以市場促研發 國產芯片漸入佳境

文／本刊記者 陳 杰

新產品頻出、概念股大漲……時值寒冬，國產芯片行業呈現出非同一般的火熱。作為整個信息系統的“大腦”，芯片無處不在。過去，由于技術、生態等各種原因，導致國產芯片推廣難、應用難。但現在，事情似乎正在悄悄發生變化。

日前，龍芯中科在京發布了龍芯新一代通用CPU產品3A4000/3B4000。雖然這一代龍芯使用與上一代產品相同的28nm工藝，但新產品通過設計優化成倍提升性能，是上一代產品的兩倍以上。通過CPU直連形成的3B4000四路服務器綜合性能是上一代產品3B3000雙路服務器的四倍以上，虛擬機效率也從上一代產品的85%以上提高到95%以上。

“龍芯3A4000/3B4000在片內集成了安全機制，實現自主可控和安全可靠的統一，能夠從機制上有效防范Meltdown和Spectre等漏洞，支持MD5、AES、SHA等加解密算法，支持專用安全可信模塊及國密算法，支持‘影子棧’等訪問控制機制。”龍芯中科董事長胡偉武表示，傳統的CPU安全機制只是在處理器核外增加安全可信模塊，龍芯3A4000/3B4000專門在處理器核內設計了安全控制機制，從而達到本質安全。

據了解，龍芯3A4000/3B4000中的所有功能模塊，包括CPU核心、片內互聯總線、DDR4內存控制器及各種IO接口模塊等的所有源代碼均自主設計。芯片中所有定制模塊，包括多端口寄存器堆、鎖相環、DDR4 PHY、高速IO接口PHY等版圖均自主研發。除了流片廠家提供的基本設計環境，龍芯3A4000/3B4000沒有使用任何第三方IP。

“龍芯團隊自2010年從中科院計算所轉型成立企業以后，發現原來學術界認可的‘世界先進水平’與用戶需求差距很大。通過在市場中試錯，我們認識到我國CPU與國外CPU的主要差距在于通用處理性能，而不是專用處理性能；在于單核性能不足，而不是核數不夠多；在于設計能力不足，而不是工藝不夠先進。因此，龍芯中科公司一直致力于通過優化設計提高單核通用處理性能，直到3A4000完成設計能力‘補課。”胡偉武表示，3A4000通用處理性能與AMD公司28nm工藝最后產品“挖掘機”處理器相當。而在此基礎上，龍芯將于明后年推出使用12nm工藝的四核3A5000和16核3C5000，其主頻將提高到2.5GHz以上，通用處理性能將達到當時AMD的水平，標志著龍芯經過20年的努力，通用處理性能達到產品級的世界先進水平。

胡偉武強調，我國信息產業的根本出路在于建立獨立于Wintel和ARM+Android體系外的第三套生態體系。為此，龍芯提供開源的基礎版操作系統支持下游的操作系統企業、整機設備企業、解決方案企業推出產品版操作系統。龍芯通過基礎版操作系統統一系統架構，實現操作系統跨主板兼容和CPU代際兼容，實現應用在不同整機平臺的兼容。本次龍芯中科發布統一系統架構的標準規范體系，并通過與OEM/ODM廠商簽署認證協議建立產品認證體系。從龍芯3A4000/3B4000起，龍芯CPU和主板升級均不影響操作系統及應用的兼容性。

隨著相關市場需求的不斷拉動，龍芯的合作伙伴已經增至近千家，下游基于龍芯的開發人員達到數萬人，龍芯在政企、安全、金融、能源、交通、教育等各個應用場景中都有了諸多廣泛的應用，2019年龍芯芯片出貨量已經達到50萬顆以上，在國產化應用中市場份額遙遙領先。

包括聯想、中科曙光、浪潮信息、同方、超越數控、方正、海爾等在內的龍芯重要合作伙伴同時發布了基于龍芯3A4000/3B4000的桌面計算機、筆記本、一體機、服務器、云終端、網絡安全設備、工業控制計算機等產品。此外，龍芯的上百家合作伙伴還展出了數百款基于龍芯芯片的解決方案，互動體驗區給現場體驗者帶來了良好的使用體驗。

胡偉武稱：“幾級試錯之后，明年龍芯的出貨量將沖擊千萬片級別，力爭在2022年能進入到服務C端的全開放市場。”