电子发烧友网报道(文/黄山明)近日,兆芯在其官方公众号中宣布,或将在2022年推出全新自主架构设计的服务器处理器以及桌面处理器,将进一步丰富兆芯的产品线,为用户的应用平滑迁移和信息安全提供强有力的保障。
图源:兆芯
作为国内x86CPU的代表,兆芯也是全球除了英特尔、AMD外,唯一能够制造x86架构的CPU企业。如果说龙芯是国产自主CPU的代表,那么兆芯的x86CPU将是有机会在消费市场与英特尔同台竞技的产品。
兆芯的x86之路
CPU作为消费电子产品中最重要的部件,在当前信息化时代的重要性更是不言而喻。但从市场来看,受惠于英特尔与AMD的长期耕耘,让x86在PC端一骑绝尘,哪怕是后来的Arm架构都无法撼动x86的地位。
这主要由于x86已经在服务器、PC端建立了庞大的生态系统,包括主流操作系统Windows都是基于x86而开发的。强大的生态环境让x86几乎已经立于不败之地,很多软件也针对x86而进行设计。
但对于中国而言,国防安全至关重要,必须要采用完全国产的CPU,因此有了龙芯。而对于政府部门与相关机构而言,最好有一款既能够运行相关软件,又能够完全自主的芯片,于是有了兆芯。
有意思的是,作为能够合法使用x86架构的少数企业之一,兆芯是如何拿到这个架构的,要知道英特尔基本不会对外授权x86,如果英特尔这么做,早就没有Arm啥事了。
所谓x86授权,其实指的就是x86家族的专利交叉授权协议,而指令集本身,不过是一串数字,没有任何法律保护,可以用模拟器随意模拟最新的指令集。
但是需要注意的是,尽管指令集没有专利保护,但这些指令集的实现方式,也就是具体的硬件电路是可以申请专利的,这也是为何如今CPU设计想要绕开英特尔、AMD来实现是非常困难的。
为了保障相关部门人员能够放心使用通用软件,就必须使用x86架构,过去全球拥有x86知识产权的只有三家公司,美国的英特尔、AMD以及中国台湾的VIA威盛。兆芯便通过与VIA合资,成功获得了x86的合法产权,不再受制于英特尔与AMD。
而VIA获得生产x86CPU主要来自于收购Cyrix和Centaur,有意思的是,其中Cyrix其实并没有与英特尔达成任何协议,而是通过净室逆向工程生产了兼容英特尔引脚的CPU。
英特尔愤而起诉Cyrix没有授权便生产了x86CPU,但是却败诉了,原因在于Cyrix的486兼容CPU并没有使用任何英特尔的专利。更离奇的是,Cyrix反诉英特尔侵权,最终双方和解并达成专利交叉授权协议。
1999年VIA购买了Cyrix,也拥有了生产x86CPU的能力。而在2001年,英特尔起诉VIA的CPU和芯片组侵犯了该公司的专利,不过随后VIA反诉英特尔,生成英特尔的CPU侵犯了Centaur的专利,随后VIA与英特尔和解,签署了10年期的专利交叉授权协议。后来,这一授权又延长到了2018年。
如今双方的专利交叉授权已经到期,不过不用担心,在此之前的专利交叉授权永久有效,也就是说兆芯可以使用2018年以前的x86,但无法再获得英特尔最新的x86架构。
还在被称为“牙膏厂”的英特尔长期使用Skylake架构来挤牙膏,IPC指令集都没什么变化。直到近两年,英特尔才开始向消费级CPU加入了新的AI指令集与AVX512,但AMD还不支持这些AI指令集,因此除了英特尔自研闭源的AI加速库以外,几乎所有软件都可以运行在兆芯当前的CPU上。
与此同时,与兆芯合并的VIA过去不只有CPU,还有北桥、南桥、音频芯片等技术,可以认为目前兆芯能够提供一个完整的PC解决方案。打个比方,假如在极端情况下,英特尔无法在中国出售处理器,兆芯的产品可以作为最佳的备选。
自研架构的兆芯开始打破英特尔的桎梏
目前,兆芯同时掌握中央处理器、图形处理器、芯片组三大核心技术,具备相关IP自主设计研发的能力。对比龙芯而言,由于x86架构的优势,让兆芯拥有更广的应用场景,并不需要为生态系统而担忧。
在兆芯官网上,PC及服务器处理器目前最新的产品是KX-6000及KH-3000系列,在2019年发布,采用16nm工艺,最高8核3.0GHz。从性能表现上来看,有相关机构做过测试,兆芯KX-U6780A的单核性能已经相当于i5-7400的44%,而多核性能大约在82%。
兆芯目前对外出售的处理器型号(图源:兆芯)
而在兆芯本身公布的CPU发展路线图来看,KX-7000系列将采用全新自主架构设计,搭配DDR5、PCIE4.0等特性,并且有业内人士预测,该系列将采用7nm制程工艺。
兆芯总工王惟林曾公开表示,KX-7000的性能目标是要达到AMDCPU同期的水平,当然目前来看,AMD已经推出了5nm制程的Zen4,性能更为强劲,如果KX-7000能够达到7nm制程的Zen3便已经很了不起了。
当然,兆芯的价值不止于此,即便目前的处理器已经能够支持大多数通用软件运行,这对于市场而言无疑是极其重要的。
举个例子,虽然不少企业目前的信息系统与PC都进行了升级,但大多数企业的电脑仍然运行的是Windows7或WindowsXP系统,比如高铁车头的维护程序,部分银行取款机程序,都是运行在XP系统下。
而电脑是有寿命的,运行10年以上就需要更换,仅靠PC二手市场采购老硬件,在可靠性上难以保证。比如美国的航天飞机在停飞前,要更换硬件设备,只能被迫去二手市场淘8086。
主要是因为原有的业务核心功能一样,业务也没有变化,重新开发系统不过是浪费而已。要更换新电脑,过去的接口以及驱动乃至软件都无法支持,这时候就体现出兆芯的价值,可以支持XP下的全套驱动,可靠性比二手市场的强太多。
并且,有了兆芯,可以让许多行业不再遵循安迪比尔定律,因为许多软件升级后,核心功能进步很小,但对于系统需求却提升很多。大多数情况下,用户只需要核心功能,不需要新版的附加功能。
