飞腾公司王瑞彬:在未来3-5年内,将国产CPU与国际差距缩短至2年

韩璐 2个月前 (12-01)

目前,国产CPU距离国际最先进水平CPU还有4-5年的差距。

观点摘录:

1、绿色和节能一定是未来主题,同时CPU性能不能降低,这方面Arm指令集是一个比较好的技术路线。

2、国产CPU落地层面,先面向生态可控的政务、央企等市场,不断去打磨产品、向前迭代性能,同时一起打造并完善应用生态,继而开拓更多的行业市场乃至个人消费者市场。

3、目前国产CPU距离国际最先进水平CPU还有4-5年的差距,期盼能够在未来3-5年内将差距缩短至2年。

当今世界芯片设计存在两大主流架构,一个是被英特尔掌控的x86,另一个是由ARM开发的Arm。

过去多年来,x86多年来一直垄断服务器与PC市场,Arm也在移动处理器市场称王称霸,两者相对处于一种“井水不犯河水”的状态,但在这平静的表面下,则呈现出一番不一样的场景。

其中尤以Arm架构对于服务器、PC市场的攻略最为显著,标志性事件就是苹果M芯片的推出。这之后,某某大厂开始研发Arm架构服务器芯片等消息也是接连不断。

而值得注意的是,在国产化日益加速的趋势下,国内早有企业在基于Arm架构设计CPU处理器,并实现了大规模的出货。

就在日前,2022中国(南京)国际软件产品和信息服务交易博览会(以下简称“软博会”)落幕,其聚焦信息技术应用创新、信息安全等关键领域,以及云计算、大数据、人工智能区块链、元宇宙等新一代信息技术开展了一系列展览、论坛、对接洽谈活动,全方位展示了软件产业的前沿技术、产品、解决方案,以及数字经济与实体经济融合发展的实践探索。

软博会期间,镁客网也有幸接触并采访了飞腾信息技术有限公司副总经理王瑞彬,听他讲述基于Arm指令集设计CPU的往事,以及对于未来大芯片国产化的观察与期望。

基于Arm指令集CPU踏入繁荣阶段

在2014年成立之前,飞腾公司就选定了基于Arm指令集进行兼容设计CPU的路线,这背后是他们的两点考量。

“第一个是Arm指令集的高能效特性,我们认为绿色节能和低碳一定是未来的主题,同时CPU的性能也不能有所降低,这方面Arm指令集有比较好的优势,能够提供高能效比;

第二个考量是在当时那个时间点,我们看到ARM生态在向高性能应用领域拓展,国际上许多公司都在尝试着在Arm架构上开发手机之外的应用。”

具体在设计层面,不同于国内多数芯片厂商基于Arm内核授权来研发芯片产品,飞腾公司则是获得了Arm指令集的永久授权,并基于该指令集来自主设计内核、开发自主知识产权的CPU。

飞腾公司是中国电子信息产业集团、天津市滨海新区政府和天津先进技术研究院2014年联合成立的,然而早在公司成立之前,飞腾团队已着手国产CPU的研发设计,至今已有20多年的技术积累。

也正基于这一积累,王瑞彬表示,在彼时国内集成电路大环境尚没有达到如今繁荣程度的情况下,飞腾能够很快地连续推出了我国首款自主研发的16核和64核通用处理器,“飞腾公司是国内第一家采用Arm指令集兼容技术路线设计通用CPU的,推出的64核服务器CPU FT-2000+/64也是全球第一款64核的Arm指令集通用CPU。”王瑞彬表示。

截至目前,基于自主研发的内核,飞腾公司已经推出10余款芯片,包括飞腾腾云S系列、飞腾腾锐D系列和飞腾腾珑E系列三大CPU产品线和飞腾套片,三大CPU产品线分别主打高性能服务器CPU、高效能桌面CPU以及高端嵌入式CPU市场。飞腾套片则是飞腾CPU的配套芯片,具有图形图像处理、AI和接口扩展功能,以助力客户获取更高的集成度、更高的可靠性、更快的开发速度、更高的国产化率和更低的成本。

