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英国ladbrokes:集微咨询:国产CPU 大有可为 怎样破解三大隐忧

 发布时间:2022-09-03 10:15:03 来源:英国ladbrokes网址 作者:英国ladbrokes官网

  -国内CPU厂商近年来奋楫前行,在工艺、性能、生态建设等多个层面不断取得突破,为CPU的自主可控、安全可信构筑了新的堡垒。

  -国内CPU厂商在IP和指令集架构授权层面或存在被卡脖子或难以升级的风险,而自主研制指令集又面临生态壁垒,成为制约国产CPU发展的两大屏障。

  -国内CPU厂商要在重围中杀出一条“芯”路,需要打持久战,在CPU性能、生态、先进工艺层面久久为功,同时加强云管端和算力融合,加快垂直或横向整合,才能持续突破。

  近日,爱集微重磅发布《中国半导体企业 100 强(2021)》排行榜,在此次榜单上欣喜地看到国内两家CPU厂商海光和龙芯中科上榜,分列52位和53位,可说是国内CPU取得突破性进步的一大标志。

  我国对CPU的高度依赖已成为数字化经济的巨大软肋。在大国博弈和科技强国背景之下,自主可控已然形成共识,CPU作为数字化时代的基石,国产化之路是自由之路。在多重因素交织促进之下,国内CPU主要厂商龙芯、兆芯中科、飞腾、海光、申威和华为等迎来了广阔的发展空间。此次海光和龙芯中科登榜即是明证。

  作为撑起信息安全和网络安全的“主力”,本报告将主要围绕服务器及PC领域的国产CPU进行解析。

  最新IDC调研数据显示,到2025年,中国PC市场出货量规模将达到约6766万台。但要指出的是,这一成熟市场或将面临产品形态、客户群以及架构的颠覆。

  而得益于数据中心的快速增长,织就成一个数字化世界,服务器需求量也水涨船高。IDC预计,2022年我国服务器市场规模预计将达到257.31亿美元,2025年将达410.29亿美元,复合增长率在12.5%。

  从Gartner数据显示来看,2021年CPU出货比2020年的下降了不少。但未来在AIoT、云计算、数字化转型等的带动下,CPU将走出短暂的下滑。

  因研发门槛高、生态构建难,CPU历来被称作IC业的“珠穆朗玛峰”。而英特尔经过多年的鏖战,先后击败了MIPS、SPARC、PA-RISC、Alpha、Power等RISC处理器阵营,以技术优势和专利壁垒构筑护城河,在桌面和服务器CPU居于统治地位,占据全球80%左右的桌面CPU市场和90%以上的服务器CPU市场。

  长期来看,国内仍将是全球最大的CPU消费市场。作为电子信息终端制造大国,我国若是在CPU这种关键器件上缺乏有效的应对和准备,将会对国民经济社会发展产生极具破坏性的影响。目前中美在科技领域的博弈具有长期性,美国的科技制裁导致国际供应链断裂和信息安全风险加剧,出于战略安全、产业升级角度考虑,我国正持续加大对国产CPU研发、应用等领域的支持力度,国产CPU大有可为。

  特别是为促进国产CPU发展,我国设立了“信创市场”。随着各地信创项目大面积铺开,信创产业也随之出现了一个现象级的风口,将创造一个万亿玩级别的市场,也将极大地带动国内CPU、基础软件以及信息安全等的大发展。

  十五期间,国家启动发展国产CPU的泰山计划,863计划也提出自主研发CPU。2006年核高基专项启动,国产CPU迎来了新一轮的国家支持,以中科龙芯、天津飞腾、海光信息、上海申威、上海兆芯、华为海思等为代表的国产CPU厂商崛起,征战四方。

  通过多年的耕耘,在国际环境、产业政策、市场需求的联合驱动下,上述国产CPU厂商奋楫前行,在工艺、性能、生态建设等多个层面不断取得突破,为CPU的自主可控、安全可信构筑了堡垒。

  在产品迭代和升级层面,龙芯中科已于去年推出了自主指令系统 LoongArch(龙芯架构),发布了基于此架构的3A5000,性能大幅跨越,实现了从可用到好用。新一代服务器处理器龙芯3C5000L则可满足云计算、数据中心对国产CPU的性能需求。而基于x86的海光CPU系列产品海光一号、海光二号已实现商业化应用,海光三号处于验证阶段,海光四号处于研发阶段。兆芯x86 CPU两大系列KX(开先)和KH(开胜)分别面向PC市场和服务器市场开胜,基于全新自主架构设计的开胜和开先处理器样品已成功,即将大规模量产。飞腾持续迭代基于Arm的高性能服务器CPU腾云S系列。不走寻常路、采用“申威 64”指令集的申威威焱 831 处理器,指标均达到国内先进水平。

