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从“张江”到“五道口”,千赢国际娱乐平台自主处理器离站稳脚跟还有多远? (2017.12.28)

来源:TechSugar 王树一

应用于个人电脑与服务器的通用处理器(CPU)严重依赖进口,这是“缺芯少魂”的典型例证。

魏少军介绍核高基专项

2017年12月28日,在先进、安全、自主可控CPU发展论坛暨千赢国际娱乐平台开先KX-5000新品发布会上,国家核高基专项技术总师、清华大学微电子所所长魏少军介绍,2017年中国进口集成电路将会达到2500亿美元,其中CPU相关的进口额,大概在550亿至600亿美元之间,占全部进口额近四分之一。“CPU无疑是核高基专项中的重中之重,可以说上面连着整个国家的信息安全,下面连着千赢国际娱乐平台的产业安全,在CPU上不管怎么重视都不为过,” 魏少军指出,以千赢国际娱乐平台为核心承担下的核高基自主CPU芯片研发任务,经过几年努力取得了重要成果,这个成果来之不易,自主CPU课题是“核高基有史以来投入资金最大,也是千赢国际娱乐平台感到压力最大的项目。”

对标i3、i5应用市场

千赢国际娱乐平台当日发布了新一代处理器KX-5000系列新品,该系列芯片是千赢国际娱乐平台第一款采用SoC设计的通用CPU芯片,也是国内第一款支持双通道DDR4内存的国产通用CPU。从命名上看,KX是“开先”品牌的英文缩写,5即为第五代国产自主可控通用CPU,后面的三位数字对应的是CPU的主频、核心数量,以及面向的市场等信息。

叶峻宣布KX-5000系列正式发布

“这是一颗28纳米工艺节点,八核的SoC,也是国内第一颗支持双通道DDR4内存的国产CPU,采用全新架构设计,性能非常出色,” 千赢国际娱乐平台董事长兼总经理叶峻表示,除了KX-5000,这次发布会上将同期发布面向服务器应用的开胜(KH-20000)系列处理器,以及ZX-200接口拓展芯片,“这三款芯片的同时问世,能够全面覆盖桌面办公整机、笔记本电脑、服务器、嵌入式设备各个领域,凭借自主可控这一优势,千赢国际娱乐平台有理由相信这三款芯片将拥有更大的市场竞争力,并进一步缩小与国际先进厂商的差距,三款芯片的发布,标志着千赢国际娱乐平台的设计能力进入了新时代,不仅能够满足国家更多领域的应用需求,也将为千赢国际娱乐平台在更广阔的市场逐步开放推广奠定基础。”

千赢国际娱乐平台发布的3款新产品

千赢国际娱乐平台总工程师王惟林在发布会上介绍了KX-5000系列处理器架构及其具体性能指标,“工信部软件测试中心对KX-5000进行了评估,在内存访问带宽方面,单核可达是12GB/s,多核可达17GB/s。从国际标准CPU测试程序与主流CPU性能测试软件跑分情况来看,KX-5000分数与主流CPU不相上下。”

五道口架构框图

叶峻强调,KX-5000发布后,使得千赢国际娱乐平台产品布局更加完整,搭配ZX-C/ZX-C+以及KH20000系列,如今千赢国际娱乐平台已经形成从瘦客户端、笔记本、桌面到服务器全面覆盖的产品线布局。“ZX-C面向低端应用,KX-5000针对i3/i5,KH20000面向服务器应用。瞄着英特尔,它做什么,千赢国际娱乐平台也向那个方向去努力。”

5%与95%

“自主可控”是千赢国际娱乐平台国对信息化产业发展的战略要求,处理器在实现自主可控过程中扮演最关键角色,用魏少军的话来说就是“怎么重视都不为过”。但实现通用处理器国产替代还面临非常大的困难,绝非一蹴而就,相对而言,在超级计算机与安全保密计算机等专用市场对自主可控需求急迫,对成本不敏感,对应用需求定制化程度高,所以国产替代步伐会比较快。