此外可以注意到,在如今的Arm架构CPU的方向,除了起步较早的飞腾公司、华为之外,近年也相继出现了阿里、遇贤微、鸿钧微、此芯科技等大中小型玩家,国产赛道进入一个“小高潮”。

国产CPU商业“逻辑”

当提及商业落地,王瑞彬指出,飞腾腾锐D系列产品线销量最大,去年出货量超过200万片,应用到政务、金融、电信、能源、交通等领域。“我们终端产品线目前已经有几十家整机合作伙伴,包括长城、浪潮、联想、同方等等,在国内几大CPU厂商中整机合作伙伴数量最多。”

另外飞腾腾云S系列、飞腾腾珑E系列在落地侧也多是一些比较重要的行业。

看到这里想必大家也注意到,飞腾CPU产品的市场以政务及重点行业等领域为主,暂未开拓消费者业务。这也是当前国产CPU在应用层面的一个“缩影”,而透过飞腾公司,我们也可以看到当前国产CPU落地市场的“商业逻辑”。

“我们的主要策略方向是先面向政务、金融、电信、能源等行业市场,期间不断去打磨产品,不断去向前迭代性能,同时一起打造并完善应用生态。”

相对而言,政务及重点行业市场对于安全性和定制化要求极高,但对于生态的要求相对消费类市场来说范围略窄,正好契合了当前国产CPU的现状。相较之下,于个人消费者来说,则对应用生态丰富程度有着高要求,也是拓展消费级市场的关键。

“在行业市场的应用,包括文字办公、浏览器等在内相关应用软件的适配是可以把控的。个人消费级市场以苹果为例,其应用商店内有着几百万上千万的应用系统,国产系统的应用生态与之相比还有一定差距。”王瑞彬表示。

“我们还需要一些时间,等待一个节点,在这之前,国内同行、上下游合作伙伴需要一起努力,先做好生态建设与完善工作。”

追赶国际最先进水平,将4-5年差距缩短至2年

就在本月中旬,市场分析公司Canalys的分析师曾预测,鉴于当前Arm架构进步的速度,待到2026年,一半的云处理器将基于Arm架构,30%的PC处理器将基于Arm架构。

以PC为例,我们可以看到,苹果M芯片已经做出不小贡献——截至今年三季度,苹果已占据了13.5%的PC市场,且其在售的个人电脑如iMac、Macbook Air、MacBook Pro几乎100%都搭载了Arm架构的M系列处理器。另外加上部分搭载Arm架构处理器的Chromebooks,两者累计销量至少占据2022年第三季度PC销售份额的15%。

而作为全球最大的PC市场,于国产CPU厂商而言,这一市场需求也正驱动着他们加快打磨自身产品、进一步缩短与国际最先进水平CPU之间的差距。

“相较于国际最先进水平的CPU,目前国产CPU还有4到5年的差距,整个产业侧也在不断努力,希望能够在未来3到5年内将差距缩短至2年。”

与此同时王瑞彬也指出,在追赶的过程中,国产CPU面临较大挑战。“国内CPU企业主要是集中精力做好设计环节,不断地去提升设计能力、推动技术创新,以实现更好的芯片设计,提升CPU算力。”

国产CPU要顺利实现超越,芯片人才至关重要。王瑞彬向镁客网表示,围绕大芯片研发,并不是数十人的团队就能轻松做到的,需要大规模人才团队的长期投入和迭代。

但是,人才的短缺以及产学研之间人才能力的断层等问题一直存在。这一背景下,王瑞彬以飞腾公司为例给出了一些建议,他表示除了社招之外,公司也设立了专门的部门与国内头部高校建立合作机制,搭建合作平台,定向培养人才,包括开设菁英班、推进联合培养等方式,由飞腾专家担任兼职导师,将一些实战经验传授给学生,从而实现更好的产教融合效果。

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