在兆芯的硬件控制下,许多行业可以一直选择使用老版本软件,比如AutoCAD2000好用,就可以一直用下去。如果Word2003可以支持目前的工作,就不必升级最新的版本,还减少了兼容性问题的产生。
因为软件版本的升级对于整个公司而言其实是一笔不小的开销,并且兼容性问题需要上下游企业互相通气之后才能解决。这也是兆芯目前的真正价值。
当然兆芯也并没有固步自封,就像如今宣布将采用新架构来设计处理器,拥有x86架构的兆芯也必然会进行兼容。届时,国内将拥有一款高性能,且不用考虑生态环境的全国产CPU。
小结
如果说龙芯依靠完全自主,打造第三套信息生态系统的话,那么兆芯就是依托x86生态的国产CPU。但目前同样存在着尽管性能较低,但价格不低的问题,让普通消费者很难买单。当然,兆芯本身已经可以满足大多数通用软件的运行,未来自研架构的出现,也将在性能上更进一步。至少兆芯的出现,让我们除了英特尔,多了一种选择。
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cpuX86架构cpu/soc
New Mind
发布于 :2021年08月25日 19:41:09
英特尔X86架构行业芯事行业资讯
电子发烧友网官方
发布于 :2022年01月25日 10:49:29
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发表于 12-09 12:50
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指令集,指一个intel通用计算机系列的标准编号缩写,也标识一套通用的计算机指令集合。 arm架构和x86架构的区别 一、性能 X86结构的电
发表于 01-06 10:49
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决方案提供商,也是业内最早从事自主安全产品研发的厂商之一,现已发展成为国产服务器TOP 5,全球服务器TOP 9的企业。据了解,宝德新一代X86服务器性能不断提升,最大核心数量提升到40个,支持8个DDR4-3200内存通道以及64个高速第四代PCIe通道,同时还首
发表于 06-10 09:45
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在了解两个不同架构系统之前,首先了解什么是ARM架构,什么是X86架构呢? ARM架构:在很久之前被称为进阶精简指令集机器,是一个32位精简指令集处理器架构,因为在很多嵌入式系统设计当中被广泛
发表于 07-19 17:19
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除了X86、ARM两个阵营,也有如龙芯一样选择自主指令集的CPU公司。申威的核心技术则是来源于DEC的Alpha 21164。申威最著名的成果之一是搭载了40960块“申威26010”高性能处理器的超算中心“神威·太湖之光”是世界上首台运算速度超过十亿亿次的超级计算机。
发表于 09-05 16:36
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x86进入Arm专长领域,则以2014年华硕ASUS推出ZenPhone手机为指标。ZenPhone使用x86架构的Atom Z系列CPU。
发表于 09-28 10:43
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过去20年时间,PC CPU市场一直被X86架构主导,英特尔长期占据着这个市场一半以上的份额。 不过近几年来,英特尔在PC处理器市场的王者地位日渐动摇,导致其领先优势被削弱。 当前基于X86
发表于 11-15 11:06
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海光信息和兆芯采用 x86 架构 IP 内核授权模式,可基于公版 CPU 核进行优化或修改,优点是性能起点高、生态壁垒低,缺点是需要支付授权费、自主创新程度较低。
发表于 01-31 09:06
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X86架构(The X86 architecture)是微处理器执行的计算机语言指令集,指一个intel通用计算机系列的标准编号缩写,也标识一套通用的计算机指令集合。x86泛指一系列基于Intel 8086且向后兼容的中央处理器指令集架构。
发表于 02-22 09:37
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x86架构工业主板主要用于工业场合,是工业计算机的重要组成部分。由于x86架构工业母板能够适应温度范围大的环境,并且能够长期在高负载环境下工作,因此在工业控制行业得到了广泛的应用。接下来,我们将详细介绍x86架构工业主板解决方案。
发表于 03-07 10:26
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x86架构的指令集相对于RISC(精简指令集计算机)架构而言更为复杂。这意味着x86架构CPU可以执行更多的操作,但同时也会带来一些性能上的损失。
发表于 04-03 10:21
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