上一篇《国产CPU六君子》回顾了龙芯在探索国产CPU“授权+自研”之路上所做的努力。 无论走多少弯路,积累的自主研发经验和人才,都是国内CPU产业的宝贵财富。

其中,我们也看到,国产CPU的发展从来都不是一帆风顺的。 有平坦的道路,也有分歧的道路; 有内部和外部的挑战,也有时代创造的发展机遇。 对于国产CPU来说,抓住机遇,以最低的成本走上一条平稳的健康发展之路或许更为重要。

本文我们就来看看海光如何抓住难得的历史机遇,跨入高端CPU的大门。

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科技豪赌下的共赢

2023年,AMD将以2.93亿美元的价格向海光永久授权ZEN架构

当时AMD已经被英特尔逼到了墙角。 由于AMD的推土机架构已经过时,因此近十年来在与Intel的对抗中完全处于下风。 它在服务器市场几乎没有份额,在PC市场份额不足20%。 AMD已经连续六个季度亏损,股价一度跌至2美元。

ZEN架构的研发是AMD最后的希望,也是AMD反击中的一场豪赌。 随后的事实证明,AMD赌赢了。 ZEN相比上一代推土机架构性能提升了52%,也凭借ZEN2蚕食了Intel相当一部分市场份额。 AMD打了一个漂亮的翻身仗。

但这场战斗并不容易。 当时AMD的财务状况堪忧,ZEN架构的研发让AMD濒临崩溃的边缘,急需一笔资金来续命。 否则的话,ZEN架构作为当时最先进的x86架构之一,是绝对“非卖品”的,绝对没有外部授权的可能。 海光抓住了难得的机遇,以2.93亿美元获得了ZEN架构。

这是一次双赢的合作。 对于AMD来说,这笔授权费让AMD能够坚持到ZEN架构的第一代Ryzen和骁龙量产上市。 对于海光来说,ZEN架构指令集的永久授权意味着国内CPU企业第一次看到了领先的无代差的x86架构设计全貌,提升了中国企业在高端领域的思维维度。端CPU架构设计。

这相当于我们之前知道有宝藏,也知道宝藏的大概位置,但是不知道怎么去那里。 获得ZEN架构的授权,让我们不仅可以知道宝藏的具体位置,还可以知道要走哪条路,需要做什么准备,甚至使用什么工具来挖掘宝藏。 从此,国产CPU企业对处理器设计的理解达到了世界一流水平。 趁着这一历史机遇,海光在与AMD签署交叉许可授权后,正式进军x86处理器设计领域。

交叉许可模式,打开x86之门

由于交叉授权的模式,海光也拥有在ZEN架构上的自研和推进权。 x86架构已经构建的完整生态系统已经开始向海光敞开大门。

由于CPU技术极其复杂,即使是Intel作为x86指令集的创造者和拥有者,也并不拥有与x86架构相关的所有专利。 为了推动x86阵营的生态开放和技术发展,Intel和AMD早期在专利技术合作上达成了平衡,可以在授权的基础上使用对方的专利。 并且基于对方授权专利开发新的专利成果,不会构成侵权。

因此,海光可以自由地开发基于ZEN的x86架构处理器,而不受专利限制。

如果把x86指令集和架构设计看作盖房子的蓝图,那么Intel是第一个绘制蓝图的人(发明了x86指令集),而AMD在Intel的基础上丰富地绘制了(扩展了新的指令集)。 x86 架构)人。 海光获得交叉授权后,他也有机会用这张图纸盖房子,并且可以继续绘制和扩展自己的图纸。 而且海光建的房子可以上市,专利归海光所有,安全可控。

避免x86指令集的知识产权纠纷与获得ZEN架构同样重要。 如果说ZEN架构是一张寻宝的战略图,那么解决专利问题就意味着海光有能力分一杯羹。

x86 生态系统是一个真正的宝藏。 无论是在服务器市场还是PC市场,x86处理器都是绝对的主流。 调查数据显示,2023年全球服务器市场中,x86指令集仍将主导服务器CPU市场,占比约91%。 IDC数据显示,2023年国内x86服务器出货量为382万台,占国内服务器市场的97.7%。

这不仅代表着近乎垄断的市场地位,更重要的是围绕x86架构建立了大规模的软硬件生态系统。 这也是ARM架构难以撼动x86市场地位的关键原因。 虽然ARM在移动设备市场占据领先地位,但在服务器市场,由于支撑生态的短板以及应用开发的难度,尽管众多国内外厂商投入了大量资金和大量人才研发和推广,ARM市场份额始终不足5%,还面临着Risc-V这个新产品的觊觎。

由于采用x86指令集,海光的CPU可以使用生态,具有更高的兼容性,可以大大降低本地化替代过程中的迁移成本,并获得广泛的软硬件生态支持,从而开辟了大规模市场空间。 据海光招股书显示,目前已推出三代产品,广泛应用于电信、金融、互联网、教育、交通等重要行业。 2023年至2023年,海光营业收入复合年增长率为146.9%,研发投入将从8.65亿元增至15.85亿元,增长83.3%。 显然,基于x86的生态基础,海光正在形成技术创新与商业回报相互促进的“滚雪球”效应。

消化技术才是真正抓住了历史机遇的技术

获得ZEN架构是一个难得的机会,但也很容易陷入“买不如买”的陷阱。 事实证明,海光似乎从来没有打算将自己独立可控的生命线交给别人。

2023年,AMD宣布不再向海光授权更先进的ZEN2架构。 但从海光目前的研发计划和量产产品来看,基本没有影响。 我们也推测海光无意继续收购,因为其研发能力可以支持自主产品迭代。

海光三年迭代了三款产品,证明其已经走上了自研之路。

根据评测对比,海光3的性能比海光2提升了40%左右,接近ZEN3产品的水平。 而且,海光和AMD的技术路线也存在差异。 后续的ZEN架构主要采用了更先进的芯片技术,提高了单核性能,使得AMD在消费级个人电脑市场具有很强的竞争力。 以服务器为核心市场的海光处理器选择了海光2号之后的迭代路线,通过微架构设计创新和芯片架构升级,提升单核和多核性能。 因此,业界普遍认为海光已经深入了解了x86技术,知道它是什么、为什么是它,并能在此基础上结合自身的市场策略开发出更具优势的产品。

这种进步并不是靠AMD的授权,而是靠实际的高额研发投入。 据了解,2023年至2023年,海光累计研发投入35.39亿元,占营业收入的95.35%。 研发投入带来性能领先的产品,产品性能领先带来高营收,高营收推动高研发投入,保证产品优势。 可以认为,海光已经形成了可持续发展的飞轮。

另外,由于海光获得了ZEN架构的永久授权,这保证了海光可以在x86指令集产品上自由设计和迭代。 再加上大量的资源投入和研发,依靠自身实力建立了良性循环。 这条路似曾相识。 龙芯、神威、飞腾等国产芯片早期购买国外授权版本,先吸收,再创新,再替换,逐渐走上了完全自主的路线。 这一模式也在我国高铁、大飞机等核心装备上得到广泛复制和验证,足以说明这条路的可行性。 面对网络上的一些质疑,海广大可以不理会,努力往前走。

虽然国内CPU产业还不够强大,但海光的出现,给这个原本封闭的小圈子带来了一池活水。 不仅达到了世界主流水平,而且在我国信息产业的独立之路上取得了更大的进步。 空间,同时也为中国IC设计行业积累更多先进人才和经验。 这些宝贵的资产无疑将为国内CPU产业带来加速效应和突破。

下一篇我们将继续盘点国产CPU的六君子,看看国产CPU还有哪些突破的可能。

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