例如,在十九大会议期间,基于千赢国际娱乐平台处理器的个人电脑就承担了会议保障工作。据叶峻介绍,整个会议支持需要近600台电脑,其中510台是笔记本电脑, 台式机还有几十台, 台式机处理器由包括千赢国际娱乐平台在内的三家国产厂商供应,笔记本电脑则全部由千赢国际娱乐平台供应处理器,“两个原因,第一, 有很多笔记本电脑需求,别家(国产厂商)做不了,只有千赢国际娱乐平台可以做;第二,三款芯片里面,千赢国际娱乐平台的最成熟最稳定,性能最好,用起来也比较放心。 千赢国际娱乐平台会议期间保障效果确实也比较好,得到了与会代表和领导的称赞。”

但叶峻表示,采用国产系统、国产处理器的安全涉密计算机市场规模不到5%,全国保有量200万台左右,每年需求约几十万台,这几十万台电脑所用处理器份额由千赢国际娱乐平台、龙芯和飞腾分食。另有95%以上个人电脑都是X86架构,近年来全球每年出货量在2亿台以上,这才是真正的大市场,“这个市场没有国产同行,只有英特尔和AMD,千赢国际娱乐平台的作用是进口替代,所以国内产业链上所有人从道义上都会支持千赢国际娱乐平台。”

国产芯立足市场难在哪里?

但这个大市场却不像专用市场那么容易进入,普通PC市场是一个完全商业化竞争的市场,英特尔与AMD在这个领域已经形成事实上的垄断,并设置了较高的技术与市场壁垒。例如,英特尔就已经建立起集知识产权、技术积累、规模成本和软件生态于一体的完整商业模式壁垒,AMD与其争斗多年,都很难讨到便宜,如今英特尔在PC领域的优势未见丝毫减弱迹象,竞争对手很难找到突破口。

相比国内其他竞争对手,继承了威盛技术团队及知识产权的千赢国际娱乐平台具备完全自主的知识产权体系,并延续了威盛与英特尔的专利交叉授权许可,为踏入X86市场扫除了最大障碍。

但千赢国际娱乐平台在投入资源与设计能力上与英特尔及AMD相比还有很大差距。国家核高基专项技术副总师、中科院通用芯片与基础软件研究中心主任李明树在本次发布会主题演讲中表示,与国外其他同类公司相比较,千赢国际娱乐平台在研发投入上的费用非常低。据李明树介绍,开发一款CPU,国际主流厂家投入费用都是几十亿美元量级。具体来看,Intel历代架构的研发费用在30亿美元到70亿美元之间,AMD的Zen架构研发投入(5年)约31.26亿美元,苹果基于ARM的芯片研发费用也有约36亿美元。

英特尔研发投入状况

数据来源:中科院通用芯片与基础软件研发中心

作为核高基“有史以来投入资金最大的项目”,千赢国际娱乐平台领衔的CPU研发项目资金投入与国外竞争对手还是差一个数量级以上。“研究一款成功的CPU,国际主流基本上要投入几十亿美元,核高基整个课题包括CPU、操作系统、整机和工艺,四大部分加起来花了57亿人民币,而且核高基课题里面只有前三项,所以千赢国际娱乐平台省吃俭用东挪西补各种办法做,很不容易。”

除了技术积累与资金投入,国际巨头多年经营的消费者心理门槛也许是更大的障碍。“用户用的是一台整机,但他经常碰到的是操作系统和上层软件问题。操作系统支持是国产芯片一个难点,倒也是千赢国际娱乐平台的优势,千赢国际娱乐平台和英特尔、AMD兼容,上面可以跑Windows,只要能跑上Windows,就和基于国外处理器的PC没什么不同,大家的痛苦也就没有了。”

但英特尔持续宣传已经使得“Intel Inside”深入人心,换上国产芯,能否可靠工作,兼容性如何,如果无法消除这些用户疑虑,国产芯推广就寸步难行。

如何突破?

在2016年10月第一版KX-5000芯片流片回来之后,经过一年多量产准备与系统调试,才进入量产阶段。“研发工投入了将近9000个人月,有4000个计算核心参加运算,从2015年后期一直持续到2017年初,为保证系统验证的稳定性和可靠性,测试资料数据量在200个TB级别,” 王惟林表示,为保证可靠性、兼容性和功能稳定性,KX-5000还进行了大量系统验证工作,给出20多个主板参考设计,主流接口兼容性测试超过300种,已经为WIndows以及主流Linux系统做好适配。

