你的電腦將來(lái)或是“中國芯”：兆芯ZX-D性能可媲美英特爾i5

　　2016年中國集成電路產(chǎn)業(yè)繼續呈現出高速增長(cháng)的勢頭，從中國半導體行業(yè)協(xié)會(huì )的統計數據顯示，2016年中國集成電路產(chǎn)業(yè)銷(xiāo)售額高達4335.5億元，比上年增長(cháng)20.1%。同時(shí)，另一組數據則顯示中國集成電路的進(jìn)口持續高位。在2016年，集成電路進(jìn)口額達到2270.7億美元，比上年下降了1.2%，但已連續四年超過(guò)了2000億美元，是價(jià)值最高的進(jìn)口商品。同期集成電路出口613.8億美元，貿易逆差高達1657億美元，這種狀況還將持續幾年。從集成電路進(jìn)口產(chǎn)品來(lái)看，微處理器和控制器是占比例最大的。

　　然而，互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)的的日新月異讓“安全”問(wèn)題日益突出。為了不陷入受制于人的窘境，國家層面對此十分重視，我國發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)的最終目標就是“自主、安全、可控”。

　　國產(chǎn)芯片實(shí)現對進(jìn)口高端通用芯片的替代

　　擺脫通用芯片高度依賴(lài)進(jìn)口的現狀，無(wú)論對于網(wǎng)絡(luò )信息安全的保護還是促進(jìn)集成電路的發(fā)展都具有重大意義。

　　經(jīng)過(guò)數年的潛心研究，有一家本土芯片公司成功地邁出了X86高端通用芯片的國產(chǎn)化步伐，它就是上海兆芯集成電路有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“兆芯”)。與華為、展訊、龍芯、申威等國產(chǎn)芯片廠(chǎng)商相比，兆芯稍顯低調。實(shí)際上，在高端通用芯片領(lǐng)域兆芯產(chǎn)品的性能已達到國際主流水平的80% 。

　　在2017年北京國際互聯(lián)網(wǎng)科技博覽會(huì )暨世界網(wǎng)絡(luò )安全大會(huì )上，兆芯最新產(chǎn)品ZX-D系列處理器芯片首次亮相。ZX-D是兆芯自主設計研發(fā)的新一代國產(chǎn)通用處理器，同時(shí)也是國內率先支持DDR4規格內存的國產(chǎn)處理器，這對整機性能的提升是一個(gè)積極的因素。兆芯ZX-D采用了全新的SOC架構設計，芯片整合了內存控制器和圖形處理器等單元，并且在28nm工藝基礎上實(shí)現了性能的顯著(zhù)提升。同時(shí)，兆芯在本屆博覽會(huì )期間將再度設置VR體驗活動(dòng)，此次用于體驗VR的整機將采用兆芯ZX-D系列處理器。兆芯ZX-D系列處理器帶來(lái)的性能提升，將使VR應用和游戲能夠更加穩定、流暢地運行。

　　兆芯副總裁傅城博士接受集微網(wǎng)采訪(fǎng)時(shí)表示，ZX-D系列處理器現在已經(jīng)在臺積電成功流片，其性能大概相當于英特爾i3-i5處理器之間，最高性能可達到i5處理器的水平，今年將會(huì )有整機發(fā)布。

　　兆芯一同展出的還有開(kāi)先ZX-C系列處理器、開(kāi)先ZX-C+系列4核處理器、開(kāi)勝ZX-C+8核處理器、ZX-100S 芯片組，以及基于這些通用處理器的一些列國產(chǎn)整機、服務(wù)器、集成商解決方案和可信終端解決方案等。

　　傅城告訴集微網(wǎng)，目前兆芯的國產(chǎn)通用芯片已經(jīng)累計出貨幾十萬(wàn)顆，到2018年年底將有望實(shí)現累計出貨100萬(wàn)顆。

　　傅城透露，兆芯將于明年推出16nm國產(chǎn)CPU芯片。這是一款兆芯發(fā)力高端芯片之做，主頻最高可達2.8GHz～3.0GHz。

　　目前，兆芯的國產(chǎn)通用芯片已經(jīng)在聯(lián)想臺式機/一體機和筆記本、同方一體機、儀電mini PC、聯(lián)想服務(wù)器、火星高科服務(wù)器等產(chǎn)品上得到了應用。

　　體驗之后，記者發(fā)現這些國產(chǎn)整機在處理辦公文件、播放高清視頻、運行熱門(mén)游戲等方面與日常所使用的PC萬(wàn)物差異，完全可以滿(mǎn)足日常辦公應用和輕娛樂(lè )的使用，因此，兆芯國產(chǎn)通用處理器已經(jīng)全面具備替代國際廠(chǎng)商同類(lèi)芯片的能力。

　　IP核100%的自主研發(fā)為“自主、安全、可控”護航

　　兆芯成立于2013年4月，由上海市國資委下屬的上海聯(lián)和投資有限公司控股。截止目前，兆芯擁有員工總數超過(guò)1200人，總部位于上海張江，在北京、武漢、深圳等地都設有分支機構。兆芯是目前國內唯一掌握處理器、配套芯片組和圖形處理器三大核心技術(shù)的公司，掌握著(zhù)三大核心芯片共計480萬(wàn)行代碼，芯片的設計研發(fā)全部由本土員工組成的技術(shù)團隊在國內完成，實(shí)現了全部研發(fā)環(huán)節的透明可控。

