國(guó)產(chǎn)CPU的發(fā)展現(xiàn)狀以及面臨的主要挑戰(zhàn).doc

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1、國(guó)產(chǎn)CPU的發(fā)展現(xiàn)狀以及面臨的主要挑戰(zhàn)一、國(guó)產(chǎn)CPU發(fā)展現(xiàn)狀與成就　　國(guó)內(nèi)已開啟多技術(shù)路線并行的CPU技術(shù)產(chǎn)業(yè)新格局。在國(guó)家科技重大專項(xiàng)和國(guó)家級(jí)集成電路產(chǎn)業(yè)投資資金的推動(dòng)之下，我國(guó)CPU產(chǎn)品技術(shù)研發(fā)已進(jìn)入多技術(shù)路線同步推進(jìn)的高速發(fā)展階段，并因發(fā)展模式和技術(shù)特性的不同而呈現(xiàn)出不同的發(fā)展特色，其中：　　x86體系由intel封閉主導(dǎo)，國(guó)內(nèi)企業(yè)通過商業(yè)合作進(jìn)行CPU產(chǎn)品和部分技術(shù)的研發(fā)。Intel獨(dú)攬x86CPU的基礎(chǔ)架構(gòu)、芯片設(shè)計(jì)、工藝制造三大環(huán)節(jié)并封閉發(fā)展，目前已積累了超過1.7萬件CPU相關(guān)專利。在硬件層面，不僅掌控與北橋

2、CPU配套的南橋芯片組外圍接口、GPU等核心技術(shù)，也主導(dǎo)著與x86相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)和測(cè)試認(rèn)證，例如內(nèi)存條接口、硬盤接口以及PCIe總線接口等；在軟件層面，與微軟結(jié)成“Wintel”聯(lián)盟形成長(zhǎng)期相互協(xié)同的利益閉環(huán)，眾多應(yīng)用廠商圍繞x86+windows體系開發(fā)產(chǎn)品。我國(guó)的兆芯和曙光分別通過與威盛和AMD的商業(yè)合作進(jìn)行x86國(guó)產(chǎn)CPU的發(fā)展現(xiàn)狀以及面臨的主要挑戰(zhàn)一、國(guó)產(chǎn)CPU發(fā)展現(xiàn)狀與成就　　國(guó)內(nèi)已開啟多技術(shù)路線并行的CPU技術(shù)產(chǎn)業(yè)新格局。在國(guó)家科技重大專項(xiàng)和國(guó)家級(jí)集成電路產(chǎn)業(yè)投資資金的推動(dòng)之下，我國(guó)CPU產(chǎn)品技術(shù)研發(fā)已進(jìn)入多技

3、術(shù)路線同步推進(jìn)的高速發(fā)展階段，并因發(fā)展模式和技術(shù)特性的不同而呈現(xiàn)出不同的發(fā)展特色，其中：　　x86體系由intel封閉主導(dǎo)，國(guó)內(nèi)企業(yè)通過商業(yè)合作進(jìn)行CPU產(chǎn)品和部分技術(shù)的研發(fā)。Intel獨(dú)攬x86CPU的基礎(chǔ)架構(gòu)、芯片設(shè)計(jì)、工藝制造三大環(huán)節(jié)并封閉發(fā)展，目前已積累了超過1.7萬件CPU相關(guān)專利。在硬件層面，不僅掌控與北橋CPU配套的南橋芯片組外圍接口、GPU等核心技術(shù)，也主導(dǎo)著與x86相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)和測(cè)試認(rèn)證，例如內(nèi)存條接口、硬盤接口以及PCIe總線接口等；在軟件層面，與微軟結(jié)成“Wintel”聯(lián)盟形成長(zhǎng)期相互協(xié)同的利益閉環(huán)

4、，眾多應(yīng)用廠商圍繞x86+windows體系開發(fā)產(chǎn)品。我國(guó)的兆芯和曙光分別通過與威盛和AMD的商業(yè)合作進(jìn)行x86CPU的研發(fā)，其中兆芯已推出3代CPU產(chǎn)品，并形成了完整的芯片組解決方案，在操作系統(tǒng)層面除兼容windows和linux外，也聯(lián)合方德、中標(biāo)、普華等多家國(guó)內(nèi)企業(yè)展開適配；曙光聯(lián)姻AMD加快在服務(wù)器領(lǐng)域的布局，自研安全加密模塊替代原有AMD的安全部分，提升安全保障能力，預(yù)計(jì)相關(guān)產(chǎn)品今年底實(shí)現(xiàn)正式商用?！　RM體系以開放共贏為基本原則，國(guó)內(nèi)企業(yè)在獲得技術(shù)授權(quán)的基礎(chǔ)上進(jìn)行芯片架構(gòu)和芯片設(shè)計(jì)的研發(fā)。ARM公司是ARM生

