国产芯片的好消息,芯片架构的突破,中国芯片逆袭的形势如何?
芯片是经济的命脉,是科技的命脉"镜子里的花,水里的月亮"。
为了争夺芯片的控制权,世界各国都动用了所有资源,而美国是"投掷鲜花"最之一。 从芯片设计、制造,到封装、测试,再到设备、材料和EDA工具,美国都有很大的优势。
不仅如此,中国集成电路产业还对日本、韩国、荷兰等国实施了封锁,企图扼杀中国的高科技产业。
截至目前,中国已有300多家企事业单位被美国商务部列入实体清单,包括华为、中兴通讯、长江存储、中科龙芯等芯片公司。
实体清单上的公司在组件、技术和服务方面受到重大限制。 最典型的就是华为,买不到顶尖的元器件和芯片,甚至连OEM资质都被剥夺了。
你能做些什么?它只能独立开发。
设计、制造、封装、架构、工具、设备、材料等自主研发活动,打造纯正的民族芯片产业链。 经过多年的努力和数万亿的研发投入,国产电影终于取得了自己引以为傲的成绩。
在晶圆设计方面,增加了华为海思和紫光展锐在制造方面,有中芯国际和华虹半导体;在封装方面,有长电科技、同富微电子;在建筑方面,有龙芯;在EDA工具方面,有华大九天、国润电子;在设备方面,有上海微电子;在材料方面,有上海硅业和南大光电。
这些企业为国产芯片满足中国领先的工业、工业、汽车等领域的需求奠定了坚实的基础,但在发展过程中仍然滞后。
前段时间,龙芯再次传来喜讯:龙芯3A6000将于今年上半年再次流片,将向合作伙伴提供样品,预计明年将大批量出货。 龙芯已经开始评估7nm工艺的制造商。
有业内人士可能会说:台积电有3纳米量产,龙芯还是14纳米,但你知道龙芯对国产芯片意味着什么吗?
国内龙芯。 2022 年 12 月,有一份 ** 报告称,中国以"龙芯具有战略意义"因此,龙芯停止了对俄罗斯等国的出口。
当时,很多**是"龙芯不出口到俄罗斯"它被报道了这个话题,并获得了大量的流量。 但实际上,中国不出口龙芯,第三国也不是俄罗斯,这与龙芯无关。
中国不出口龙芯的真正原因是龙芯无法满足国内市场的需求。 我吃不饱,怎么能卖给别人?
所以,我们不应该纠缠于此"卖还是不卖龙芯"问题,但应该分析龙芯"很难找到核心"原因。
2024年,中科院计算技术研究所成立龙芯研究小组,以制造为目的"纯国产"一点也不"卡脖子"的CPU,实现国产替代。
那时候很多人都不喜欢做薯片,为什么呢?一个是在那个时候"购买胜于建造"其次,当时中美关系还比较密切。 当然,倪光南和柳传志在这方面已经有经验了。
最终,任务落在了32岁的胡伟武身上。
胡 Weiwu,中国科学院计算技术研究所研究员,毕业于中国科学技术大学计算机科学专业,后获得中国科学院计算机科学博士学位。
更重要的是,胡伟武的实力毋庸置疑,他爱电脑,爱问题。
胡维武接到任务后,当场下达了军令:"如果我不能做好CPU,我会昂首挺胸地来找你"。
龙山小队下达军令后,就开始没日没夜地工作,胡伟武连一夜好眠都没睡。 他坚信"两枚炸弹和一颗星"这种精神一定会使处理器取得成功。
2024年8月10日晚"龙芯1号"装入电脑,电脑启动成功,龙芯团队庆祝,胡伟武激动地流下了泪水。
当时,"龙芯1号"落后英特尔 19 年意味着什么?在性能方面,"龙芯1号"它相当于英特尔公司在2024年推出的奔腾586。
但"龙芯1号"它意义重大,给国家带来希望,使"龙芯"进入"国家863计划"。在国家层面的支持下,龙芯获得了更多的资源,研发进程也大大加快。
2024年10月,龙芯2B成功,中国首款64位CPU诞生,其性能超越了英特尔2024年推出的奔腾2处理器,这意味着与英特尔的差距缩小了。 这意味着与英特尔的差距缩小到6年。
2024年9月,龙芯2E研发成功,是国内首款采用90nm工艺、频率为1的通用CPU0GHz,功耗7W,赶上英特尔2024年推出的奔腾5系列。
龙芯2e安装在个人笔记本电脑上,标志着龙芯2e商业化的开始。
科技部对龙芯2e给予了充分肯定,希望龙芯继续努力,超越高性能芯片技术。 中科院计算研究所表示,将利用龙芯2E的最佳优势,力争销售100万台,打造真正的国产CPU品牌。
2024年,龙芯进入爆发期,平均每两年升级一次,迭代速度超越英特尔和AMD。
2024年推出龙芯3A3000 3B3000,采用64位4核CPU,28nm工艺,最高频率15GHz,与英特尔的差距缩短到9年;
2024年推出龙芯3A4000 3B4000,4核64位CPU,28nm工艺,最高频率20GHz,与英特尔的差距缩短到7年;
