中国三大芯片公司(国产龙芯是哪家公司生产的产品)

5月16日,龙芯中科在互动平台上回复称:基于公司目前的判断,公司认为3A6000的性能可对标7nm的AMD的Zen 2,相当于Intel第十代酷睿的水平。

根据龙芯中科介绍,3A6000已经流片回来,并且经过了初步测试,后续还有性能摸底、产品优化等,完成市场化需要半年到一年的时间。

3A6000预计今年年底进入市场,16 核 3C6000和32 核 3D6000 年底实现流片,大小核协同芯片3B6000将于明年流片。

经过多年的发展,国产CPU有了长足的进步,按照目前的研发进度,未来或与英特尔、AMD同台竞技,甚至形成“三分天下”的局面。

那么问题来了,国产龙芯自主程度究竟有多高?性能如何呢?

龙芯真自主国产CPU

2002年,中科院成立龙芯课题组,开始打造真自主国产CPU。当时启动资金只有100万,面对资金少、底子薄、人才缺的困境,32岁的胡伟武主动请缨。

“做不出CPU,提头来见”——胡伟武

胡伟武带领团队日夜拼搏,以“两弹一星”的精神投入到国产CPU事业中,2002年8月10日,安装了“龙芯一号”的计算机成功启动,胡伟武激动的流下了眼泪。

当时的龙芯一号,性能很差,仅相当于英特尔1993年的奔腾处理器,差距为19年。

随着龙芯被列为“国家863计划”,资金问题得到了根本性解决,龙芯开启了快速发展之路。

2003年10月,我国首款64位CPU龙芯2B流片成功,跑分超过了英特尔1997年推出的奔腾2 处理器;

2006年9月,龙芯2E发布,工艺制程达到了90nm,主频达到了1.0GHz,与英特尔差距缩小到了6年;

2017年,龙芯3A3000/3B3000发布,主频达到了1.35GHz—1.5GHz,工艺制程也进入了28nm,与英特尔相差9年;

2019 年,龙芯推出 3A4000/3B4000 ,主频提升至1.8GHz-2.0GHz,与英特尔差距缩短至7年;

2020 年,龙芯推出 3A5000/3B5000,主频提升至2.3GHz-2.5GHz,工艺制程为12nm,与英特尔差距缩短至5年;

2022年,龙芯推出了3C5000 服务器芯片,算力达到了560GFlops,与英特尔差距缩短至4年。

尽管国产龙芯一路追赶,不断的缩小与海外先进芯片的差距,但仍然遭受了大量的质疑,其中最为严重的就是质疑龙芯架构非自主,而是采用了美国的MIPS架构。

为了粉碎谣言,以正视听。2020年龙芯中科邀请了第三方检测机构,对LoongArch架构做了专业性对比分析,对比对象包括X86、ARM、RISC-V和MIPS。

对比结果如下:

1、LoongArch架构的指令系统、编码、格式、寻址模式都是自主设计;

2、LoongArch架构的指令手册、指令说明、内容表达与国际主要指令区别明显;

3、LoongArch架构未对国际主要指令系统构成侵权风险。

龙芯用强有力的事实回击了“质疑与诽谤”,为国产芯片树立了榜样。

要知道,尽管我国拥有龙芯、兆芯、鲲鹏、海光、申威、飞腾6大CPU厂商,但只有龙芯采用了自研架构。

海光、兆芯采用了英特尔X86架构;鲲鹏、飞腾采用了ARM架构;申威采用了alpha架构。

龙芯能否做到100%国产呢?答案是能!

EDA方面:

华大九天实现了模拟电路的全覆盖,数字电路也获得了突破,部分领域突破了5nm,并且实现了商用,国内市场占有率达到了6%。

概伦电子关键核心产品突破了3nm工艺,具备了国际市场竞争力。

华为完成了14nm以上EDA工具的国产化,实现了硬件、软件和芯片全覆盖,计划2023年将完成全面验证。

可以说,三家公司完全可以满足12nm龙芯的设计需求。

制造方面:

中芯国际在2022年底就实现了12nm芯片量产,完全具备为龙芯代工的能力。

此外,据中芯国际介绍,公司14nm工艺良品率为90%—95%,完全可以媲美头部企业台积电。

封装方面:

江苏长电科技具备了4nm封装技术,排名全球第三,仅次于日月光和安靠。

封装12nm龙芯的话,绰绰有余。

总的来说,龙芯已经实现了自研架构、独立设计、内地企业制造、封装,使用国产EDA的强大优势,可以做到100%国产化,是真自主CPU。

3A6000性能如何?与英特尔差距多大?

龙芯3A6000号称达到了Intel第十代酷睿的水平,真的如此吗?