5、態(tài)的主導(dǎo)者和核心規(guī)則的制定者，通過基礎(chǔ)架構(gòu)授權(quán)、IP核授權(quán)等方式獲得經(jīng)濟(jì)收益。芯片設(shè)計(jì)企業(yè)基于ARM授權(quán)的基礎(chǔ)架構(gòu)/IP核進(jìn)行芯片研發(fā)，降低了研發(fā)的難度、風(fēng)險(xiǎn)和成本，與ARM公司形成互惠互利的合作伙伴關(guān)系。而生態(tài)系統(tǒng)中大量的上下游軟硬件企業(yè)則遵循ARM統(tǒng)一制定的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，對(duì)接眾多客戶需求而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)利益獲取。國(guó)內(nèi)基于ARM生態(tài)的CPU產(chǎn)業(yè)已有較好基礎(chǔ)，華為海思、展訊、聯(lián)芯、飛騰等眾多企業(yè)均已累積多年的ARM芯片研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，在移動(dòng)終端領(lǐng)域我國(guó)芯片設(shè)計(jì)技術(shù)已與國(guó)際主流水平同步，在高性能計(jì)算等應(yīng)用領(lǐng)域也推出了相應(yīng)的CPU產(chǎn)品。華為、

6、展訊、國(guó)防科大等多家企業(yè)取得ARM自主化程度最高的架構(gòu)授權(quán)，可進(jìn)行自主CPU基礎(chǔ)架構(gòu)的研發(fā)。2016年4月集合國(guó)內(nèi)外數(shù)十家企業(yè)的綠色計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的成立，將繼續(xù)推動(dòng)國(guó)內(nèi)ARM生態(tài)的逐步壯大和在全球生態(tài)中話語權(quán)的提升。　　　　MIPS體系基于架構(gòu)授權(quán)構(gòu)建開放生態(tài)，國(guó)內(nèi)企業(yè)是產(chǎn)品研發(fā)和生態(tài)推動(dòng)的主要力量。2012年ImaginaTIon和ARM的母公司BridgeCrossing合力購(gòu)得MIPS公司的580項(xiàng)專利，前者聯(lián)合多家MIPS芯片設(shè)計(jì)企業(yè)組建MIPS開源社區(qū)PRPL基金會(huì)，共同推進(jìn)MIPS架構(gòu)與IP的持續(xù)向前發(fā)展；后者則

7、側(cè)重于戰(zhàn)略性收購(gòu)以提升知識(shí)產(chǎn)權(quán)能力。我國(guó)目前是推動(dòng)MIPS生態(tài)繁榮的主要力量，龍芯在MIPS精簡(jiǎn)指令集基礎(chǔ)上自主擴(kuò)展了指令集loongISA，并堅(jiān)持自主研發(fā)微架構(gòu)和編譯器，2015年8月發(fā)布的GS464E在整數(shù)運(yùn)算性能方面基本追平了AMD的微結(jié)構(gòu)，浮點(diǎn)運(yùn)算性能方面接近Intel在2013年發(fā)布的Ivy。君正在MIPS基礎(chǔ)指令集的基礎(chǔ)之上自主擴(kuò)展了SIMD指令集，側(cè)重于32位嵌入式CPU芯片及配套軟件的研發(fā)和銷售，主要應(yīng)用于便攜教育電子、可穿戴設(shè)備等移動(dòng)便攜設(shè)備領(lǐng)域?！　〈送猓瑖?guó)內(nèi)對(duì)Power、Alpha等架構(gòu)也有布局。國(guó)內(nèi)

8、已通過授權(quán)得到IBM的PowerCPU全套技術(shù)，對(duì)標(biāo)行業(yè)應(yīng)用市場(chǎng)。申威對(duì)自主的Alpha架構(gòu)也在不斷深化升級(jí)，在雙核Alpha基礎(chǔ)上拓展了多核架構(gòu)和SIMD等特色擴(kuò)展指令集，主要面向高性能計(jì)算、服務(wù)器領(lǐng)域，在2016年國(guó)際超算大會(huì)評(píng)比中，基于申威26010處理器的“神威太湖之光”計(jì)算機(jī)系統(tǒng)首次亮相并奪冠