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你的电脑将来或是“中国芯”:兆芯ZX-D性能可媲美英特尔i5

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来源: 集微网   发布者:陈冉
热度104票   时间:2017年4月27日 20:22
集微网消息(文/陈冉)2016年中国集成电路产业继续呈现出高速增长的势头,从中国半导体行业协会的统计数据显示,2016年中国集成电路产业销售额高达4335.5亿元,比上年增长20.1%。同时,另一组数据则显示中国集成电路的进口持续高位。在2016年,集成电路进口额达到2270.7亿美元,比上年下降了1.2%,但已连续四年超过了2000亿美元,是价值最高的进口商品。同期集成电路出口613.8亿美元,贸易逆差高达1657亿美元,这种状况还将持续几年。从集成电路进口产品来看,微处理器和控制器是占比例最大的。

然而,互联网和信息技术的的日新月异让“安全”问题日益突出。为了不陷入受制于人的窘境,国家层面对此十分重视,我国发展集成电路产业的最终目标就是“自主、安全、可控”。

国产芯片实现对进口高端通用芯片的替代

摆脱通用芯片高度依赖进口的现状,无论对于网络信息安全的保护还是促进集成电路的发展都具有重大意义。

经过数年的潜心研究,有一家本土芯片公司成功地迈出了X86高端通用芯片的国产化步伐,它就是上海兆芯集成电路有限公司(以下简称“兆芯”)。与华为、展讯、龙芯、申威等国产芯片厂商相比,兆芯稍显低调。实际上,在高端通用芯片领域兆芯产品的性能已达到国际主流水平的80% 。

在2017年北京国际互联网科技博览会暨世界网络安全大会上,兆芯最新产品ZX-D系列处理器芯片首次亮相。ZX-D是兆芯自主设计研发的新一代国产通用处理器,同时也是国内率先支持DDR4规格内存的国产处理器,这对整机性能的提升是一个积极的因素。兆芯ZX-D采用了全新的SOC架构设计,芯片整合了内存控制器和图形处理器等单元,并且在28nm工艺基础上实现了性能的显著提升。同时,兆芯在本届博览会期间将再度设置VR体验活动,此次用于体验VR的整机将采用兆芯ZX-D系列处理器。兆芯ZX-D系列处理器带来的性能提升,将使VR应用和游戏能够更加稳定、流畅地运行。

基于兆芯ZX-D系列处理器的VR体验,观众热情高涨,排队体验

兆芯副总裁傅城博士

兆芯副总裁傅城博士接受集微网采访时表示,ZX-D系列处理器现在已经在台积电成功流片,其性能大概相当于英特尔i3-i5处理器之间,最高性能可达到i5处理器的水平,今年将会有整机发布。

兆芯一同展出的还有开先ZX-C系列处理器、开先ZX-C+系列4核处理器、开胜ZX-C+8核处理器、ZX-100S 芯片组,以及基于这些通用处理器的一些列国产整机、服务器、集成商解决方案和可信终端解决方案等。

傅城告诉集微网,目前兆芯的国产通用芯片已经累计出货几十万颗,到2018年年底将有望实现累计出货100万颗。

傅城透露,兆芯将于明年推出16nm国产CPU芯片。这是一款兆芯发力高端芯片之做,主频最高可达2.8GHz~3.0GHz。

目前,兆芯的国产通用芯片已经在联想台式机/一体机和笔记本、同方一体机、仪电mini PC、联想服务器、火星高科服务器等产品上得到了应用。

体验之后,记者发现这些国产整机在处理办公文件、播放高清视频、运行热门游戏等方面与日常所使用的PC万物差异,完全可以满足日常办公应用和轻娱乐的使用,因此,兆芯国产通用处理器已经全面具备替代国际厂商同类芯片的能力。

