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龍芯3C6000堪比長(zhǎng)征勝利 純自研性能卓越

06/29 08:25
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日前,龍芯組織發(fā)布會(huì),發(fā)布會(huì)很實(shí)在,內(nèi)容豐富,鐵流談?wù)勛约旱母惺堋?/p>

一、3C6000、3B6000M和3K3000三款CPU

3C6000系列芯片是基于國(guó)產(chǎn)自主指令集龍架構(gòu)研發(fā)的服務(wù)器處理器,相對(duì)于上一代CPU,性能成倍提升。

3C6000是龍芯最新的服務(wù)器CPU,采用純自研指令集LoongArch,其單硅片版本(3C6000/S)集成16核32線(xiàn)程,支持DDR4四通道內(nèi)存,通過(guò)龍芯自研龍鏈技術(shù)實(shí)現(xiàn)多硅片互聯(lián),分為16核、32核、64核三個(gè)版本。

龍芯3C6000/S(16核) 對(duì)標(biāo) Intel至強(qiáng)Silver 4314,為Intel 2023年市場(chǎng)主流產(chǎn)品,16核32線(xiàn)程,主頻2.4GHz-3.4GHz,TDP 135W,適用于數(shù)據(jù)中心與存儲(chǔ)應(yīng)用。

龍芯3C6000/D(32核) 對(duì)標(biāo) Intel至強(qiáng)Gold 6338,為2023年市場(chǎng)中端主流產(chǎn)品,32核64線(xiàn)程,主頻2.0GHz-3.2GHz,TDP 205W,面向云計(jì)算與大型數(shù)據(jù)庫(kù)場(chǎng)景。

龍芯3C6000/Q(64核)對(duì)標(biāo) INTEL至強(qiáng)Platinum 8380,為2023年市場(chǎng)高端主流產(chǎn)品,40 核 80 線(xiàn)程,主頻2.3GHz-3.4GHz,TDP 270W,面面向金融等高需求高穩(wěn)定性算力場(chǎng)景。

龍芯最大的優(yōu)勢(shì)是高IPC,3C6000的IPC基本達(dá)到英特爾AMD的水平,龍芯的短板是主頻,一方面是因?yàn)辇埿玖?xí)慣于使用成熟工藝,另一方面是因?yàn)樵谖锢碓O(shè)計(jì)上和國(guó)外巨頭有差距。龍芯一直堅(jiān)守成熟工藝主要是為了節(jié)約流片成本,保障CPU流片渠道,避免過(guò)度依賴(lài)尖端工藝而被卡脖子后絕版。

由于服務(wù)器CPU的主頻普遍不高,就可以規(guī)避龍芯在主頻上的短板,發(fā)揮龍芯高IPC的優(yōu)勢(shì),因而龍芯3C6000系列可以對(duì)標(biāo)英特爾2023年服務(wù)器CPU,只要軟件生態(tài)能跟上,在CPU性能上已經(jīng)可以在商業(yè)市場(chǎng)試水了。

3B6000M和3K3000其實(shí)是同一款芯片的不同封裝,3K3000是工控芯片,3B6000M是筆記本電腦、迷你主機(jī)搭載的CPU。3B6000M和3K3000同樣基于LoongArch指令集,集成 8核LA364E處理器,主頻達(dá)2.5GHz,通過(guò)3發(fā)射架構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì),實(shí)測(cè)SPEC CPU 2006 Base單核定點(diǎn)分值達(dá)30分,逼近ARM Cortex-A77水平,較前代2K2000(對(duì)標(biāo)A75)性能顯著提升。內(nèi)置第二代自研GPU LG200,支持OpenGL 4.0圖形渲染與OpenCL 3.0通用計(jì)算,支持多路顯示接口(HDMI/DP/eDP),滿(mǎn)足工業(yè)人機(jī)界面(HMI)的多屏協(xié)同需求。

從中可以看出,3K3000麻雀雖小五臟俱全,功能其實(shí)比較全面。在工控領(lǐng)域?qū)?biāo)RK3588。由于3K3000基于龍芯自主指令集,核心IP全部自己掌握,不需要向外商支付技術(shù)授權(quán)費(fèi),相比之下,國(guó)產(chǎn)Arm CPU需要向ARM支付授權(quán)費(fèi),因而龍芯2K3000方案先天具備性?xún)r(jià)比優(yōu)勢(shì),有望出現(xiàn)2000元價(jià)位,基于龍芯2K3000/3B6000M打造的筆記本電腦。

二、指令集與核心IP全部自研

龍芯最大的特點(diǎn)就是自主化水平非常高,從指令集到核心IP全部自研,相對(duì)于國(guó)內(nèi)那些習(xí)慣于購(gòu)買(mǎi)ARM授權(quán)的IC設(shè)計(jì)公司,龍芯走的是另起爐灶,獨(dú)立自主,自力更生的道路。

