中国CPU实现自主突围,打破技术封锁新格局
近年来,在“科技创新”和“自立自强”的大背景下,国产芯片产业实现了显著进步。华为鲲鹏、飞腾、海光、兆芯、龙芯、申威等一大批优秀的国产CPU厂商迅速成长,成为推动我国信息技术自主可控的重要力量。 从当前的发展态势来看,国产CPU在性能、生态建设以及市场应用等方面都有了明显提升,标志着我国在关键核心技术领域正逐步摆脱对外依赖。尽管与国际先进水平仍存在一定差距,但国产芯片的持续突破,为构建安全可控的信息技术体系奠定了坚实基础。未来,随着政策支持和技术积累的不断加深,国产芯片有望在更多领域实现规模化应用。
从架构来看,这六大国产CPU,又分为三条路线:
一是走引进架构基础上的自主研发路线,龙芯和申威两家厂商早期分别采用MIPS和Alpha架构,随后在引进架构的基础上进行扩展,逐步研发出自己的架构。例如,龙芯推出了自主指令集LoongArch,而申威则推出了SW-64自主指令集架构。
二是x86架构路线,目前主要由海光和兆芯两家公司推动。其中,海光获得了AMD提供的x86指令集永久授权,而兆芯则从VIA处获得了x86指令集的阶段性授权。这种授权模式为国内自主可控的芯片发展提供了重要支撑,也反映出不同企业在技术路径上的差异化选择。 从行业角度看,x86架构在高性能计算和服务器领域仍占据重要地位,国内企业通过合法授权方式获取技术,有助于提升自主创新能力,同时避免了因技术封锁带来的风险。不过,长期来看,如何在获得授权的基础上实现核心技术的深度消化与再创新,仍是值得持续关注的问题。
三是ARM架构路线,目前主要有华为鲲鹏和飞腾两家厂商,它们均获得了ARMv8架构的永久授权。这一授权为相关企业在高性能计算和服务器领域的发展提供了坚实的基础,也显示出国内在芯片自主可控道路上的积极布局。随着技术的不断进步,这类基于ARM架构的国产处理器有望在更多场景中实现广泛应用。
也就是说,在很长一段时间里,我国的指令集架构严重依赖国外授权。但如今,我们终于迎来了这一时刻——不再需要任何国外技术授权和境外供应链的支持。
6月26日,龙芯重磅发布基于国产自主指令集龙架构(LoongArch)研发的服务器处理器龙芯3C6000系列芯片、工控领域及移动终端处理器龙芯2K3000/3B6000M芯片。
工业和信息化部电子信息司副司长史惠康在大会致辞中指出,过去我国在指令集架构方面长期依赖国外授权,如今基于自主指令集LoongArch的产品日益丰富,这标志着我国在底层核心技术上的自主能力正在快速提升。只有将CPU指令集架构牢牢掌握在自己手中,才能在桌面计算、服务器集群、工业控制、移动设备等全场景产品中实现量的持续扩展与质的有效提升,推动产业生态实现跨越式发展,进一步夯实自主信息技术体系的基础。 从当前的发展态势来看,LoongArch的广泛应用不仅是技术突破的体现,更是我国信息技术自主化进程的重要标志。随着更多基于该架构的产品落地,未来在关键领域的技术安全性和可控性将得到更有力保障,也为构建更加稳定、可持续的产业生态奠定了坚实基础。
本次大会发布的3C6000系列服务器CPU使用自主指令系统龙架构,已于2024年上半年完成流片。
3C6000单片芯片拥有16核32线程,通过自主研发的龙链接口实现多片封装,可扩展为32核64线程的3C6000/D(也称为3D6000),以及60/64核120/128线程的3C6000/Q(也称为3E6000)。
根据中国电子技术标准化研究院赛西实验室的测试报告,单路3C6000/S服务器在2.2GHz频率下运行SPECCPU2017单核单线程测试,其整数得分为5.56分,浮点得分为6.93分;在多核测试中,整数得分为73.2分,浮点得分为58.5分。
双路3C6000/D服务器在2.1GHz频率下运行SPECCPU2017测试,多核与浮点得分分别为284分和216分;双路3C6000/Q服务器在相同频率下运行,多核与浮点得分则达到450分和283分。
四路3C6000/D服务器在2.1GHz运行SPEC CPU 2017多核定/浮点分值为547/412分。上述3C6000/S、3C6000/D实测单核/多核性能分别达到Intel公司2021年上市的16核至强Silver 4314、32核至强Gold 6338的水平,64核3C6000/Q性能超过40核至强Platinum 8380的水平。
