的软件,这样的现状比比皆是。而这样的现状,远不是靠一家龙芯或者一家华为就能改变的,这需要的是整个半导体行业的升级。所以说,中国的芯片行业虽然不断向前,但仍旧前路漫漫。借用孙中山先生的一句话:“革命尚未成功,通知仍需努力”。这场芯片革命,不见刀枪,但也不缺血汗!在此大东不渴求每个人都为这场革命奋不顾身,只希望在未来的日子里,我们都能对这些付出血汗的科学家们多一些尊重。

  最后还有一个问题:你觉得中国龙芯,在未来能否破解我国芯片困局呢?欢迎在评论区留下你的观点!好了,我是大东,一位超级硬核的科普作者,如果你喜欢我的内容,一定要记得关注,我们下期再见!


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