  而生态层面涉及硬件生态和软件生态,国内CPU厂商也在着力扩大“朋友圈”。龙芯中科从2020年开始牵头成立了龙芯生态适配服务产业联盟,目前已有近百家厂商推出了数百款基于LoongArch的龙芯桌面、服务器、网安、密码等产品,在核心的操作系统方面也形成了面向桌面和服务器应用的 Loongnix,独立于Wintel和AA体系。飞腾通过生态圈建设、软硬件适配、软硬件兼容认证、解决方案定制等举措积极完善生态,截至2021年6月底,飞腾软硬件合作伙伴已经超过2300家,飞腾CPU已经与1627家软件厂商完成了4439款软件的适配和优化。不走寻常路的申威,统一操作系统UOS申威版已适用申威421系列、申威1621系列机型。

  从应用角度来评价亦可圈可点。2021年至今,飞腾CPU产品销售量超过200万片,广泛应用于信息基础设施、融合基础设施、创新基础设施等领域,位居政务信创市场占比第一。龙芯中科系列产品在电子政务、能源、交通、金融、电信、教育等行业领域已获得广泛应用。此外,海光CPU系列产品兼容x86指令集以及国际上主流操作系统和应用软件,广泛应用于电信、金融、互联网、教育、交通等重要行业或领域。华为2019年推出鲲鹏920,以及基于鲲鹏920的TaiShan服务器和华为云服务,虽受禁令影响,但生态亦蓬勃发展。

  2021年11月,海光科创板IPO申请已获得受理。12月17日,龙芯中科科创板IPO成功过会,上市在即。据悉,海光计划募资91.48亿元,用于新一代海光通用处理器研发、协处理器研发、先进处理器技术研发中心建设等。龙芯中科也计划募资35.12亿元,用于先进制程芯片研发及产业化项目等。

  尽管国内CPU整体取得了不小的突破,但在地缘政治及产业巨变之际,国内CPU发展的隐忧亦浮出水面

  集微咨询(JW Insights)认为,国产CPU面临的隐忧主要在三大层面。

  一是CPU核心,这是实现自主可控的“基石”。国内CPU厂商采用核心不同,却各有各的“难处”。

  国内CPU厂商主要有三大路线:一是以龙芯中科和申威为代表的指令集+自研的架构;二是以飞腾和华为鲲鹏为代表基于Arm指令集授权的架构。Arm主要有三种授权等级,而海思、飞腾已经获得Arm V8永久授权;三是以海光、兆芯为代表获得x86的授权(仅内核层级的授权),未来扩充指令集形成自主可控指令集难度较大。

  总的来说,IP核授权和指令集架构授权都存在被卡脖子的风险,而自主研制指令集又面临应用生态问题,这是制约国产CPU发展的两大屏障。Arm授权是采用Arm架构CPU厂商头顶的达摩克里斯之剑。从x86内核授权来看,虽然生态完善,但存在安全可控和技术授权壁垒,比如天津海光自被美国列入实体清单后,AMD表示最新的架构将不再进行授权。龙芯中科和申威授权+自主研制指令集来开路,虽然自主可控程度最高,但其最大的瓶颈在于生态壁垒。

  二是CPU需要先进制程的配合。伴随CPU持续追求更高性能,必然会在多核设计、高速接口、先进制程与封装工艺方向演进,而国内在代工先进工艺进军已然受阻,从设备、材料等诸多方面实现突围还需较长的一段时间。

  三是生态层面的突破亦难关重重。目前国内CPU大多集中在党政机关、国企事业单位以及特定行业有一定的推广和应用,在商业市场上的突破仍待时日。

  在上述泾渭分明的格局之外,如今的行业面临诸多变局,加之大国博弈的影响,不同企业为长远计,也在尝试各种布局、突破、合纵等,让行业格局发生微妙的变化,并对未来的发展产生长远影响。

  一方面,在嵌入式领域横扫的Arm架构阵营正集结了新的集团军,向x86优势领域发起新的冲锋。苹果率先在Mac电脑应用基于Arm架构的M系列处理器,并已取得不俗战绩,而谷歌、高通等也将加一阵营。在服务器CPU领域,亚马逊、谷歌、Marvell、富士通、阿里巴巴、中兴等诸多实力排选手也在竞相打造基于Arm的CPU,性能不断提升、生态不断完善,与x86架构正面竞争,蚕食之势不容小觑。

  但在英特尔x86架构的技术壁垒和成熟生态面前,Arm这条路径更显不易。一方面,开发Arm架构的服务器芯片难关重重,不止设计复杂,对性能、功耗要求极高,无疑是一场重投入、长周期的战役。而且,开发之后能否批量销售、客户用起来不出问题等更是无形的挑战。另一方面,显然也不能忽视x86架构护城河的力量。据TrendForce预测,至2023年前以Arm架构为代表的服务器芯片仍难与x86抗衡。

