英特爾或遇勁敵!最強CPU指令集開源,國產芯迎來新機遇!
眾所周知,晶元國產化是中國信息產業發展的核心方向,而CPU則代表著晶元中的核心技術,但在此方面,中國一直與歐美等發達國家相比有著明顯差距,雖然經過了多年的努力,在技術差距上有一定縮小,但民用商業領域仍然沒有看到太多國產CPU的身影。
目前國產CPU所採用的指令集架構有幾大類,分別是MIPS架構、x86架構、Power架構、Alpha架構、RISC-V架構和ARM架構,而這些指令集架構是CPU運算進行指導和優化的硬程序,因此無法避免,但令人遺憾的是,這些架構專利沒有一個是中國發明的。
對於一款CPU來說,絕對的硬體技術水平不是最重要的,指令集架構才是關鍵所在,目前商業主流的指令集架構在不同的領域各自出現了明顯的霸主格局,x86架構統治著桌面PC與伺服器領域;ARM架構統治著移動手持領域,同時也在桌面PC和伺服器領域全面進軍,更是在嵌入式領域佔據了絕對優勢。
正因為如此,國內一些排得上號的晶元廠商幾乎都選擇x86架構或者ARM架構作為CPU設計的方向,比如x86系有北大眾志、兆芯和海光,ARM系有飛騰、華為海思、展訊和華芯通,特別是華為海思,近年來藉助ARM架構快速崛起,成為了手機SoC不可忽視的一股力量。
而x86架構在國內並未誕生任何普及化的民用CPU,原因就在於英特爾和AMD本身是晶元公司而不是知識產權公司,因此x86架構是它們的生命線,如果得到它們授權的晶元公司使用x86架構生產晶元,一旦對英特爾和AMD造成了實質威脅時,它們就會選擇停止授權。況且x86架構授權費非常高,遠非普通公司或者組織能夠用得起的。
因此在中國晶元發展史上,ARM架構的局面就樂觀多了,因為ARM架構雖說是ARM公司的專利,但這家公司商業模式是以開放共贏為基本原則,它們是通過基礎架構授權、IP核授權等方式獲得經濟收益的,比如華為海思就需要向ARM公司支付一筆巨額的專利費。
儘管如此,ARM架構畢竟屬於ARM公司,一方面使用架構專利的公司需要向ARM公司支付極其高昂的授權費,另一方面,ARM公司已經被日本軟銀公司所收購,從絕對的自主可控的角度來看,受制於人是在所難免的。
但現在新的機遇來了,美國IBM公司在當地時間8月20日的OpenPower峰會上宣布,旗下高性能CPU Power處理器的指令集架構作為開放標準,作為該計劃的一部分,OpenPower基金會將成為Linux基金會的一個部門。
此次Power ISA的開源,可以說是為整個開源社區做出了巨大貢獻。在這之前,OpenPower聯盟成員需要向IBM支付一定的許可費才能獲得Power的授權,但現在隨著ower ISA的開源,開發者無需支付版稅以及專利費就能夠獲得Power ISA,並且有可能在該基礎上研發出擁有專利權的技術和產品。
Power架構最大的特點就是採用對稱多處理器技術,能夠保障內存訪問任何一個CPU時速度都是一樣的,而這項優點是連英特爾的X86架構都做不到的,因此Power架構未來被應用於高端伺服器市場的前景非常廣泛,在國內銀行等關鍵行業都能作重要應用。
業內人士認為,Power ISA開源將會帶來全新的機遇和挑戰,或將推動國產高性能CPU的發展一條新的可選之路,雖然IBM是美國企業,但開源的Power指令集是不會受到美國「禁令」的影響。不過需要指出的是,Power指令集的CPU雖然具有效率高、性能強勁等特點,但對於國內廠商來說,想要完全引進消化絕非易事。
成立於2013年的中晟宏芯是OpenPower基金會成員,獲得IBM Power CPU的授權,並且得到了IBM、中科院計算所提供的技術支持。此前該公司已經發布了第一款IBM授權Power架構的伺服器晶元產品CP1,不過並未得到應用。據計劃,中晟宏芯有望在2019年完全實現Power晶元的消化吸收再創新,製成完全國產化的Power系列CPU。
然而到現在為止,中晟宏芯的Power系列CPU仍然沒有什麼消息,隨著如今 Power ISA的開源,之前中晟宏芯的競爭優勢如今也不再了,不過對於其他國產晶元廠商來說,Power ISA開源或將是一個新的機遇,但面臨的挑戰也將是巨大的,希望未來中國有更多的晶元廠商能夠脫穎而出!
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