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8月12代cpu價格走向

圖文 更新时间:2025-01-19 02:59:06

8月12代cpu價格走向(國産CPU2010-2022慘敗)1





本文引語:十二年雪滿天山路,國産CPU正如在天險之路上踽踽獨行的駱駝,誰能走到最後?


我現在還記得一個日子。


2020年12月29日,這一個多災多難年份的倒數第三天,中國的北方迎來了三十年來最冷的冬天。在天津濱海的于家堡洲際酒店,八級大風刮過門口,人群魚貫而入,本來排好的隊形,立馬往裡縮了半截。出租車司機說着一口地道的天津相聲,心情格外陽光:


國産CPU公司飛騰在今天舉辦生态大會,各路人馬集齊了,一天的打車費可以多賺幾百上千了。


發生在濱海的飛騰生态大會,是國産CPU近年發展狀态的一個縮影。宏觀環境愈是冷冽,國産CPU愈是烈火烹油,蒸蒸日上。


遊走在展會的各個公司間,你肯定能感受到市場的這種熱烈。


做電腦服務器整機的航天部某所市場人員說,年底了公司很忙,這麼大的展位隻有他一個人,長城與他們的競争激烈,互相勘察樣機,彼此知根知底,斜對角展位的聯想公司可就尴尬了,他們沒有進入“央采”的名單,不被信任,到展會來純粹是打醬油的。


說起打醬油,做安防攝像頭的大華算不算?還真不算。


展位工作人員說,大華上了美國的黑名單了,開始做電腦服務器的整機了,突出優勢是視頻監控。大華這種自帶工廠buff的做起整機來,輕車熟路,快速上馬。


更令人震驚的是國産操作系統。一位小哥講到,國産操作系統現在已經有三十多家,領頭的某麒麟系統人數從幾百人增加到了幾千人,足足有20倍的擴張!


而這多出來的幾千号人員,主要是做軟件适配的,用他們的話來說:軟件适配工作兩三年都做不完!考慮到360給兩個軟件搭建了100人的研發團隊做國産化适配,這個規模和時間算不上稀奇。


國産CPU搞得好不好,就是看兩條:一個是整機廠的生産意願,一個是軟件适配的積極性。沒人搞生産,沒人搞适配,國産CPU就是一個光杆司令。


光是看着飛騰CPU生态大會現場,我們便可以知道,國産CPU的确是搞起來了。展會上的整機、操作系統、軟件、雲服務和運維等廠商一條龍擺起來,撐起了濱海價值400億的産業。


飛騰對外公布的數據也的确證明了國産CPU的火爆:2020年交付150萬片,相比于2019年的20萬片足足增長了6.5倍;營收從去年的2.1億,增加到了13億;約80%的出貨,來自于政務市場。2021年,飛騰的收入突破20億元大關,增速驚人!


除了飛騰,龍芯也趕在2020年的尾巴,在北京證監局官網公布了自己即将登陸科創闆的消息:中信證券已對龍芯展開上市輔導。


一年半後的2022年6月底,龍芯成功上市,成為國産CPU第一股。這個上市速度,可以說很快了。

放到十年前,國産CPU還是一個遙遠的神話。圍繞國産CPU的争論在知乎上讨論激烈。漢芯事件在衆多旁觀者中的印象實在過于深刻,以至于“騙補”的标簽打在身上難以逃脫。國産CPU瞄準英特爾的星辰大海,被當成大放厥詞。


從十年前的被唱空、被揶揄到突然崛起,這十年間,國産CPU究竟發生了什麼?

8月12代cpu價格走向(國産CPU2010-2022慘敗)2

滑鐵盧與轉軌



2010年的冬天,已成為龍芯公司董事長的胡偉武,遭遇了他職業生涯曆史上的最大挫折:做了九年CPU,流了好幾次片,最新回來的龍芯3B1000芯片,卻連操作系統都啟動不了。


龍芯3B1000采用65nm工藝,核又多、浮點峰值性能又高,放到全球學術界都是領先的。更為重要的是,這是十一五期間“核高基”支持的芯片項目。


國家正在展開國産CPU和操作系統的實際應用,主管部門催得緊,大家都很着急,龍芯流片完一上來測試卻崩了,這怎麼好?