最大的好處就是西方無(wú)法在指令集好CPU核等IP上對(duì)龍芯卡脖子,而且龍芯也無(wú)需向外商支付指令集和IP授權(quán)費(fèi)用,等于是既自主,又避免了外商在利潤(rùn)上的盤(pán)剝,真正把技術(shù)和利潤(rùn)留在本土。

當(dāng)下,IC設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)分工非常細(xì),不僅CPU核、GPU核市場(chǎng)上能買(mǎi),內(nèi)存控制器PCIE接口等IP市場(chǎng)上也能買(mǎi)。

一款CPU/SoC根據(jù)芯片的設(shè)計(jì)目標(biāo)、功能需求以及性能要求,需要集成的IP數(shù)量達(dá)幾十個(gè),甚至上百個(gè),一些所謂的自研CPU,只是在個(gè)別IP上自研,或基于外商的IP改一改就號(hào)稱(chēng)自研,其他IP全部是購(gòu)買(mǎi)的商業(yè)IP。

相比之下,龍芯則實(shí)現(xiàn)了核心IP全部自研,這在國(guó)內(nèi)是極其罕見(jiàn)的,指令集自研和核心IP全部自研無(wú)助于龍芯獲得高于ARM CPU的安全等級(jí),也無(wú)法讓龍芯在信創(chuàng)市場(chǎng)斬獲更多份額,屬于典型的吃力不討好。

以被熱捧的RISC-V來(lái)說(shuō),很多團(tuán)隊(duì)熱衷于去設(shè)計(jì)CPU核,但外圍IP鮮有人問(wèn)津,進(jìn)而影響了RISC-V的推廣和發(fā)展。就是因?yàn)榇蠹腋敢馊プ鲩_(kāi)發(fā)CPU核這類(lèi)光鮮亮麗的事情,自然對(duì)開(kāi)發(fā)各類(lèi)外圍IP這類(lèi)苦力活不熱衷。

雖然龍芯在全自研的過(guò)程中沒(méi)少折騰自己,但好處是顯而易見(jiàn)的,一是鍛煉了自己的能力,二是提升了自主水平,真正能夠不懼怕制裁,三是大幅降低了研發(fā)成本,用更少的錢(qián),做出更好的CPU。

龍芯用實(shí)踐證明,如果真正全自主研發(fā),核心IP全部是自研,不需要向外商購(gòu)買(mǎi),后端設(shè)計(jì)也全部自己做,不委托境外設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì),工藝用境內(nèi)成熟工藝及配套EDA工具,其實(shí)開(kāi)發(fā)芯片并不需要百億投入。

從龍芯財(cái)報(bào)獲悉:

2022年,龍芯研發(fā)投入金額3.13億元,研發(fā)投入占營(yíng)業(yè)收入比例為42.36%。

2023年,研發(fā)投入為5.22億元,占營(yíng)業(yè)收入的比例為103.47%。

2024年,研發(fā)投入為5.31億元,占營(yíng)業(yè)收入的比例為105.34%。

2025年一季度,研發(fā)投入金額1.35億元,研發(fā)投入占營(yíng)業(yè)收入比例為108.00%。

這幾年里,龍芯維持嵌入式CPU、工控CPU、筆記本CPU、臺(tái)式機(jī)CPU、服務(wù)器CPU齊頭并進(jìn),還在開(kāi)發(fā)GPU和AI芯片,可以說(shuō)是把有限的資金用到了極限。

由此可見(jiàn),從指令集開(kāi)始自研,核心IP全部自己掌握,后端全部自己做,使用境內(nèi)成熟工藝研發(fā)芯片會(huì)比基于境外技術(shù)授權(quán)開(kāi)發(fā)芯片省很多錢(qián)。

必須說(shuō)明的是,正如談抗日貢獻(xiàn)的關(guān)鍵指標(biāo)是打死多少鬼子,而不是自己的傷亡有多大。

衡量CPU公司技術(shù)水平的關(guān)鍵指標(biāo)是做出了怎樣的CPU,而不是燒了多少錢(qián)。

以龍芯作為參照,那些動(dòng)輒幾年投入百億研發(fā)經(jīng)費(fèi)的芯片,如果沒(méi)有內(nèi)部腐敗問(wèn)題,高概率大筆資金用于購(gòu)買(mǎi)境外技術(shù)授權(quán)和技術(shù)服務(wù)。

實(shí)踐證明,真自研偽自研看財(cái)報(bào)和產(chǎn)品就能一清二楚,那種2-3年投入研發(fā)上百億,一款芯片研發(fā)幾十億的玩意,就不可能是全自研,肯定大把資金用于從ARM等外商購(gòu)買(mǎi)技術(shù)授權(quán)和技術(shù)服務(wù)。