  值得关注的是,去年华为宣布出售x86服务器业务,表明未来将专注于继续发展鲲鹏这条高价值路线。不过,后续华为仍要面临如何解决制造、构建完整的鲲鹏生态、把握市场机遇等层层考验。

  另一方面,新兴的开源RISC-V架构有望成为x86和Arm之后第三极。RISC-V开源特性吸引IBM、NXP、西部数据、英伟达、高通、三星、谷歌、华为、阿里、Red Hat 与特斯拉等数百家科技公司加盟。据Semico Research,预计到2025 年,采用 RISC-V 架构的芯片数量将增至624 亿颗,2018 年至2025 年复合增长率高达 146%。但要指出的是,x86和Arm在各自领域形成了强大生态体系,RISC-V 在短期内难以替代,或从AIoT 领域起步逐步拓展。

  在RISC-V市场层面,引发业界热议的是,2021年3月,MIPS公司正式宣称放弃自研架构,转身研发RISC-V。到了8月Imagination宣布基于RISC-V的ISA设计重新进入CPU市场。而英特尔在之前就宣称基于7nm RISC-V架构的Horse Creek开发平台将于2022年登场,甚至一度要以20亿美元的价格收购以开源RISC-V为基础的芯片设计公司SiFive但却被拒,一系列变化将对RISC-V格局甚至整个半导体业产生长远影响。

  集微咨询(JW Insights)认为,未来的竞争不止涉及CPU性能与生态,而是考验从云到端布局、以及异构计算融合的全方位能力和多样化算力谱系。此外,DPU已然兴起,正与CPU、GPU共同组成“数据中心的三大算力支柱”,而英特尔、英伟达、AMD为代表的巨头均全面押注,英特尔已向DPU和GPU领域拓展,凭借GPU而崛起的英伟达也开始涉足CPU、DPU市场,国内CPU厂商也要应时而动,多方布局,构筑全新的高价值链。

  显然在面临上述重重挑战之后,国内CPU厂商要在重围中杀出一条“芯”路,或许仍需要坚持持久战。

  集微咨询(JW Insights)认为,在架构层面,Arm授权受限于其是否受美禁令涉及,但反过来说未来鲲鹏和飞腾如果基于Arm V8发展出自己的指令集,则创新可信程度将显著提升。对于龙芯、申威等自主CPU厂商而言,创造一个独立于Wintel(微软-英特尔)和AA(安卓-Arm)的第三套体系的重任,需要持续完善基础软件,开展应用软件生态建设,在生态层面的建设显然需要久久为功。

  同时,在市场应用层面,也要从信创市场向企业级市场以及消费级市场逐级突破,尤其是消费级市场是国产CPU需要长期突破的目标市场,也是考验真正实力的试验场。

  从产能和先进工艺的角度来看,国内CPU厂商也需在这些方面加强供应链管理和应对,以保证未来的客户供应。

  在国外巨头构筑的强大扩城河面前,集微咨询(JW Insights)还认为,国内CPU厂商或可群策群力,利用现有资源进行整合,进行一定程度上的技术路线合并,或借助资本收购一些有关联的公司,逐渐以集团化对抗国外的集团化,或可走出一条有特色的国产CPU突破之路。

  无疑,未来国产CPU发展仍道阻且艰,但在国家安全战略和国产芯片自给率要在2025年达到70%的大目标面前,这又是一条不得不走的必经之路。

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  8 月 4 日消息,龙芯中科作为国内为数不多自研 CPU 的公司,此前已推出龙芯1 号系列、龙芯2 号系列和龙芯 3 号系列产品。如今,龙芯中科将进军汽车芯片。据《科创板日报》今日报道,龙芯中科近期在接受机构调研时表示,在汽车芯片方面,龙芯中科主要是做了控制用的高可靠 MCU芯片,第一款已经流片。其中 MCU 芯片是指微控制器芯片,又称单片机。该芯片是把 CPU 的频率与规格做适当缩减,并将内存、USB 等周边接口和驱动电路整合在单一芯片上的芯片级计算机。值得一提的是,有业内人士表示,汽车的电气化正在推动电子产品在汽车中的使用,对关键汽车 MCU 的需求持续火爆,预计车用 MCU 到 2023 年都将供应紧张。此外,IHS 数据表明

  ,龙芯中科进军汽车芯片:首款 MCU 已流片 /

  在最新的 Linux 启动日志中,有某个条目明显指向了独特的英特尔 14 代 Meteor Lake-P CPU 。Coelacanth-Dream 在 Github 的 Sound Open Firmware(SOF)项目中发现,由 Intel 公司的 Fred Oh 上传的相关代码,暗示了 Meteor Lake-P 移动 CPU 阵容将拥有三种不同的核心配置。Intel Fab 42 中的 Meteor Lake 测试芯片(图自:Cnet)曝光的这枚早期工程样品(ES)处理器显示为“Genuine Intel (R) 0000”,基础频率仅为 1.2 GHz —— 所属家族为 0x6,型号 0xAA,步进 0x0 。按照计划,