之後,龍芯選定32nm工藝繼續推進這款八核芯片項目。但芯片回來後卻又是無盡的煩惱,把芯片裝到實際環境後,問題像打地鼠一樣層出不窮。


在實際應用密集攻關的2013年,龍芯的表現堪稱是災難級别的,上級部門和使用部門被磨得失去了信心。


同年爆發的斯諾登事件令環球皆驚,高層對于提高國家安保的需求更為急切。眼看走自主路線的國産CPU無望,拿來主義的路線被順勢提起,AMD、威盛等英特爾的昔日對手紛紛赴華,與中國的合作夥伴成立了海光、兆芯。龍芯被抛在了一旁,陷入了尴尬的境地。


龍芯之所以被打入冷宮,基于一個顯而易見的原因。


2006年的時候,龍芯2E的單核性能與主流x86 CPU還隻差一兩倍,到了2013年,龍芯CPU的單核性能隻提高了50%,而同期的x86 CPU則提高了五倍,算下來,龍芯與x86 CPU的差距被拉到了約十倍。


七年時間,雖然龍芯把核的數量搞的多多的,但單核不能打,基本滿足不了實用需求。


2010到2013這三年,是走自主路線的國産CPU的滑鐵盧。引進派與自主派交戰激烈,走x86路線的引進派強烈要求把龍芯換下,在一些場景,龍芯被下馬。痛定思痛,胡偉武總結了兩大失誤:


其一,龍芯前期搞研發,胡偉武作為總負責人從頭盯到尾,項目組“人盯人”,仿佛一個緊密團結的小作坊,擰成一根很緊的麻花。


但公司化後,胡偉武忙于公司事務,無暇他顧,沒有建立起“工業化”的嚴密流程,龍芯出了很多簡單的問題,而這些簡單的問題交纏到一起,便織成了一個難解的蜘蛛網。


其二,龍芯3B在開頭的産品定義就錯了,不是兄弟們不給力,而是被國際學術界給帶彎了。


龍芯雖然已在2010年轉為公司制運營,但一開始難以擺脫學院派的氣質,急于追上多核CPU和浮點峰值性能的國際學術界熱點,核數做的比國外同行還多。但一路狂飙下來,卻發現英特爾等x86玩家不湊這個熱鬧,一心一意搞高單核。


沿着學術界劃定的彎道,龍芯走到了一條CPU的死胡同:練就了兩塊很長的闆子,但其他闆子都短的很,一把水倒進去,都漏了。


一團亂麻應做何解?擺在胡偉武面前的兩個問題都很嚴峻。一款CPU從設計到流片也就兩年時間。如果兩年内無法挽回戰局,等待龍芯的,是十年努力的付諸東流。



8月12代cpu價格走向(國産CPU2010-2022慘敗)3

逆襲



為了解決龍芯面對的兩大難題,胡偉武采取了三個舉措:建立管理制度、糾偏研發路線、從低端市場颠覆做起。


首先,是工業化流程體系的建立。龍芯之所以頻繁出現低級的流片問題,正是從科研産品原型量産落地的過程中出現了很大偏差,沒有用制度取代“人治”。


研發制度的建立,一為分工,二為激勵。


在分工上,胡偉武着手建立了“五步法”,确立了從立項、方案、簽核、測試到結項的研制全流程,并詳細規定了每個階段的研發與審核内容,此後,效率大為提高,并且龍芯的流片再無出現嚴重的質量問題。


在激勵上,龍芯在事業部和銷售部建立與市場效益挂鈎的績效體系,兩部門由此開始被引導關注,怎麼服務好才能增收、研發成本如何分攤、立項是否應再多考量等諸多關切自身利益的問題。


分工明确,激勵有規則可循,CPU的研發便不會陷入無序的盲亂狀态。


制度捋清楚了,接下來是研發路線糾偏。CPU研發之所以出了問題,就在一開始的産品定義出了方向性錯誤,也就是沒有搞清楚客戶想要什麼,應該怎麼定義未來産品的形态,規劃将來的工作。這種大的錯誤一旦犯下,便有可能導緻随後兩三年、乃至三五年的挫折。


2012年,龍芯意識到最大的問題不在于核不夠多,而在于單核裡面的微結構沒吃精吃透。微結構沒吃透,相當于CPU研發搞了一堆花架子,形似而神不似,遇上内力深厚的國際巨頭,自然被打的滿地找牙。


2013年,龍芯暫停了16核的流片,轉向做精四核3A2000,大刀闊斧的完善微結構,并學習英特爾,設立了兩條根本原則:引腳兼容、軟件兼容。如此,老龍芯用戶拿到新款芯片,便可換下直接用。


對于龍芯來說,研發路線不僅包括了最底層的芯片。


因為MIPS架構與主流計算機體系絕緣,龍芯研發的芯片仿佛一片荒原,如果龍芯自己不去做生态,芯片平台上隻能生長出幾根草木,這對于使用者來說是絕對不友好的。所以,龍芯的研發路線,必然天生包括了系統、中間件到最上層的應用。


在夯實完最底層的芯片後,龍芯的研發順流而下,逐次圍繞三個方面展開:


在系統層面,龍芯規定好從CPU、BIOS到操作系統的技術規範,統一系統架構,方便打印機、掃描儀等外設IO設備接入。


這樣一來,在操作系統、軟件應用商做适配的時候,一來按圖索骥顧好自己的就好,二來不會出現一個問題找半天源頭、卻找發現是更底層的情況。


在中間件層面,龍芯抓住操作系統與軟件應用的薄弱環節,API接口。以往,國内适應了微軟和安卓建立起來的操作系統生态,中間件一般是遵循“拿來主義”,基本沒有成建制的研發隊伍。


但是,API對于在一個操作系統上面開發軟件的應用商來說,便如搭樂高需要的積木顆粒。龍芯選擇了一些最為關鍵的API接口加以構建,造好了一些關鍵的積木顆粒,操作系統不需要自己費力再行研發,軟件開發商也可拿來即用,最後皆大歡喜。


在應用層面,針對目标市場,龍芯重點深入優化了浏覽器、辦公軟件、版式文件等應用。


總之,龍芯對蘋果公司有樣學樣。蘋果為了建立一個封閉順暢運行的系統,遵循一個原則:對整個系統進行深入分析,一個個應用挨着深化,一個個特征優化,一個個像素優化。而龍芯,也正是這樣做的。


裡三層,外三層,龍芯在研發路線上的糾偏最終取得了成效。龍芯放到實際中應用,總算極少出現要溯源到CPU等底層的問題。同時,經過芯片、系統、中間件和應用四層的緊密優化,龍芯建立了一個集約型的優化系統。


龍芯體系相比于x86 CPU體系,猶如乞丐之于龍王,但是作為一個獨立于x86的體系,龍芯可以在各個層面消除冗餘、提高效率。2016年中,在一次辦公應用研讨會上,基于龍芯得到了“基本好用/好用”的認可。


研發路線完成撥亂反正,最後一個重要問題就是市場路線。


早在零幾年的時候,一位承接了北鬥項目的中科院同仁來找胡偉武,請求龍芯幫忙做嵌入式CPU。剛開始胡偉武還看不上,最後還是勉強答應了。

但實踐證明,在龍芯為桌面和服務器CPU研發忙的手忙腳亂的時候,正是那些看起來低端的嵌入式CPU養活了龍芯。


嵌入式CPU有兩個特點,一是軟件單一省勁,恰好避開了龍芯市場化初期軟件生态荒蕪的軟肋;二是進入門檻高,北鬥等嵌入式CPU應用環境嚴苛,不是極寒高溫,就是壓力山大,認證周期長,更換供應商困難。


如此,嵌入式CPU在龍芯最艱難的幾年,為其提供了穩定的現金流。


這也啟發了胡偉武對于市場路線“三步走”的思考:先是單一軟件應用的嵌入式CPU,然後是固定軟件應用的政務桌面和服務器CPU,最後是複雜軟件生态的商用CPU。


管理制度初步成型,産品研發面向市場定義,從嵌入式CPU逐級而上,龍芯逐漸渡過死亡之谷。


國産CPU最大的市場景氣周期即将來臨,在下一輪激戰,最大赢家是誰呢?



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大分流



從2013年開始,對于國産CPU,胡偉武提出了兩個原則:


一,政策劃定下的黑暗森林競争。在通用CPU的黑暗森林裡,政府圍一個籬笆牆建一個小森林,把國外芯片擋在外面。進入籬笆牆内的公司,應該嚴格界定為真正自主可控的國産CPU。


小森林的環境内,各國産CPU遵循市場競争法則,誰最後勝出了,那便踏着失敗者的屍體走出這堵籬笆牆,然後與黑暗森林中的國外CPU展開競争;


二,市場經濟條件下的舉國體制。這個機制包括了三個原則:首先是政府引導,在特定市場應用的牽引下形成一套産業鍊;其次是在政府組織下,通過性能評測、小批量供應、價格等市場手段優勝劣汰,而不再是以往那樣通過傳統的專家評審機制選擇供應商;最後是央企發揮引領作用。


胡偉武提出的國産CPU的兩大原則,幾乎完全契合了日後市場的走向。


按照胡偉武在《龍芯的足迹》中的分類,真正完全意義上的自主可控的國産CPU,要麼有自己的微結構,要麼能基于别人的微結構改進提升,完成從模仿到自主設計的跨越。


如果遵循胡偉武的定義,龍芯和申威是當然符合的,兩者分别享有對MIPS和Alpha指令集架構的所有權和自主權。


走x86架構的引進派,胡偉武稱之為“O”派,也就是ODM路線。他認為,即便拿到國外CPU的源代碼,每一行都看得明白,但把幾百萬行代碼拼在一起就不知道在幹什麼,就像打開一頭豬的大腦,卻不知道在想什麼。


走ARM架構的國産CPU,胡偉武稱之為“攢”派。他認為,購買ARM内核與架構、GPU核以及各種接口IP,然後通過一定的設計流程搞出一個CPU,這個過程不涉及微結構的自主設計,無法形成能力,無法保證安全可控。