参数方面 :龙芯3A6000 采用了12nm制造工艺,主频达到了2.5GHz,采用四核、双 DDR4-3200 内存通道设计。

跑分方面:SPEC CPU2006 的单线程定点 base 分值超过 40 分,浮点分值超过 50 分,多线程定点分值超过 140 分,浮点分值超过 130 分。

这样的参数、跑分就能达到英特尔第十代酷睿水平?先不要急于回答,我们先来了解一下英特尔十代酷睿。

英特尔十代酷睿与以往有着很大的差异,最大的差异就是工艺制程。

比如第4代酷睿为22nm,第五到第9代酷睿为14nm,而第10代酷睿则同时拥有10nm和14nm两种工艺制程,这是英特尔历史上首次出现的情况。

如果用12nm龙芯对比10nm英特尔,那肯定差距很大,甚至是惨不忍睹。

此外,10代酷睿又分为i3、i5、i7、i9,我们可以简单的理解为初级、中级、高级、高端。

我们来看初级的i3-10100,工艺制程为14nm,频率为3.2-3.8GHz,4核心,内存为DDR4 2666MHz。

可以看出,初级的i3在频率方面已经大幅超越了龙芯3A6000,这种情况下还怎么进一步对比呢?

龙芯也给出了解释:首先龙芯GCC 编译器与 X86 的 GCC 编译器有一定差距,再进行编译优化后会进一步提高龙芯跑分情况。

此外,CPU性能不能只看频率,还要考虑到效率,英特尔芯片乍一看频率很高,其实是牺牲了部分效率造成的。

比如:苹果M1主频为3GHz,每GHz分值分值为24分;而英特尔主频到了5GHz,每GHz分值分值在15-20分之间,龙芯3A6000频率为2.5GHz, 每GHz分值达到 17分。

对于普通消费者来说,过多的数据,专业术语,不同平台的跑分只会徒增烦恼,究竟哪款芯片更合适,不如亲自上手体验一番。

龙芯公司表示,未来会将主频提高至3GHz,并保持较低的成本与功耗,让消费者有更好的体验。

如果3A6000能够将频率进一步提升,同时在功耗、效率方面做更多的优化,那么媲美入门级的酷睿十代,应该是没问题的。

未来7nm龙芯才是杀手锏

据龙芯中科介绍,3A6000 的下一代将是3B6000,采用四大四小八核设计,内置自研 GPGPU,大核性能提升20%以上,这样的CPU已经值得购买了。

但要想真正的革Intel、ADM的命,这还不够,需要在7nm领域下功夫。

华为就是很好的例子,2019年华为手机出货量达到了创纪录的2.4亿台,超越了iPhone的出货量,距离三星仅一步之遥。

为什么华为能够取得如此优异的成绩呢?归根结底还是麒麟芯片做出了贡献,据悉华为的麒麟芯片已经完全媲美,甚至超越了高通骁龙。

即便到现在,搭载麒麟990的华为手机依然丝滑顺畅,消费者表示可以“再战三年”,要知道这可是2019年发布的芯片。

国内很多消费者表示继续等待麒麟芯片,哪怕是7nm、甚至14nm的麒麟芯片都能接受,要知道苹果明年就要使用3nm手机芯片了。

如此看来,国内消费者对国产芯片支持力度还是非常大的,但凡能够达到华为的水准,国内消费者就会愿意“再等三年”

所以,龙芯只有加快研发速度,早日推出7nm CPU,性能方面直接对接英特尔、AMD高端芯片,就不愁没有市场。

届时凭借14亿人口的消费市场,国人将把龙芯“抬进”世界三强,硬刚英特尔、AMD。

当然,在畅享未来的同时,我们必须要面对现实。那就是首先解决7nm芯片制造的难题。

我国无法攻克7nm芯片,就是卡在了制造环节,目前中芯国际已经攻克了制造工艺,但核心设备EUV光刻机、及核心材料EUV光刻胶尚未攻破。

EUV光刻机被誉为工业皇冠上的明珠,目前没有哪个国家能够单独完成制造,但是我国在没有外援的帮助下,开始独立研发,挑战这个“不可能”的任务。

根据最新消息,长春光机所已经完成了EUV光源的研发,反射镜系统也接近EUV级别,清华大学和华卓精科完成了双工作台的研发,但与ASML仍有3nm的差距。

也就是说,关键的三大核心部件会在近两年内实现突破。

但是要把全部的10万个零部件,4000个轴承,3000条线缆取代,并且成功的组合在一起,通过严苛的测试,仍需要大量的时间。

此外,EUV级别的光刻胶被日本的JSR、JSR、TOK、信越化学所把控,国内仅达到了ArFi级别(可用于14nm)。

国内企业上海新阳、南大光电等已经展开EUV 光刻胶的研发,从基础理论、形成机理到性能、制备方法等,但由于技术、专利的封锁,进度十分缓慢。

总的来说,7nm是芯片领域的分水岭,未来PC芯片必然会全面迭代至7nm,只有尽快研发国产EUV光刻机,光刻胶,早日实现7nm制造工艺,才能打造出7nm龙芯,与英特尔、AMD全面竞争。

写到最后

经过20年的努力奋斗,纯国产龙芯已经达到了英特尔酷睿十代的水平了,这绝对是值得骄傲的一件事。

这样的成绩来之不易,我们不允许任何人、任何机构以任何形式诋毁龙芯,诋毁国产芯片。

未来,我们将共同努力,早日实现国产芯片7nm全产业链,彻底摆脱“卡脖子”,与世界巨头同台竞技。

我是科技铭程,欢迎共同讨论!

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