经过多年努力,国产CPU的性能已接近甚至追平国际主流水平。 比如龙芯的性能已经赶上了Intel Xeon,海光三号和AMD Zen3架构EPYC都是同代产品。 这无疑是国内CPU厂商持续研发投入的结果。
但CPU是计算机的核心,其性能达到主流标准只是第一步。 能否建立软硬件支撑,构建自己的商业生态,进而形成商业生态发展与产品性能提升相互促进的飞轮效应,将真正决定CPU厂商的市场地位。 这也是对国内CPU厂商的真正考验。
围绕CPU的商业生态具有天然垄断性。 生态一旦形成,先发者的规模优势就很难被超越。 因此,速度是竞争的关键。 目前国内CPU厂商中,有的刚刚开始生态建设,有的已经开始新的布局,这可能会直接影响未来的市场格局。
飞轮效应决定CPU厂商的市场地位
CPU是计算机的计算核心,但是只有CPU,计算机就没啥用处。 一颗CPU要发挥它的作用,需要硬件、操作系统、软件、网络等各个方面完成适配,形成完整的生态,CPU才能发挥它强大的作用。 因此,性能指标并不意味着CPU就必然在市场上取得成功。 。
形成适配的关键在于硬件、操作系统、软件等各个环节的厂商是否愿意基于CPU的指令集进行配套开发。 指令集可以理解为CPU定义的工作语言。 只有语言统一了,各种计算机硬件和软件才能协同工作。
每个开发者支持哪种指令集取决于CPU的市场规模。 市场规模越大,应用范围越广,越能摊薄开发成本,而CPU性能才是最初决定CPU市场规模的因素。 一款CPU的性能越强,选择这款CPU的用户就越多,市场规模就越大,也就越有厂商愿意支持这款CPU来开发相应的配套硬件和软件。 计算机越容易获得更多用户,从而进一步扩大市场规模。
而更大的市场规模使得CPU企业能够投入更多的研发成本,提高CPU性能和市场竞争力,再次吸引用户,扩大市场规模,吸引越来越多的企业加入到这一CPU封装开发行列。
这就好比说汉语的人越多,汉语的应用就越广泛,就会有更多的人想学习汉语,扩大汉语的使用规模。 CPU形成商业生态的标志就是能够形成这种自我成长、自我成长。 扩散的“飞轮效应”。
这种产品性能与商业生态相互促进的“飞轮效应”是CPU产品的商业特征,也决定了CPU厂商的市场地位。 只有建立这种飞轮效应,CPU厂商才能形成可持续增长,最终通过规模效应形成自然垄断。
国产CPU厂商发力弥补生态短板
由于以Intel为代表的x86指令集已经建立了自己的生态,并在PC和服务器市场形成了主流地位,国内CPU厂商无论走哪条技术路线,都必须努力构建自己的生态。 补足生态短板,对于国内CPU厂商来说是一个不小的考验。
走授权+自研指令集技术路线的龙芯,在生态建设上也遇到了最艰难的时期。 龙芯早期基于MIPS指令集开发产品,后来在参考的基础上开发了自己的架构。 不过,MIPS和MIPS都与主流指令集不兼容,需要从头开始构建自己的生态系统。
就像在大多数人说普通话的环境下,龙芯坚持说中国方言一样,那么龙芯只有两条路可走:第一是建立一个也说这种方言的小圈子。 活动,第二是要有一个能把方言翻译成普通话的翻译员。
现在,龙芯同时走这两条路。 一方面是在特殊领域和政策市场建立自己的生态,另一方面是开发兼容ARM和x86架构的翻译器。 从前者可以看出,龙芯希望从小市场走向大市场,并希望长期形成真正的商业生态; 而后者则是牺牲性能和打补丁的措施,可以作为短期策略。
走ARM指令集路线的鲲鹏需要依托华为的云系统。 对于鲲鹏来说,生态建设的阻力一方面来自于服务器中使用的ARM指令集CPU比例较低,尚未形成能够自我生长和自我扩散的生态系统,与主流x86不兼容; 另一方面则来自于,鲲鹏无法获取最新的v9指令集版本,长期停留在v8版本会逐渐与ARM生态失去联系。 近来,有人认为,既然ARM断供已经成为现实,长期的痛苦比短期的痛苦更严重。 还不如放弃ARM架构,选择新的道路。
但从头开始自研太难了。 目前华为的路线是依靠其在通信和云计算领域的优势地位为鲲鹏保证底线,并希望围绕其建立华为主导的生态圈。
然而,这种生态建设方式却有推倒幼苗、鼓励其茂盛的意义。 事实上,由于市场排他性,鲲鹏不会只卖芯片,而是只卖整机和主板。 希望其他厂商以现成的解决方案帮助其开拓市场。 这样一来,生态话语权掌握在上游手中,下游集成商、整机厂商的开发权相对有限。
从小市场起步打造生态发展没问题,但需要精心策划,否则很容易陷入细分市场的“温室舒适区”。 希望龙芯、鲲鹏等尽快转动性能和生态的飞轮,走向更广阔的世界。
现在x86生态系统已经健全了,我们可以利用它吗?
目前,采用x86指令集的CPU是市场上的绝对主流。 据IDC统计,2023年中国x86服务器市场出货量为376.81万台,预计2023年增长4.5%。无论市场份额还是增速,x86指令集CPU都具有明显优势。
其实国内也有基于x86开发的厂商,比如兆芯、海光等,因为可以直接兼容x86指令集生态,建立先发优势,而且更容易运行良性循环。
其中,海光获得AMD的ZEN架构全面授权和x86指令集永久授权。 由于采用x86交叉授权模式,可以避开基础专利和高级专利的限制,可以进行自主开发、自主设计。 直接利用x86指令集已经建立的软硬件生态系统。
在生态方面,海光不仅仅依靠实力。 通过成立光合组织可以看出,海光希望利用市场份额优势,发展软硬件生态的国产化,通过联合上下游产业链,共同开发海光CPU产品的配套适配和解决方案。 官网显示,光合组织已聚集3000+会员,完成5000+软件优化,15+区域分支机构,20+生态适应中心,推出10000+联合解决方案,涵盖金融、能源、电信等行业。
此外,海光在漏洞防御、可信计算技术、密码技术、保密计算等安全领域也发挥了一定作用。 在国密处理、涉密计算等方面也具有明显的性能优势,从而为核心关键业务场景提供高安全的算力支撑。
2023年,Intel曝光了漏洞和漏洞两大漏洞,海光基于x86指令集自主研发了相关产品,目前已确认对漏洞免疫,并快速修复了漏洞。 事实上,这比英特尔的响应时间还要快。
总之,近年来,国产CPU厂商在技术研发上不断发力,产品性能越来越好,与国外几代的差距也迅速缩小。 面对生态建设的考验,各有各的路。
但生态建设不仅仅是CPU厂商的事,也不是仅靠技术就能解决的问题。 还需要国内市场参与者共同努力,培育一个繁茂的国内CPU生态系统。
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