IP核100%的自主研发为“自主、安全、可控”护航

兆芯成立于2013年4月,由上海市国资委下属的上海联和投资有限公司控股。截止目前,兆芯拥有员工总数超过1200人,总部位于上海张江,在北京、武汉、深圳等地都设有分支机构。兆芯是目前国内唯一掌握处理器、配套芯片组和图形处理器三大核心技术的公司,掌握着三大核心芯片共计480万行代码,芯片的设计研发全部由本土员工组成的技术团队在国内完成,实现了全部研发环节的透明可控。

兆芯的工作人员介绍,目前公司所有的通用处理器和芯片组全部由兆芯自主完成设计研发,且处理器和芯片组相关IP核100%自主研发。

不仅如此,兆芯还利用自身IP与合作伙伴合理打造新工艺。目前,兆芯的代工合作伙伴主要有两家,台积电和上海华力微电子,采用28nm制程的芯片都在台积电代工,采用40nm制程的芯片则在华力代工。傅城表示,目前,兆芯和华力通过设计与制造的紧密协作,打造了国产x86通用处理器专用工艺生产线。2019年以后将有一款28nm的CPU在华力代工。该CPU的生产将采用专用工艺,兆芯将拿出相关的IP来帮助华力实现28nm制程工艺。

兆芯现在自主研发和量产的CPU都是基于国际主流的X86架构。由于到2018年4月,与英特尔之间X86的授权即将到期,这将是兆芯不得不面对的问题。傅城明确表示授权问题影响不大。他讲到,自2013年以来,兆芯基于X86架构做了很多新的工作,也拥有了自主的知识产权。X86架构最早的指令集早已经过了十年的保护期,之前已经授权的内容将永久有效,新的授权协议所授权的是2018年以后新增加的指令集。

主攻PC与服务器,有意挺进消费市场

据了解,X86架构在左面办公领域的份额高达95%以上,并具有生态系统成熟,操作系统、办公软件迁移成本低廉,软硬件兼容性出色等优势。兆芯的国产通用处理器全面兼容X86指令集,完美支持全系列Windows操作系统,因此与ARM、MIPS等架构的CPU相比,有着天然的优势。

在国产化方面,兆芯与国内行业领军企业在操作系统、工艺、固件、整机、嵌入式工控、网安等领域通力合作,共同构建了一条从芯片研发生产、到硬件整合、到系统集成、再到应用和服务的完整国产化产业链。傅城介绍道,兆芯有一款ZX-B系列的特殊用途处理器,全产业链完全实现了国产化。


在商用方面,2015年底,兆芯芯片已经达到联想公司的整机量产标准。采用兆芯ZX-C四核处理器的国产整机通过了CCC认证和节能环保认证,平均无故障时间指标超过10万小时,在软硬件成熟度、系统安全等级方面达到国际水平。目前,使用兆芯CPU的计算机,已经在上海市政府办公、非税管理系统和婚姻登记系统中成功进行了示范应用,取得了众多良好反馈,并被上海市政府正式纳入采购平台,2016年上半年实现万台的产量,预计未来三年将达到30万台出货量。


目前兆芯国产X86通用处理器的整机已经在党政军办公,信息化等国家重点系统工程中得到了实际应用,在服务器、嵌入式整机、存储系统等领域也已经可以满足用户需求。“如ZX-C系列主频在2.0GHz~2.3GHz之间的处理器就已经用作入门级的服务器件上。”傅城告诉集微网,“后续还将向消费级市场进军,但时间将比较长,有两个原因:一是,现在兆芯处理器的主板各元器件都是固定的,用户暂时还没有办法DIY(未来将会有插槽设计);二是,产量相对有限,芯片成本较高,但还是能够承受。”

坦白的说,在公开市场,兆芯很难与英特尔、AMD等国际大厂竞争,但是经过多年的努力,兆芯的国产通用处理器已经可以满足绝大多数国家自主可控领域的办公应用,对推进全面的国产化则产生了积极的意义,初步实现了对进口通用芯片的替代。




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