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雷锋网按:本文作者铁流,雷锋网首发。前不久,永恒之蓝肆虐,教育网和公安内网遭到攻击,洛阳市公安官方甚至发文,承认公安内网陷入瘫痪。而 Intel 在不久前表示版本号为 6.x、7.x、8.x、9.x、10.x、11.5、以及 11.6 系列的所有固件产品存在严重的漏洞,这就意味着英特尔近十年来的固件芯片都会受到影响。

根据资料表明,国家已经制订了旨在使用国产化产品替代进口产品的计算机计划——全国党政系统的计算所实现国产化替代,从而保障国家的信息安全。不过,考虑到党政办公中,暂时还不可能一下子就彻底抛弃 Windows,即便用 Linux 取代 Windows 也需要一个过渡期。而目前国内做 X86 CPU 的厂商中,海光和兆芯无疑是最受国家器重的企业。那么,面对如此庞大的市场,海光和兆芯谁能拔得头筹呢?
海光
海光与 AMD 合资的事情非常低调。据业内人士披露,海光与 AMD 合资是一些人抱着重复高铁技术引进、消化吸收、再创新的想法,因而开展的项目。虽然中国方面鲜有相关消息,但据外媒报道,AMD 与国内公司签订的协议预计可为 AMD 带来 2.93 亿美元许可费和版税收入。目前,海光资金以天津投资和曙光自有资金为主。
其实,AMD 最初的是打算和国内某驰名 PC 厂商合资的,还拿出了在 2013 年市场主流产品的源代码,并允许合资公司在此基础上进行修改形成自主的 CPU 核。为了规避 Intel 对 X86 专利授权的限制。据小道消息称:AMD 在当初寻求合资时表示,如果 AMD 是合资公司的小股东,则合资公司就不能获得 X86 授权,只有 AMD 保持控股状态时,合资公司才能获得 X86 授权。因此最初合资的一项条件就是 AMD 控股合资公司。
但如果由 AMD 控股了合资公司,那势必影响合资公司获得国家扶持的力度,而且一旦外资控股,很多项目就无法参与了。将来若要给外资控股合资 CPU 公司打上 “自主、可控、安全” 的旗号也很容易遭受质疑。
于是形成了比较绕的一个方案:AMD 与国内公司 A 成立合资公司 B,合资公司 B 由 AMD 控股,负责开发 CPU 核(其实就是拿 AMD 现成的内核)。然后公司 A 购买合资公司 B 开发的 CPU 核,以此为基础开发 CPU。最终实现 ARM 卖 IP 核的翻版。这样一来既规避了 Intel 的 X86 授权限制,又使这款 X86 CPU 成为内资公司开发的产品,迎合关于 “自主、可控” 等要求的界定。
只不过为了绕过 Intel 的 X86 授权限制,以及为了使开发的国产 X86 CPU 能够获得更多的政策、资金扶持,才把合资模式搞的这么复杂。
如果当时某 PC 大厂真的与 AMD 合资,通过垂直整合,未来的市场表现是可以期待一下的。只不过当时某 PC 大厂因为资金链不是很充裕,加上大公司在决策上受各种因素钳制,在犹豫不决下没能成。然后 AMD 又去寻找了曙光等一些公司,最终才有海光与 AMD 合资这个事情。虽然不清楚最后海光与 AMD 具体合资方式,但如果依旧是 AMD 变相卖 IP 授权,那很有可能还是之前的那个方式。
海光的最大优势是性能。由于有 AMD 技术做后盾,CPU 的性能是不用过于担忧的——相对于 VIA 给兆芯的以赛亚性能非常有限,AMD 给海光的是性能强劲的 Zen——AMD 给予海光的是 Zen 的结构和代码!AMD 给予海光的是 Zen 的结构和代码!AMD 给予海光的是 Zen 的结构和代码!重要的事情说三遍。