根据Intel公司第三代至强可扩展架构服务器芯片的出货情况,3C6000系列服务器CPU的整体性能已达到2023年市场主流产品的水平。
龙芯中科董事长胡伟武在《今日长缨在手》主题报告中指出,我国信息产业的根本出路在于构建独立于X86和ARM体系之外的第三套生态体系。
因此,龙芯中科始终坚持自主创新,坚定不移地推进自主研发。在芯片研发方面,采用自主IP;在芯片生产方面,依托自主工艺;在软件生态方面,基于自主指令系统,全面夯实自主信息技术体系的基础。本次大会发布的龙芯3C6000和2K3000龙芯CPU,完全不依赖任何国外技术授权和境外供应链。
胡伟武指出,龙芯中科致力于构建自主的信息技术体系,其在芯片研发过程中始终坚持扎实稳健的技术发展路径。
在提升单核性能的基础上再扩展核心数量,这是龙芯近年来的发展路径。从3A1000到3A6000,经过十多年的持续迭代,龙芯在2023年底推出的4核龙芯3A6000桌面CPU,其单核性能已达到市场主流产品的水平。在此基础上,龙芯进一步推出了16核、32核、64核的3C6000系列服务器CPU。 从技术发展角度看,这种先强单核后扩规模的策略有助于构建更稳定、高效的计算平台。单核性能的突破为多核架构的拓展打下了坚实基础,也意味着国产CPU在关键性能指标上正逐步缩小与国际先进水平的差距。这种循序渐进的方式,既符合技术发展的规律,也有助于提升整体系统的可靠性和兼容性。
二是先夯实通用处理器的基础,再推动以GPGPU为代表的专用处理器的发展。本次大会发布的2K3000/3B6000M,标志着龙芯经过二十多年的积累,已系统掌握通用处理器、图形处理器、AI处理器及其基础软件设计的关键核心技术。在巩固通用处理器和图形处理器的基础上,龙芯正式迈入大力发展AI处理器的新阶段。 从当前发展态势看,龙芯的这一战略选择具有深远意义。在芯片技术竞争日益激烈的背景下,坚持“先通用后专用”的路径,有助于构建更加稳定和可持续的技术体系。同时,AI作为当前科技发展的核心方向之一,其处理器的突破将为国产芯片在智能化时代抢占先机提供重要支撑。这种循序渐进、稳中求进的发展模式,值得肯定与期待。
胡伟武指出,经过二十多年的持续努力,自2001年以来,龙芯CPU逐步实现了从自力更生到自力更省(降低成本)、自力更生到自力更高(提升性能)、自力更生到自力更好(完善生态)的转变。 这一过程体现了国产芯片产业在技术积累与生态建设上的稳步进步。从最初依靠自身力量突破核心技术,到现在在成本、性能和生态方面都取得显著进展,龙芯的发展路径为我国自主可控的计算体系提供了重要支撑。这种转变不仅反映了技术实力的增强,也展示了长期坚持自主创新战略的成效。随着国内对信息安全和供应链自主性的重视不断提升,像龙芯这样的本土企业将在未来发挥更加关键的作用。
龙芯3A6000、龙芯3C6000、龙芯2K3000组成的“三剑客”在性价比方面达到上一代产品的三倍以上,展现出较强的市场竞争力。在开放市场中,其性能优势愈发明显。同时,龙架构的桌面Linux软件生态在打印机驱动、浏览器插件等方面形成了独特的自主优势。在一些关键项目中,如国家大剧院票务系统的国产化改造,只有龙架构处理器能够满足兼容性和应用上的严格要求,体现了其在实际应用中的可靠性和适配能力。 从当前国产芯片的发展趋势来看,龙芯系列的进步不仅体现在硬件性能的提升,更在于软件生态的逐步完善。这种软硬协同的发展路径,为国产替代提供了坚实的基础。尤其是在对安全性、可控性要求较高的领域,龙架构的优势更加凸显。未来,随着生态的进一步扩展和优化,龙芯有望在更多场景中实现广泛应用。
龙芯中科正在研发的下一代通用CPU产品,包括龙芯3B6600、3A6600桌面CPU以及龙芯3D7000服务器CPU等,将进一步显著提升性能表现。这些产品的推出,标志着国产处理器在性能和技术自主化方面又迈出了重要一步,对于推动国内信息技术产业的发展具有积极意义。随着技术的不断突破,国产芯片在市场中的竞争力有望进一步增强。
免责声明:本站所有文章来源于网络或投稿,如果任何问题,请联系648751016@qq.com
页面执行时间0.008992秒