　　兆芯的工作人員介紹，目前公司所有的通用處理器和芯片組全部由兆芯自主完成設計研發(fā)，且處理器和芯片組相關(guān)IP核100%自主研發(fā)。

　　不僅如此，兆芯還利用自身IP與合作伙伴合理打造新工藝。目前，兆芯的代工合作伙伴主要有兩家，臺積電和上海華力微電子，采用28nm制程的芯片都在臺積電代工，采用40nm制程的芯片則在華力代工。傅城表示，目前，兆芯和華力通過(guò)設計與制造的緊密協(xié)作，打造了國產(chǎn)x86通用處理器專(zhuān)用工藝生產(chǎn)線(xiàn)。2019年以后將有一款28nm的CPU在華力代工。該CPU的生產(chǎn)將采用專(zhuān)用工藝，兆芯將拿出相關(guān)的IP來(lái)幫助華力實(shí)現28nm制程工藝。

　　兆芯現在自主研發(fā)和量產(chǎn)的CPU都是基于國際主流的X86架構。由于到2018年4月，與英特爾之間X86的授權即將到期，這將是兆芯不得不面對的問(wèn)題。傅城明確表示授權問(wèn)題影響不大。他講到，自2013年以來(lái)，兆芯基于X86架構做了很多新的工作，也擁有了自主的知識產(chǎn)權。X86架構最早的指令集早已經(jīng)過(guò)了十年的保護期，之前已經(jīng)授權的內容將永久有效，新的授權協(xié)議所授權的是2018年以后新增加的指令集。

　　主攻PC與服務(wù)器，有意挺進(jìn)消費市場(chǎng)

　　據了解，X86架構在左面辦公領(lǐng)域的份額高達95%以上，并具有生態(tài)系統成熟，操作系統、辦公軟件遷移成本低廉，軟硬件兼容性出色等優(yōu)勢。兆芯的國產(chǎn)通用處理器全面兼容X86指令集，完美支持全系列Windows操作系統，因此與ARM、MIPS等架構的CPU相比，有著(zhù)天然的優(yōu)勢。

　　在國產(chǎn)化方面，兆芯與國內行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)在操作系統、工藝、固件、整機、嵌入式工控、網(wǎng)安等領(lǐng)域通力合作，共同構建了一條從芯片研發(fā)生產(chǎn)、到硬件整合、到系統集成、再到應用和服務(wù)的完整國產(chǎn)化產(chǎn)業(yè)鏈。傅城介紹道，兆芯有一款ZX-B系列的特殊用途處理器，全產(chǎn)業(yè)鏈完全實(shí)現了國產(chǎn)化。

　　在商用方面，2015年底，兆芯芯片已經(jīng)達到聯(lián)想公司的整機量產(chǎn)標準。采用兆芯ZX-C四核處理器的國產(chǎn)整機通過(guò)了CCC認證和節能環(huán)保認證，平均無(wú)故障時(shí)間指標超過(guò)10萬(wàn)小時(shí)，在軟硬件成熟度、系統安全等級方面達到國際水平。目前，使用兆芯CPU的計算機，已經(jīng)在上海市政府辦公、非稅管理系統和婚姻登記系統中成功進(jìn)行了示范應用，取得了眾多良好反饋，并被上海市政府正式納入采購平臺，2016年上半年實(shí)現萬(wàn)臺的產(chǎn)量，預計未來(lái)三年將達到30萬(wàn)臺出貨量。

　　目前兆芯國產(chǎn)X86通用處理器的整機已經(jīng)在黨政軍辦公，信息化等國家重點(diǎn)系統工程中得到了實(shí)際應用，在服務(wù)器、嵌入式整機、存儲系統等領(lǐng)域也已經(jīng)可以滿(mǎn)足用戶(hù)需求。“如ZX-C系列主頻在2.0GHz～2.3GHz之間的處理器就已經(jīng)用作入門(mén)級的服務(wù)器件上。”傅城告訴集微網(wǎng)，“后續還將向消費級市場(chǎng)進(jìn)軍，但時(shí)間將比較長(cháng)，有兩個(gè)原因：一是，現在兆芯處理器的主板各元器件都是固定的，用戶(hù)暫時(shí)還沒(méi)有辦法DIY(未來(lái)將會(huì )有插槽設計);二是，產(chǎn)量相對有限，芯片成本較高，但還是能夠承受。”

　　坦白的說(shuō)，在公開(kāi)市場(chǎng)，兆芯很難與英特爾、AMD等國際大廠(chǎng)競爭，但是經(jīng)過(guò)多年的努力，兆芯的國產(chǎn)通用處理器已經(jīng)可以滿(mǎn)足絕大多數國家自主可控領(lǐng)域的辦公應用，對推進(jìn)全面的國產(chǎn)化則產(chǎn)生了積極的意義，初步實(shí)現了對進(jìn)口通用芯片的替代。