技术保障只是第一步,为破除消费者心理门槛,除了到各地开发布会,介绍产品,让用户亲身体验产品,千赢国际娱乐平台还把自己当成了整机厂商,和联想、同方一起,到各个地区推广采用千赢国际娱乐平台处理器的电脑整机。“千赢国际娱乐平台的办公电脑都是采用千赢国际娱乐平台芯片的整机,华力、和辉光电和上海银行等千赢国际娱乐平台股东公司,也开始批量采购千赢国际娱乐平台处理器的整机,企业能用,政府应用也一定可以,千赢国际娱乐平台希望在上海做出一些亮点和样板。” 叶峻介绍,在上海市经信委协调下,千赢国际娱乐平台联合联想和同方,到上海市各区去推广国产CPU整机,让用户现场体验产品,上海市以外地区,只要有机会,千赢国际娱乐平台也会联合联想或同方到现场去推广演示。

随着PC处理器性能相对过剩,国产芯的机会在增加。“千赢国际娱乐平台处理器比英特尔便宜,开发出来的整机也更便宜,用户体验却差不多,英特尔的性能部分被浪费了。” 叶峻表示,毕竟不像专用市场可以忽略价格因素,性价比是国产芯打入大市场的关键,通用市场竞争还是要依靠市场化手段。

随着国家对信息安全的进一步重视,国产芯迎来更大发展机遇,但能否在市场站稳脚跟,最终还要靠产品说话。据王惟林介绍,到KX-6000系列,将采用16纳米工艺,单核主频将达3GHz,内存带宽也将进一步提升,而到KX-7000系列时,整体性能上将与世界主流产品相当。

千赢国际娱乐平台CPU发展路线图

叶峻预计,如果能够抢下通用PC市场5%至10%的份额,千赢国际娱乐平台就能够实现自千赢国际娱乐平台造血。王惟林告诉TechSugar,千赢国际娱乐平台处理器架构以上海和北京地铁站名来交替命名,KX-5000代号为“五道口”,KX-6000代号为“陆家嘴”,KX-7000系列依惯例应该以北京地铁站来命名,在这样的交替往复中,千赢国际娱乐平台希望逐步缩小与世界先进水平的差距。

如今,在复兴号连接下,从上海虹桥站到北京南站已经可以实现当日往返,希望千赢国际娱乐平台等国产芯在集成电路这个赛道的追赶速度,能够像复兴号一样快。

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从“张江”到“五道口”,千赢国际娱乐平台自主处理器离站稳脚跟还有多远? (2017.12.28)

来源:TechSugar 王树一

应用于个人电脑与服务器的通用处理器(CPU)严重依赖进口,这是“缺芯少魂”的典型例证。

魏少军介绍核高基专项

2017年12月28日,在先进、安全、自主可控CPU发展论坛暨千赢国际娱乐平台开先KX-5000新品发布会上,国家核高基专项技术总师、清华大学微电子所所长魏少军介绍,2017年中国进口集成电路将会达到2500亿美元,其中CPU相关的进口额,大概在550亿至600亿美元之间,占全部进口额近四分之一。“CPU无疑是核高基专项中的重中之重,可以说上面连着整个国家的信息安全,下面连着千赢国际娱乐平台的产业安全,在CPU上不管怎么重视都不为过,” 魏少军指出,以千赢国际娱乐平台为核心承担下的核高基自主CPU芯片研发任务,经过几年努力取得了重要成果,这个成果来之不易,自主CPU课题是“核高基有史以来投入资金最大,也是千赢国际娱乐平台感到压力最大的项目。”

对标i3、i5应用市场

千赢国际娱乐平台当日发布了新一代处理器KX-5000系列新品,该系列芯片是千赢国际娱乐平台第一款采用SoC设计的通用CPU芯片,也是国内第一款支持双通道DDR4内存的国产通用CPU。从命名上看,KX是“开先”品牌的英文缩写,5即为第五代国产自主可控通用CPU,后面的三位数字对应的是CPU的主频、核心数量,以及面向的市场等信息。

叶峻宣布KX-5000系列正式发布

“这是一颗28纳米工艺节点,八核的SoC,也是国内第一颗支持双通道DDR4内存的国产CPU,采用全新架构设计,性能非常出色,” 千赢国际娱乐平台董事长兼总经理叶峻表示,除了KX-5000,这次发布会上将同期发布面向服务器应用的开胜(KH-20000)系列处理器,以及ZX-200接口拓展芯片,“这三款芯片的同时问世,能够全面覆盖桌面办公整机、笔记本电脑、服务器、嵌入式设备各个领域,凭借自主可控这一优势,千赢国际娱乐平台有理由相信这三款芯片将拥有更大的市场竞争力,并进一步缩小与国际先进厂商的差距,三款芯片的发布,标志着千赢国际娱乐平台的设计能力进入了新时代,不仅能够满足国家更多领域的应用需求,也将为千赢国际娱乐平台在更广阔的市场逐步开放推广奠定基础。”