虽然 AMD 在少数模块上有技术保留,但 AMD 能把 Zen 给海光,而不是已经落后的推土机或者挖掘机,这个已经展示出 AMD 的诚意了。在 AMD 的帮助下,海光如果能把主频做到 3G 以上,在国内就足以傲视群雄。海光主要面向商用服务器市场,也就是曙光原有市场,这样海光的 CPU 就可以直接替换曙光原本需要进口的国外 X86 CPU,由于 Zen 的底子在,海光的 CPU 性能应该不会太差,这种海光依托 AMD 的技术设计芯片,曙光做整机销售的商业化模式,是有一定市场潜力的。
海光最大的不足是安全上存在瑕疵,以及尚不具备消化吸收 Zen 的技术实力。
CPU 是否安全,微结构是关键,而 Zen 毕竟是 AMD 设计的,而不是国内团队完成的,考虑到美国科技公司向来有配合美国政府情报部门的惯例(斯诺登已经证实),以及相关单位已经证实,国外 X86 CPU 存在 “冗余” 模块,从怀疑论的角度去看,AMD 是否会留下后门,这个还是未知数。
而且即便拿到源码,要消化吸收也是非常困难的。在自身技术实力有限的情况下,面对 Zen 这样复杂的东西,国内团队在短时间内很基本上是改不动的。
海光主要问题在于海光能不能消化吸收和再创新。因为 AMD 给的 Zen 相对于国内团队来说还是非常复杂的。而且海光目前的技术团队是全新的,还缺乏大项目的磨砺,在技术上和经验上还有所不足,未必能消化掉 AMD 给的技术。
就第一款产品来说,海光做的事情是互联和 cache 一致性等工作,以及 SoC 要海光自己做。但内核却是由 AMD 提供的 Zen,而且生产方面可能有需要仰仗 AMD,很可能由 AMD 找晶圆厂(比如 GF)代工。
对于海光来说,磨砺自己的技术团队,最终实现消化吸收 AMD 给的技术才是当务之急。
兆芯
兆芯是一家国家大力扶持的 IC 设计公司,在十二五期间,承接了核高基 01 专项,获得了数十亿资金扶持。在 2017 年又拿到了核高基一大笔钱。因此,兆芯是一家不差钱的公司,即便无法盈利,也能过的很好。相对于海光来说,兆芯获得的国家资源要丰富的多——海光以天津投资和曙光自有资金为主,兆芯拿核高基的钱拿到手软。
兆芯技术来源在于是 VIA 公司,其 ZXA 就是 VIA Nano 马甲,ZXC QuadCore C4600 和 VIA QuadCore C4650 十有八九就是同一个东西。虽然兆芯在各种场合一直宣传自己符合自主可控,但其实 ZXC 的内核其实就是美国 Centaur 公司设计的以赛亚。ZXC 极有可能就是把人家的设计或版图买过来,重新在台积电流片的产物。而兆新最新公布的 ZXD,根据目前的信息看,其实是基于 ZX-C 的改版,在微结构不动情况下,做的 SoC 设计,集成了内存控制器,pcie 控制器等,二级 cache 变大。
兆芯的最大优势有两个:一是能跑 Windows,二是可以得到国家巨额资金扶持。
兆芯的不足也很明显:一是存在知识产权瑕疵;二是 CPU 性能比较一般;三是安全上存在瑕疵。
首先,在知识产权上,兆芯是存在瑕疵的,比如 X86 授权——毕竟 AMD 来华寻求合资时强调,必须控股,合资公司才能使用 X86 授权。但 VIA 只持有兆芯的 2 成股份,如果 VIA 持有兆芯 2 成股份,兆芯就能合法使用 X86 授权。那么,这就意味着 VIA 和 AMD 至少有一方在说谎。
不过,由于上海市国资委下属的单位持有兆芯 80% 的股份,这种政府背景的公司,在对 Intel 没有任何威胁的时候,Intel 未必会起诉——毕竟在中国起诉政府背景的公司很难获得实际利益。但如果兆芯敢卖到美国去,很可能会被 Intel 弄得死去活来——毕竟当年 VIA 的桥片一度挺火的,但在 Intel 专利大棒下灰飞烟灭了,VIA 都顶不住专利大棒,技术源自 VIA 的兆芯根本不可能有 AMD 那种和 Intel 交叉授权的地位。
