芯片|继ARM、X86芯片架构之外,中科院计划“中国架构”,华为已就位


芯片|继ARM、X86芯片架构之外,中科院计划“中国架构”,华为已就位
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CPU是整个计算机的核心 , 只要牵扯到大量的计算 , 就少不了CPU , 就比如说电脑中的Intel、AMD、手机中的A系列、麒麟系列和高通系列 。 这些众多的CPU , 其实都是集中在某一个或者多个架构上 , 进行二次开发的 。 方式就是 , 底层架构把指令设计好 , 然后开放指令集 , 由CPU设计公司在进行封装 。
CPU的芯片架构有哪些?
X86架构:X86架构 , 是我们最常听说和接触的架构 , 1978年 , Intel设计成功 , 后来基于这个架构开始不断的改进 , 到最后推出了32位处理器 , 64位扩充等等 。 而在这个基础上AMD还做了延续扩充 , 主要改变在于核心数和线程数的增加 。 Intel也随之除了Intel 64架构 。 在目前的市场中 , PC级使用CPU芯片 , 基本上都来自于Intel的X86架构 , 其他的多是从这个基础上进行改造 。
ARM架构:ARM架构对大家来说不会太陌生 , 目前苹果A12芯片的主频高于公版ARM架构的基础 , 高通的骁龙芯片和三星的手机芯片也同样是做了深封装 , 而华为的麒麟芯片也是在公版ARM芯片架构的基础上 , 对于芯片指令集进行了封装 , 再加上自身的5G芯片优势 , 使得5G芯片和手机CPU芯片结合了起来 。
除了以上两种比较常见的公版芯片架构之外 , 还有MIPS架构、以及近年来的RISC-V架构 , 但是ARM架构还是占据着整个移动芯片市场90%以上的CPU份额 。 其实说到了这里 , 我们就能够看到 , 在CPU产业中 , 芯片设计只是在最上游 , 全球能够设计芯片的公司还较多 , 但是在设计芯片之外 , 能量产芯片的就进一步减少了 , 这是CPU市场的中游 。
例如 , 三星、台积电等 , 因为华为没有掌握到芯片的生产 , 所以美国才能够“轻松”的对国内芯片企业发起实体名单 。 这就是在空有一身设计本领 , 却无法到达最终的消费用户 。 而目前华为、中芯国际等都在研究芯片量产之路 , 其实华为在2019年就开始支持中芯国际生产麒麟710系列芯片 , 但是相对于目前旗舰芯片5nm的工艺来说 , 国内还是差了至少3代 。
而值得关注的是 , 即便是能够量产芯片了 , 甚至说有朝一日 , 国内实现了5nm以下的芯片量产线 , 但是欧美国家 , 仍然有手段来对我们的芯片生产进行制裁 , 原因是生产的芯片的根本还是用的国外的公版架构 。 是经过ARM公司授权之后 , 才能进行芯片的二次封装 。 一旦ARM公司拒绝授权 , 从设计到生产都成了空中楼阁、纸上谈兵 。
在2020年之前 , 中科院对于芯片层面的解决方案就是 , 不用ARM架构 , 而是选择比较小众的MIPS架构 , 以防止一旦ARM架构无法使用 , 国内还有其他的芯片架构取代 。 虽然说性能上不比ARM架构 , 但是目前已经实现了14nm的设计和生产 , 面对消费领域 , 虽然无法达到旗舰水平 , 但是也不至于无路可走 。 但是时间在2020年发生了变化 , 美国的态度 , 使得国内芯片行业开始紧张起来 。
而对于中科院来说 , 对于国内科技领域来说 , 可能还是一件好事 。 根据中科院最新公告信息显示 , 中科院 , 已经开始逐步放弃MIPS架构 , 因为此前“龙芯”的第一代采用的就是MIPS架构 。 现在芯片的龙芯版本进行了100%的改版 , 从性能上来说 , 可能不如ARM , 甚至不如MIPS , 但是这一步必须要跨越出来 。


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