三、工控、消費(fèi)電子、GPU、AI全面發(fā)展

在展會(huì)上發(fā)布了不少基于龍芯開(kāi)發(fā)的設(shè)備和終端產(chǎn)品。

比如基于龍芯開(kāi)發(fā)的四輪玩具車(chē)、工業(yè)機(jī)器人,又比如基于龍芯開(kāi)發(fā)的PC、打印機(jī)、服務(wù)器,還比如基于龍芯開(kāi)發(fā)的指揮系統(tǒng)等特殊行業(yè)和特殊裝備應(yīng)用。

當(dāng)下,龍芯已經(jīng)應(yīng)用于載人航天、衛(wèi)星導(dǎo)航、探月探火、量子信息、核電技術(shù)、新能源、大飛機(jī)等行業(yè),實(shí)現(xiàn)“可上九天攬?jiān)隆⒖上挛逖笞谨M”。

另外,龍芯還在開(kāi)發(fā)GPU和AI芯片,還在大力建設(shè)基于LoongArch的軟件生態(tài),讓人感慨這僅僅是一家員工1000人,年研發(fā)經(jīng)費(fèi)5個(gè)多億的公司完成的。

相比之下,某些燒錢(qián)百億、千億的IC設(shè)計(jì)公司,反而只會(huì)基于ARM的技術(shù)底座開(kāi)發(fā)芯片,即便被制裁了,被虐千百遍,依舊待ARM如初戀。

可能正是因?yàn)楦叨茸灾骰?,不需要向外商買(mǎi)技術(shù),支付授權(quán)費(fèi),龍芯才能實(shí)現(xiàn)如此高性?xún)r(jià)比的研發(fā),難以想象當(dāng)龍芯有10000人,年研發(fā)經(jīng)費(fèi)達(dá)到50億的時(shí)候,龍芯能拿出哪些多么令人驚艷的產(chǎn)品。

四、為理想而奮斗

龍芯從課題組成立至今已經(jīng)有20多年了,20年來(lái)可謂是步履維艱,如履薄冰,一直被質(zhì)疑,甚至還有不少人把龍芯和漢芯搞混,以至于漢芯造假龍芯背鍋。十二五以后由于政策轉(zhuǎn)向,大力扶持技術(shù)引進(jìn)CPU,導(dǎo)致龍芯只能靠拿風(fēng)投研發(fā)CPU。

最近幾年信創(chuàng)政策東風(fēng)到來(lái),原本以為自主性最高的龍芯可以在信創(chuàng)市場(chǎng)迎風(fēng)而上,結(jié)果信創(chuàng)市場(chǎng)是典型的拼背景關(guān)系市場(chǎng),在最新的央采招標(biāo)中,自主性最高的龍芯的份額最低,購(gòu)買(mǎi)ARM授權(quán)的ARM CPU反而市場(chǎng)份額遙遙領(lǐng)先。

可以說(shuō),信創(chuàng)政策紅利大部分都被ARM CPU吃掉了,自主性最高,性能拔尖的龍芯只分到了些殘羹冷炙。

胡老師師從夏培肅先生,博士論文得獎(jiǎng)獲得公派留學(xué)機(jī)會(huì),但在夏培肅先生的勸說(shuō)下留在國(guó)內(nèi)。龍芯的核心骨干很多來(lái)自少年班,都是人才英杰。

如果學(xué)習(xí)友商買(mǎi)ARM技術(shù)授權(quán),然后包裝成自主,找關(guān)系找靠山搶信創(chuàng)市場(chǎng)份額,龍芯團(tuán)隊(duì)這些華夏頂尖智商的博士肯定不會(huì)像現(xiàn)在這么累,活的會(huì)比現(xiàn)在輕松,也會(huì)比現(xiàn)在更賺錢(qián),胡老師也不會(huì)滿(mǎn)頭白發(fā)。

這些年堅(jiān)持自主路線(xiàn),發(fā)展非常艱難,在上市前,薪酬長(zhǎng)期低于行業(yè)平均水平,禁不住友商高薪挖人,不少人才沒(méi)堅(jiān)持下來(lái)流失了,真正留下來(lái)的絕大部分是在為理想而奮斗。這20多年來(lái)的發(fā)展歷程,對(duì)于龍芯而言就是一次長(zhǎng)征。

當(dāng)下,龍芯通過(guò)20年積累完成了補(bǔ)課,明年的龍芯6600會(huì)非常驚艷,單核性能相對(duì)于現(xiàn)在的龍芯6000提升50%,在眾多國(guó)產(chǎn)CPU中堪稱(chēng)是鶴立雞群的存在。希望龍芯能夠再接再厲!越來(lái)越好!

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