其次,兆芯 CPU 性能比较一般,就以已经量产的芯片中性能最强的 ZXC 为例,即便是 ZXC 中主频最高的 C4600,和 AMD / 海光相比差距非常大,根据 AMD 公布的数据:Zen 在 3.4Ghz 频率下,使用 GCC4.6 编译器,优化参数 -O2,定点成绩为 31.5,是 C4600 的 3 倍左右。
即便是与龙芯、申威、飞腾相比较,C4600 也处于劣势,在局部一些指标上还处于明显劣势——单线程 STREAM 的测试,C4600 的 STREAM 带宽基本为 4-5GB/s,而龙芯 3A3000 为 8+GB/s。多线程 STREAM 的测试,C4600 的 STREAM 带宽基本为 3+GB/s,而龙芯 3A3000 为 12-13GB/s。在多线程上,C4600 定点成绩是龙芯 3A3000 的 74%,C4600 浮点成绩是龙芯 3A3000 的 70%。而申威 421 的成绩比龙芯 3A3000 还要强一些,兆芯和申威 421 的差距还要更大一些。
虽然兆芯官方宣传,ZXD 的 SPEC2006 定点和浮点都在 20 分以上,但其实是 ICC 的成绩,而且从兆芯 “单任务” 这样的用词来看,很有可能是开并行化的结果。这是什么意思呢?
在开启并行化后,会将原本单线程执行的程序并行化给多个处理器执行,进而获得性能增益。但这种并行化仅仅只能用来跑分,实际日常使用中,很多常用代码并不支持,因而并行化是没有什么实际使用意义的。因此,兆芯官方宣传所谓的 “ZXD 的 SPEC2006 定点和浮点都在 20 分以上” 水分非常大。
最后,就是存在安全瑕疵。从 C4600 的情况看,其内核就是美国 Centaur 公司设计的以赛亚。兆芯相关的英文资料也表明:Based on Centaur Technologie’s microarchitecture designs 。

兆芯和 VIA、美国 Centaur 公司之间的关系,兆芯国内技术团队、VIA、美国 Centaur 公司在设计兆芯的 CPU 中各扮演了什么角色,这也是非常令人玩味的。
正是因此在安全市场上,由于兆芯是 VIA 马甲的现实,导致兆芯在一些项目上无法参与,比如 XX 工程中,上海市上报提议使用兆芯,结果被北京否决,换成了真正自主设计的 CPU。再比如军队根本不认可兆芯,也是禁止使用的。
对兆芯来说,由于性能太弱,无法在民用市场无力与 Intel、AMD 竞争,即便要打国产 X86 CPU 的旗号,就性能上来说,也无法与海光相比。
在安全市场因为 VIA 马甲的现状,导致大多局限于上海本地党政市场推广,加上安全市场不能用 Windows,这使得兆芯能跑 Windows 的优势被废。虽然有上海政府的鼎立支持,但相对于全国党政军市场来说,还是过于渺小。这是兆芯当前面临的窘境。
结语
海光和兆芯颇具相似之处,都属于国家重点扶持企业,压根不差钱。而且都属于 X86 CPU,能跑 Windows,就现阶段来说,从安全性、自主可控方面来说,两者都是有瑕疵——海光的国产 X86 芯片,内核是源自 AMD 的 Zen;兆芯的国产 X86 芯片,其实是 VIA 的马甲。
差异就在于 AMD 的技术实力远远胜过 VIA——AMD 给的 Zen 也比 VIA 给的以赛亚强的多,因而在 CPU 性能上,海光远远强于兆芯。
在商业市场上,海光的 CPU 有一定市场竞争力,但兆芯的 CPU 完全不具备市场竞争力。而且曙光和海光之间的股权关系,使得曙光有比较大的动机去鼎立支持海光。而兆芯的整机合作伙伴很多也是龙芯、申威、飞腾的合作伙伴,属于几家整机产品都做,对于整机厂来说,客户青睐哪家的 CPU,就多生产该 CPU 的整机产品。这样一来,很难形成曙光对海光那种强度的支持。
至于两者企业能否在国有天量资金的扶持下,实现高铁模式的消化吸收再创新,就只有交给时间了。