千赢国际娱乐平台发布的3款新产品

千赢国际娱乐平台总工程师王惟林在发布会上介绍了KX-5000系列处理器架构及其具体性能指标,“工信部软件测试中心对KX-5000进行了评估,在内存访问带宽方面,单核可达是12GB/s,多核可达17GB/s。从国际标准CPU测试程序与主流CPU性能测试软件跑分情况来看,KX-5000分数与主流CPU不相上下。”

五道口架构框图

叶峻强调,KX-5000发布后,使得千赢国际娱乐平台产品布局更加完整,搭配ZX-C/ZX-C+以及KH20000系列,如今千赢国际娱乐平台已经形成从瘦客户端、笔记本、桌面到服务器全面覆盖的产品线布局。“ZX-C面向低端应用,KX-5000针对i3/i5,KH20000面向服务器应用。瞄着英特尔,它做什么,千赢国际娱乐平台也向那个方向去努力。”

5%与95%

“自主可控”是千赢国际娱乐平台国对信息化产业发展的战略要求,处理器在实现自主可控过程中扮演最关键角色,用魏少军的话来说就是“怎么重视都不为过”。但实现通用处理器国产替代还面临非常大的困难,绝非一蹴而就,相对而言,在超级计算机与安全保密计算机等专用市场对自主可控需求急迫,对成本不敏感,对应用需求定制化程度高,所以国产替代步伐会比较快。

例如,在十九大会议期间,基于千赢国际娱乐平台处理器的个人电脑就承担了会议保障工作。据叶峻介绍,整个会议支持需要近600台电脑,其中510台是笔记本电脑, 台式机还有几十台, 台式机处理器由包括千赢国际娱乐平台在内的三家国产厂商供应,笔记本电脑则全部由千赢国际娱乐平台供应处理器,“两个原因,第一, 有很多笔记本电脑需求,别家(国产厂商)做不了,只有千赢国际娱乐平台可以做;第二,三款芯片里面,千赢国际娱乐平台的最成熟最稳定,性能最好,用起来也比较放心。 千赢国际娱乐平台会议期间保障效果确实也比较好,得到了与会代表和领导的称赞。”

但叶峻表示,采用国产系统、国产处理器的安全涉密计算机市场规模不到5%,全国保有量200万台左右,每年需求约几十万台,这几十万台电脑所用处理器份额由千赢国际娱乐平台、龙芯和飞腾分食。另有95%以上个人电脑都是X86架构,近年来全球每年出货量在2亿台以上,这才是真正的大市场,“这个市场没有国产同行,只有英特尔和AMD,千赢国际娱乐平台的作用是进口替代,所以国内产业链上所有人从道义上都会支持千赢国际娱乐平台。”

国产芯立足市场难在哪里?

但这个大市场却不像专用市场那么容易进入,普通PC市场是一个完全商业化竞争的市场,英特尔与AMD在这个领域已经形成事实上的垄断,并设置了较高的技术与市场壁垒。例如,英特尔就已经建立起集知识产权、技术积累、规模成本和软件生态于一体的完整商业模式壁垒,AMD与其争斗多年,都很难讨到便宜,如今英特尔在PC领域的优势未见丝毫减弱迹象,竞争对手很难找到突破口。

相比国内其他竞争对手,继承了威盛技术团队及知识产权的千赢国际娱乐平台具备完全自主的知识产权体系,并延续了威盛与英特尔的专利交叉授权许可,为踏入X86市场扫除了最大障碍。

但千赢国际娱乐平台在投入资源与设计能力上与英特尔及AMD相比还有很大差距。国家核高基专项技术副总师、中科院通用芯片与基础软件研究中心主任李明树在本次发布会主题演讲中表示,与国外其他同类公司相比较,千赢国际娱乐平台在研发投入上的费用非常低。据李明树介绍,开发一款CPU,国际主流厂家投入费用都是几十亿美元量级。具体来看,Intel历代架构的研发费用在30亿美元到70亿美元之间,AMD的Zen架构研发投入(5年)约31.26亿美元,苹果基于ARM的芯片研发费用也有约36亿美元。