但是,這個标準明顯過高了,三星和高通兩大廠在曆史上試圖推出自己的微結構,但都不是很成功,三星最終砍掉了研發團隊,高通的微結構則飽受诟病,被外界認為不如ARM自己設計的好。


就實際效果來看,三派路線各有千秋。


最為自主可控的龍芯,在某種程度上相當于中科院版本的申威,本質上,龍芯的崛起,是對于中科院在六七十年代軍隊計算機系統地位的一種恢複。


走x86架構的引進派,原本為救時之選,但時間愈長,愈是尴尬。引進的費用一般幾十億打底,但在此基礎上重新設計出堪用的CPU,還需兩三年時間,正好在這個當口,原有的自主團隊已經推出了有競争力的方案。


在自主可控含義愈加收窄的時況下,引進派路線在政務市場的開拓面臨不利局面,如此,投入産出比堪憂,經濟性越來越差。

而走ARM架構的飛騰和華為,獲益非淺。


中興事件後,來自官方的訂單雪片一樣飛往國産CPU各廠商手中,“爆單”成了最近幾年的常态。


在政策性市場的壓力下,采用ARM架構的國産CPU展現出了自主、生态與市場的雙重彈性:一方面研發足夠深入,另一方面自帶ARM生态威力,别人吭哧吭哧幾年才能實現的軟件應用生态,ARM架構芯片是自帶手機生态的幾百萬應用的。


而且,無論是華為還是飛騰,都享有很大的市場号召力。


華為研發ARM芯片已久,輕車熟路,久在ICT行業浸淫,政商網絡強大;飛騰屬中電旗下,這一電子工業體系曆史悠久的巨無霸國企建立了“PK”體系,飛騰CPU和麒麟操作系統在天津濱海的辦公地同在一個園區,兩家公司配合緊密,甚至在一個食堂吃飯,再加上中電在中央政府采購市場的影響力,飛騰的市場優勢十分明顯。


由是,從2018年到現在的國産CPU市場,其實已經發生了巨大的結構性變化。


以龍芯為代表的全自主路線補足短闆,市場的基本盤穩固,進而穩紮穩打;以飛騰為代表的ARM路線增長迅猛,充分受益于政府采購市場的爆發式增長。


x86路線,則要坎坷很多。近期,據财新報道,海光系幾家企業不但被列入“實體清單”,而且屬于28家額外受制于“外國直接産品”規則限制的企業。這一限制,已與華為受到的制裁類似,所有獲得美國産品和特定外國産品都受到美國的出口管制限制。



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國産CPU的黃金時代



國産CPU行業已經進入了一個擴軍備戰的階段,軟件适配成為工作的重中之重。龍芯聯合數十家IT廠商,建立了一個适配聯盟;飛騰近年擴張了近一倍的人馬,新增的人員主要用于建設生态。


接下來,擺在國産CPU面前的有兩大任務:


1. 建立全國産化的産線。早在2014年,胡偉武提出,應建設一條配備完整IP庫和設計平台的8寸和12寸線,分别用于130nm和40nm。


出于防範風險的需要,胡偉武的這一建議無疑是先見之明。


2. 準備好進入商用市場。胡偉武曾說,龍芯在2019年的一個工作重點,是在2-3年政策性市場消失後,龍芯準備好成為有市場競争力的貨架産品。


在京東上,已經可以搜到龍芯、飛騰等裝配國産CPU的電腦産品,在不遠的将來,可以預見商用市場會有更多動靜。


國産CPU的過去十年,是鳳凰涅槃的十年,這十年很痛苦,也隐身于大衆認知之外。


像CPU這樣一個複雜系統的重建,起碼需要三十年的時間,正是在罵聲一片的頭十年裡,國産CPU終于痛定思痛,在第二個十年重新建立了一個完整的工業體系。


這個建立過程有很多問題是十分複雜的,包括從科研團隊到公司的轉軌,從專家評審到政府采購的市場化,等等。


國産CPU的曆史進程遠遠不是一個技術追趕的問題,而是當技術追趕、科研體制轉軌和政策性市場發展交雜在一起的時候,問題像蜘蛛網的絲一樣交雜彼此勾連,難解難分。


當我們清楚了國産CPU重建是有多困難之後,或許會懂得馬斯克曾經說過的一句話:技術不一定會自動進步,它需要有很多人不斷努力。


與國産CPU類似,曾經跨過世界屋脊的國産運十大飛機在1986年被拆解,31年後,尚未全國産化的新一代C919大飛機才重新首飛。


在一個新時代的開端,形勢顯然在以肉眼可見的速度惡化,拜登在中期選舉之前的日子裡瘋狂發禁令,國産CPU所面臨的機遇,顯然比挑戰要多得多。

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