上海兆芯的前世今生,民用市场也能与英特尔/AMD拼“刺刀”?
日前,在第18届中国国际工业博览会上,上海兆芯公司的ZX-C处理器获得了金奖。紧接着,兆芯宣布今年开始将量产100万套ZX-C四核X86处理器,实现1/100的进口产品替代,未来还会进军消费级市场。
联想到在国家十二五科技创新成就展中兆芯宣称,"兆芯国产X86通用处理器的成功自主研发和量产,令国产处理器在性能方面完成了一次跨越式的提升,从十二五初期的不足国际整体水准的10%提升到了目前的80%",以及Intel对X86的授权有着极为严格的限制,不禁要问上海兆芯的X86芯片技术到底从何而来?兆芯真能达到国际整体水准的80%?在民用市场上,上海兆芯能与Intel、AMD一较高下么?
上海兆芯的前世今生
客观地说,在十一五期间,走自主研发路线的CPU走了弯路--这一方面既有学院派思路下过分追求核心数量而忽略了单线程性能的提升,也有国家对自主CPU的投入严重不足,廖湘科院士在一次会上的讲话中指出,"过去十多年里国家对(龙芯、申威、飞腾)总计投入20亿,而且还是三家分……"。
正是因为自主CPU的通用处理性能不够,加上自建软件生态难度很大,2013年起,"核高基"基本上放弃了CPU自主研发路线,转而支持引进国外CPU技术的路线,引进境外现有的CPU,并兼容现有成熟的生态。
在技术引进中有几个选项,一个选项是ARM,华为、展讯、飞腾都选择了购买ARM指令集授权。另一个选项是power,江苏中晟宏芯选择power。第三个选项就是X86。
众所周知,Intel对X86授权有着极为严格的限制,那上海兆芯是怎样获得X86授权的呢?
在上世纪90年代末,台湾VIA通过收购获得了部分X86专利授权,从此开始设计自己X86芯片设计之旅。可能是王雪红笃信基督教的原因,VIA处理器的命名具有非常浓厚的宗教色彩,VIA的处理器经过4个发展阶段:
Joshua基本上是自娱自乐,类似于练练手的产品。
Samuel、Ezra也并不成功,一年多就淘汰了。
Nehemiah和Esther的差别仅仅是Esther采用了当时相对先进的90nm制程工艺,曾被用在杂牌上网本上。
最后的Isaiah虽然曾被三星、联想、惠普等厂商采用,但因性能太弱,在与Intel、AMD的竞争中完败。
VIA真正曾经辉煌过的是它的桥片,曾经占据相当大的市场份额,但Intel于2006年取消对VIA的前端总线授权,对威盛公司造成了几乎毁灭性的打击。
2013年4月,上海兆芯集成电路有限公司成立,上海市国资委下属上海联和投资有限公司、VIA是两大股东,其中上海联和投资有限公司出资2亿美元,占股80%,威盛电子出资4975万美元,占20%。
在十二五期间,兆芯承接了核高基01专项,获得了巨额经费,据媒体披露:至于兆芯,知情人士告诉记者,兆芯承接了国家核高基01专项,项目一期补贴高达56亿元,而且"目前还在继续申请,总额已经超过70亿元"。从中可以看出,国家对发展IC设计的决心很大。
兆芯的技术引进-消化吸收-再创新之路
兆芯的技术源自台湾VIA,走的是技术引进的道路。在引进技术中,往往有这样一个过程--先贴牌,后仿制,再修改原始设计,最后在将引进的技术融会贯通后自主创新。最典型的例子就是50年代引进的5对负重轮和60年代初引进米格21,前者经过魔改后"远看炮塔吓死人,近看5对负重轮",后者一直魔改到米高扬和格列维奇都不认识了。
那么,兆芯现有的产品究竟如何,真能达到其在国家十二五科技创新成就展中宣称的"令国产处理器在性能方面完成了一次跨越式的提升,从十二五初期的不足国际整体水准的10%提升到了目前的80%"吗?
ZX-A是兆芯的第一款产品,微结构为VIA的以赛亚,有网友购买了该产品,虽然兆芯宣称该处理器为ZX-A,但实际上就是VIA Nano,作为在技术引进过程中的第一款产品,出现贴牌的情况属于技术引进中的正常现象。
那么ZX-A的性能到底如何呢?虽然兆芯官方从来没有公布过相关数据,但根据一篇论文显示, ZX-A在1.7G主频时,采用GCC编译器,SPEC06测试定点成绩为8分,相比之下,Intel的haswell在3.2G主频下定点成绩可以达到32分。
兆芯ZX-C的微结构兆芯官方称为"以赛亚2",不过相对于以赛亚性能提升微乎其微,基本可以认为是同一个微结构。自称参与ZX-C测试的网友发给笔者的邮件中也明确指出,"Zhaoxin ZX-C is the same VIA Isaiah - CNR !!!","VIA QuadCore E C4650 2.0GHz (28nm, Isaiah - CNR,) =Zhaoxin ZX-C4xxx"。
ZX-C和ZX-A的区别在于双核变成了四核,40nm制程变成了28nm制程,主频提升到2G。换言之,就是拿VIA的微结构改进了工艺提升了主频,增加了核心数。至于ZX-C的性能,兆
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