兆芯：带领国产CPU向更高性能攀岩，PC产品和大众产品相当

国产芯片的低自给率一直是中国芯片产业的痛点，尤其是在处理器领域，国外公司几乎实现了全球垄断。为了促进国内集成电路产业的发展，提高国产芯片可替代率，国家在战略层面发布了集成电路产业发展纲要，近几年我们也看到一批国内芯片设计公司陆续成长起来，上海兆芯（以下简称"兆芯"）就是其中一家，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，兆芯展出了通用处理器芯片以及合作厂商的电脑产品。

兆芯于2013年在上海成立，由上海市国资委下属的上海联和投资有限公司控股。经过几年发展，兆芯目前拥有员工总数超过1200人，在北京、武汉、深圳等地都设有分支机构。兆芯的处理器基于x86架构，已经推出开先ZX-C四核、开先ZX-C+四核和开胜ZX-C+八核产品，均可应用到计算机、服务器、嵌入式和工控设备的设计生产之中，三款通用处理器均实现了规模量产。兆芯国产X86处理器的性能、芯片的可靠性和稳定性达到了行业领先水准，这些因素让兆芯国产X86处理器完全胜任日常办公的需求。另外，兆芯已经能够做到每一款芯片的供货品质良率都达到99.8%以上，这几乎达到了工艺制造厂商的技术极限。

ZX-D系列处理器实现流片
ZX-D是兆芯自主设计研发的新一代国产自主可控通用处理器，相比ZX-C，ZX-D采用了全新的架构设计，芯片面积虽然有所增加，但集成了CPU、内存控制器、GPU等单元，高速缓存空间更大，这使得处理器内部数据交换更加高效，体现在性能上就是较大幅度的提升。根据权威机构的测试报告，在保持和开先ZX-C系列处理器工作频率不变的前提下，兆芯ZX-D系列处理器比开先ZX-C系列处理器在整数单任务运算性能上有20%左右的提升，在整数多任务运算性能上的提升更接近50%。更重要的是，兆芯ZX-D是国内首款支持DDR4内存的国产通用CPU，这对于整机性能的提升也是一个积极的因素。

有着优异的产品性能，业界对兆芯的ZX-D系列处理器也非常期待。在本次发布会上，兆芯特意带来了ZX-D系列处理器的样片。傅城博士介绍，"ZX-D系列处理器已经在台积电成功流片，其性能和英特尔i3-i5处理器相当，最高性能可达到i5处理器的水平，预计今年下半年将会有采用该系列的整机发布。"

采用兆芯产品的VR游戏体验

通用处理器IP都是自主研发
关于国产芯片的自主IP研发问题业界也一直比较关注，很多人认为国产芯片厂商很难设计出自主IP，基本都是借用国外大厂的IP。此次采访，记者特意就这一问题请教了兆芯副总裁傅城博士，他的回答是：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。而且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。

关于X86 IP授权问题，傅城指出，自2013年开始研发，兆芯的产品在X86架构的指令集上丰富了很多新的东西，最早的英特尔X86指令集已经过了十年的专利保护期，除非要兼容后续新的指令集才需要重新互相授权，很多新的指令是加速特殊应用，对于普通国内用户来说，原有的X86指令集已经够用。兆芯和英特尔交叉协议在2018年到期，2018年之前互相授权的专利永久有效。未来要在Windows的市场上竞争需要兼容更多东西，需要再谈授权，当前的国内市场应用暂时还不需要。

与华力微电子共同研发通用CPU专用工艺
芯片制造工艺对芯片性能改进起着重要作用，每一次制造工艺的提升都会带来产品性能的提升，因此芯片厂商也紧随制造工艺更新开发产品，以满足用户对高性能的需求。兆芯也是一家无晶圆芯片设计厂，其产品由台积电和上海华力微电子代工完成，28nm制程产品由台积电代工，40nm制程产品由上海华力微电子代工。除此之外，兆芯还利用自身IP与华力微电子合作开发一个通用CPU专用工艺。傅城指出，"虽然是28nm工艺，但是采用华力微电子专用工艺生产的芯片会比采用台积电16nm工艺的芯片性能更好，预计在2019年会出样品。"

专用工艺对于通用处理器的优势在哪里？傅城解释，"从工艺的角度来讲，一般的工艺只能支持芯片的核心电压，28nm以下工艺只能支持0.9V-1V，电压低功耗自然也低，但是主频上不去，性能无法保证。专用工艺会专门对CPU做特殊的优化，好处是主频上去的同时不会显著增加CPU的功耗，核心电压可以达到1.1V，甚至1.2V，主频上去以后性能提升非常明显。"

未来兆芯代工采用两条腿走路的方式，台积电和华力微电子都会有产品代工。在工艺节点往下走，台积电的步伐会比较快，但是主频到2.5GHz再往上就比较困难，华力微电子的CPU专用工艺可以更好地帮助兆芯提升CPU性能。