  曝光 高达14C/20T /

  CPU是Central Processing Unit(中央处理器)的缩写,CPU的详细参数包括内核结构, 主频,外频,倍频,接口,缓存,多媒体指令集,制造工艺,电压,封装形式,整数单元和浮点单元等。CPU一般由逻辑运算单元、控制单元和存储单元组成。在逻辑运算和控制单元中包括一些寄存器,这些寄存器用于CPU在处理数据过程中数据的暂时保存。一般在市面上购买CPU时所看到的参数一般是以(主频前端总线二级缓存)为格式的。例如Intel P6670的就是(2.16GHz800MHz2MB)。 [1] CPU的性能指标包括主频、倍频、外频、总线频率、二级缓存、工作电压、接口和制造工艺等。 大家需要重点了解的CPU主要指标/参数有下面这些:主频

  多位知情人士今日称,英特尔已通知客户,将在今年晚些时候提高大部分微处理器和外设芯片产品的价格,主要是因为成本不断上升。 三位行业高管称,英特尔计划在今年秋季提高服务器和PC处理器等旗舰产品,以及包括WiFi和其他连接芯片在内的一系列其他产品的价格。英特尔此举正值美国和全球通胀飙升之际。今日公布的数据显示,6月份美国通胀率达到9.1%,为40年来的最高水平。同时,人们对可能出现经济衰退的担忧也在加剧。分析人士称,大宗商品、原材料、运输和劳动力成本的上涨,确实给芯片行业带来了巨大的压力。但是,通胀也给消费者的开支蒙上了一层阴影,这使得定价决策成为了一件令人担忧的事情。今年早些时候,消费者对智能手机、PC、电视和游戏机的需求明显减弱。设备

  等多种芯片价格 应对成本上涨 /

  激活CPU 的系统诊断这里将激活“S7-300 Master”CPU 的系统诊断。 如果激活了系统诊断,则在下一次编译硬件时将自动生成诊断所需的所有报警和块。在设备组态中选择 CPU 并在巡视窗口中打开“属性”选项卡。在“系统诊断”“常规”下,激活对该 CPU 的系统诊断。3. 检查在激活系统诊断(默认设置)期间是否启用了“发送报警”和“装载硬件组态时,将装载系统诊断块”功能。 必要时,需启用这两个功能。4. 打开诊断支持。通过激活系统诊断,已自动激活了用于获取诊断数据的数据块“RSE_DIAGNOSTIC_STATUS_DB” 。5. 要生成所需的系统诊断块,需切换到设备视图的工作区,然后编译 CPU 的硬件组态。6. 在

  的系统诊断并在HMI上调用 /

  本帖最后由ljlujie于2015-4-900:40编辑 随着微电子技术和计算机技术的不断发展,信号完整性分析的应用已经成为解决高速系统设计的唯一有效途径。借助功能强大的Cadence公司SpecctraQuest仿真软件,利用IBIS模型,对高速信号线进行布局布线前信号完整性仿真分析是一种简单可行行的分析方法,可以发现信号完整性问题,根据仿真结果在信号完整性相关问题上做出优化的设计,从而缩短设计周期。本文概要地介绍了信号完整性(SI)的相关问题,基于信号完整性分析的PCB设计方法

  我是EmbeddedSystem的新手,有不到两年的Linux的经验。闲来无事,想充实一下自己。想来嵌入式有几个比较流行的版本,譬如Symbian,VxWork,WinCE等。于是来到我们这个论坛,但是发现,精品贴里四壁皆空,觉得很奇怪。点击率如此之高的论坛,怎么会没有精品贴和汇总贴呢?在此发动众高人,谈谈你们学习VxWork的经历和经验,让我们这些小辈的也能从中受益。譬如:有什么好文章,有什么好资料,应该从什么地方入手,VxWork相比其他的几种流行版本的优势和劣势等等。收集了大家的经验,就

  本帖最后由jameswangsynnex于2015-3-319:59编辑 新颖的单电极触摸式开关电路

  sszxxm发表于2007-12-2001:34STMCU←返回版面楼主:STM32ARMDEMO板试验UART使用ISP下载程序成功!(有图为证)程序是例子里的1602显示。板子是英蓓特的那个,平时将小板的SW1,SW2都置0,需要ISP下载时,将SW2拨到1,然后启动那个上位机程序:STM32固化的BootLoader的上位机PC端程序:就可以在里边联机了

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  (雷思磊)

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