2024年,龙芯3A5000 3B5000上市,4核64位CPU,12nm工艺,最高频率25GHz,与英特尔的差距缩小到5年;
2024年,龙芯推出3C5000服务器芯片,双精度计算能力达到560Gflops,与英特尔的差距缩短至4年。
2024年上半年,龙芯3A6000成功上市,预计明年量产。 龙芯3A6000的性能接近主流PC和笔记本电脑。
20年来,龙芯在中国人民的坚持下不断发展进步,与国际领先厂商的差距从19年缩短到4年。
事实上,Loongarch 最大的优势在于它拥有真正的自主架构,并且是 100% 国产 CPU。
Oongarch 真正自主的架构。
长期以来,芯片架构被Arm和Intel垄断。 全球90%的集成芯片和95%以上的手机芯片采用ARM架构。 PC 和服务器架构由英特尔垄断。
中国有6大CPU厂商:龙芯、鲲鹏、飞腾、海光、兆芯、申威。 但只有龙芯是一个独立的研发架构。
鲲鹏和飞腾使用ARM架构,申威使用Alpha架构,海光和兆信使用x86架构。
虽然华为从ARM收购了V8架构,但海光从AMD收购了X86架构。
但是,ARM和Intel都在不断更新自己的架构,进来的产品很快就会被淘汰,新的架构也卖不出去,产品会越来越差,市场会越来越小,最终也逃脱不了被淘汰的命运。
另一方面,龙芯的架构是自主研发的,经过第三方机构验证,经得起市场的考验。
为了证明其自主研发的架构,龙芯于2024年委托第三方机构对其知识产权进行了评估。 将 LoongArch 与 ARM、X86、RISC-V、MIPS 等架构的指令集进行比较,LoongArch 具有以下特点:
1)龙建的命令系统、指令**、指令格式和寻址方式均独立设计
2)龙建的使用说明书、使用说明、内容表达与国际主流指令明显不同
3.Loongarch 不会构成侵犯主要国际指挥系统的风险。
这三个要素足以证明龙雄架构是自主研发的,龙芯是"真正自主"国产CPU彻底粉碎了市场上的谣言。
除了自研的 LoongArch 架构外,我们还在积极开发新的开源架构 RISC-V。
开源RISC-V架构。
RISC-V最大的特点是可以自由用于任何目的,任何人都可以设计、制造和销售RISC-V芯片和软件。
RISC-V和ARM的差距是巨大的,但前段时间ARM太强了,很多芯片设计人员矛盾,所以大家不得不寻找第三方的替代品。
不久前,Arm宣布将拒绝为中国公司最先进的CPUic设计产品——Neoverse V1和V2。 华为和阿里巴巴等多家内地公司也参与其中。
这是什么意思?一方面,它不允许我们开发先进的芯片,另一方面,它继续考虑从我们身上赚钱。 这根本行不通。
除了华为和阿里巴巴,Arm还与高通有直接关系。
高通于 2021 年收购了 Nuvia,这是一家芯片公司,该公司也使用了 Arm 的技术和专利,但设计的芯片在功耗方面远远超过了苹果、高通和 AMD。
高通收购了该公司,并直接使用了这项技术,节省了大量资金,这是Arm无法容忍的。
为了实现利润最大化,ARM开发了一种特殊的IP许可制度:根据公司的规模,规模越大,版税越高。
因此,高通支付的版税显然比Nuvia多得多,现在高通通过Nuvia使用ARM的专利节省了很多钱。
为此,Arm 和 Qualcomm 直接上了法庭,Arm 威胁说在 2024 年之后不再与 Qualcomm 签订合同,并改变其知识产权许可方式。
于是,大家开始采用开源的RISC-V,中国企业也成为RISC-V架构标准开发的主要领导者。
根据国际RISC-V**大会的数据,RISC-V前25名成员中有13家是中国公司,包括阿里巴巴、华为和腾讯。
阿里巴巴的品图在RISC-V架构中形成了C、E、R三大系列,可应用于人工智能、高性能计算等领域。 如玄铁C910、E902、Tracer1520等。
在供应方面,中国企业也遥遥领先。
2024年7月,RISC-V架构芯片出货量达到100亿颗,来自中国的出货量共计50亿颗,占全国的一半。 只有阿里品芝的"黑铁"该系列的销量达到30亿。
从生态角度来看,中国芯片厂商基于RISC-V架构开发的芯片可以应用于手机、PC、服务器,对应国际各大厂商的软件系统。
在平板竞争中,国产平板电脑受到了前所未有的打压和限制,但与此同时,国产平板电脑也正在经历前所未有的重大变革。
自主研发的LoongARCH架构满足了我军需求,在党政军领域得到全面落实,民用领域也被提上日程。
如果RISC-V能够及时抓住这一大好时机,未来将能够在嵌入式移动电子领域与ARM竞争。
国产芯片已经开始响应,未来将与Arm和Intel形成三足鼎立的趋势。