英特尔研发投入状况

数据来源:中科院通用芯片与基础软件研发中心

作为核高基“有史以来投入资金最大的项目”,千赢国际娱乐平台领衔的CPU研发项目资金投入与国外竞争对手还是差一个数量级以上。“研究一款成功的CPU,国际主流基本上要投入几十亿美元,核高基整个课题包括CPU、操作系统、整机和工艺,四大部分加起来花了57亿人民币,而且核高基课题里面只有前三项,所以千赢国际娱乐平台省吃俭用东挪西补各种办法做,很不容易。”

除了技术积累与资金投入,国际巨头多年经营的消费者心理门槛也许是更大的障碍。“用户用的是一台整机,但他经常碰到的是操作系统和上层软件问题。操作系统支持是国产芯片一个难点,倒也是千赢国际娱乐平台的优势,千赢国际娱乐平台和英特尔、AMD兼容,上面可以跑Windows,只要能跑上Windows,就和基于国外处理器的PC没什么不同,大家的痛苦也就没有了。”

但英特尔持续宣传已经使得“Intel Inside”深入人心,换上国产芯,能否可靠工作,兼容性如何,如果无法消除这些用户疑虑,国产芯推广就寸步难行。

如何突破?

在2016年10月第一版KX-5000芯片流片回来之后,经过一年多量产准备与系统调试,才进入量产阶段。“研发工投入了将近9000个人月,有4000个计算核心参加运算,从2015年后期一直持续到2017年初,为保证系统验证的稳定性和可靠性,测试资料数据量在200个TB级别,” 王惟林表示,为保证可靠性、兼容性和功能稳定性,KX-5000还进行了大量系统验证工作,给出20多个主板参考设计,主流接口兼容性测试超过300种,已经为WIndows以及主流Linux系统做好适配。

技术保障只是第一步,为破除消费者心理门槛,除了到各地开发布会,介绍产品,让用户亲身体验产品,千赢国际娱乐平台还把自己当成了整机厂商,和联想、同方一起,到各个地区推广采用千赢国际娱乐平台处理器的电脑整机。“千赢国际娱乐平台的办公电脑都是采用千赢国际娱乐平台芯片的整机,华力、和辉光电和上海银行等千赢国际娱乐平台股东公司,也开始批量采购千赢国际娱乐平台处理器的整机,企业能用,政府应用也一定可以,千赢国际娱乐平台希望在上海做出一些亮点和样板。” 叶峻介绍,在上海市经信委协调下,千赢国际娱乐平台联合联想和同方,到上海市各区去推广国产CPU整机,让用户现场体验产品,上海市以外地区,只要有机会,千赢国际娱乐平台也会联合联想或同方到现场去推广演示。

随着PC处理器性能相对过剩,国产芯的机会在增加。“千赢国际娱乐平台处理器比英特尔便宜,开发出来的整机也更便宜,用户体验却差不多,英特尔的性能部分被浪费了。” 叶峻表示,毕竟不像专用市场可以忽略价格因素,性价比是国产芯打入大市场的关键,通用市场竞争还是要依靠市场化手段。

随着国家对信息安全的进一步重视,国产芯迎来更大发展机遇,但能否在市场站稳脚跟,最终还要靠产品说话。据王惟林介绍,到KX-6000系列,将采用16纳米工艺,单核主频将达3GHz,内存带宽也将进一步提升,而到KX-7000系列时,整体性能上将与世界主流产品相当。

千赢国际娱乐平台CPU发展路线图

叶峻预计,如果能够抢下通用PC市场5%至10%的份额,千赢国际娱乐平台就能够实现自千赢国际娱乐平台造血。王惟林告诉TechSugar,千赢国际娱乐平台处理器架构以上海和北京地铁站名来交替命名,KX-5000代号为“五道口”,KX-6000代号为“陆家嘴”,KX-7000系列依惯例应该以北京地铁站来命名,在这样的交替往复中,千赢国际娱乐平台希望逐步缩小与世界先进水平的差距。

如今,在复兴号连接下,从上海虹桥站到北京南站已经可以实现当日往返,希望千赢国际娱乐平台等国产芯在集成电路这个赛道的追赶速度,能够像复兴号一样快。