2020年，CPU處理器市場可謂硝煙四起。
一邊是英特爾推出全新第十代酷睿系列處理器，一時風(fēng)頭無兩；另一邊，AMD先后推出銳龍3000XT和銳龍5000系列處理器，奪下兩大桂冠。
在英特爾和AMD的激烈競爭之下，國產(chǎn)CPU也正悄然崛起，在被國際巨頭肆虐的本土市場上逐漸生根發(fā)芽。
中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會副理事長魏少軍曾公開表示，當(dāng)前國產(chǎn)通用CPU處理器盡管與世界最先進(jìn)水平相比仍有一些差距，但已從十年前“基本不可用”發(fā)展到今天“完全可用”，國產(chǎn)CPU應(yīng)用開始從專用領(lǐng)域轉(zhuǎn)向公開市場，邁出了具有里程碑意義的重要一步。
在此大環(huán)境和趨勢下，飛騰公司近日召開“2020飛騰生態(tài)伙伴大會”。作為國內(nèi)領(lǐng)先的自主CPU芯片提供商，飛騰公司堅持核心技術(shù)自主創(chuàng)新，產(chǎn)業(yè)生態(tài)開放聯(lián)合的發(fā)展理念，不斷完善產(chǎn)品譜系，攜手上下游廠商構(gòu)建起龐大、開放、活躍的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。與國產(chǎn)CPU發(fā)展步調(diào)相輔相成。
飛騰公司的生態(tài)進(jìn)展與規(guī)劃
生態(tài)布局
大會上，飛騰公司總經(jīng)理竇強(qiáng)分享了2020年飛騰CPU的生態(tài)建設(shè)和應(yīng)用成果。截止目前，飛騰合作伙伴數(shù)量約超過1600 家（包括集成商合作伙伴246家、硬件合作伙伴516家、軟件合作伙伴851家），整機(jī)形態(tài)日益豐富，應(yīng)用領(lǐng)域持續(xù)拓展。
同時加速發(fā)力協(xié)同優(yōu)化，推動軟件認(rèn)證適配，攜手生態(tài)伙伴發(fā)布了 90 余個行業(yè)聯(lián)合解決方案，覆蓋電信、金融、能源、交通、醫(yī)療、數(shù)字城市、工業(yè)制造等行業(yè)領(lǐng)域，同時耦合云計算、大數(shù)據(jù)、5G、AI、區(qū)塊鏈等技術(shù)方向，給行業(yè)信息化建設(shè)快速發(fā)展提供“芯”動能。
飛騰公司副總經(jīng)理張承義向與非網(wǎng)等媒體指出，飛騰生態(tài)大會的意義一方面在于打破外界對于公司自成體系、排外的固有印象與生態(tài)困境；另一方面，在堅持自主創(chuàng)新、開放聯(lián)合的方針下，加強(qiáng)技術(shù)提升與生態(tài)建設(shè)，拓寬“朋友圈”。
在良好的產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境和上下游生態(tài)伙伴的通力合作下，飛騰公司2020年芯片銷量超150萬片，全年營收超13億元，取得了較快發(fā)展。其中，由于終端類產(chǎn)品規(guī)模較大，桌面CPU銷量約占其中8成，主要應(yīng)用于黨政辦公系統(tǒng)、重點行業(yè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)、云計算、大數(shù)據(jù)以及金融、能源和軌道交通等關(guān)系到國家安全和國計民生的重要領(lǐng)域。
未來，飛騰將圍繞9個戰(zhàn)略性行業(yè)的部分合作伙伴，支持其產(chǎn)品開發(fā)和軟硬件適配與優(yōu)化，推動行業(yè)聯(lián)合解決方案加速落地，助力客戶取得商業(yè)成功。
此外，飛騰也在發(fā)力校企合作和技術(shù)人才培養(yǎng)，正式發(fā)布了飛騰培訓(xùn)認(rèn)證體系，與西安交通大學(xué)、湖南大學(xué)、電子科技大學(xué)、天津大學(xué)等11所高校的15個項目已經(jīng)簽約。面向政府部委機(jī)關(guān)、行業(yè)用戶、行業(yè)協(xié)會、集成商、整機(jī)商、板卡廠商等企事業(yè)伙伴共育人才，共同構(gòu)筑信息人才的全新生態(tài)。
三大產(chǎn)品線迭代升級
2020年，飛騰公司對三大產(chǎn)品譜系（高性能服務(wù)器 CPU、高效能桌面 CPU、高端嵌入式 CPU）進(jìn)行了全面的品牌升級，形成了騰云S系列、騰銳D系列、騰瓏E系列，產(chǎn)品研發(fā)基于這三大產(chǎn)品線不斷迭代升級。
大會期間，飛騰發(fā)布了新一代桌面處理器芯片騰銳D2000。飛騰公司副總經(jīng)理郭御風(fēng)介紹，騰銳D2000集成8個飛騰自主研發(fā)的高性能處理器內(nèi)核FTC663，兼容64位Armv8指令集，主頻2.3-2.6GHz，TDP功耗25W，支持飛騰自主定義的處理器安全架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)PSPA I.0，滿足更復(fù)雜應(yīng)8用場景下對性能和安全可信的需求。
相比上一代產(chǎn)品，騰銳D2000性能大幅提升，可與上一代產(chǎn)品 FT-2000/4 管腳兼容，客戶可以實現(xiàn)現(xiàn)有系統(tǒng)的原位拔插代換，無縫兼容；SPECint分值為97.45，接近原來的2倍?；隍v銳D2000的臺式機(jī)、筆記本、一體機(jī)、工控機(jī)、網(wǎng)安設(shè)備等各類型終端產(chǎn)品將于2021年第1季度陸續(xù)上市。
在高性能服務(wù)器CPU部分，飛騰在2020年下半年推出了騰云S2500系列服務(wù)器CPU，相比上代產(chǎn)品性能大幅躍升，兼具高可擴(kuò)展、高性能、高安全、高可靠、高能效五大核心能力，目前已被國內(nèi)諸多廠商所采用。
據(jù)竇強(qiáng)介紹，下一代服務(wù)器CPU將基于全新的FTC860核心，采用Armv8.2+架構(gòu)。新架構(gòu)將內(nèi)存支持升級到DDR5，并拓展到16個通道，支持內(nèi)存校驗糾錯，還有最多64路PCIe 5.0，安全方面支持PSPA 1.0架構(gòu)。與S2500相比，新一代的服務(wù)器CPU在單核性能上將有50%的提升，芯片計算性能提升1倍以上，訪存性能提升60%以上，芯片I/O性能提升15倍。
在嵌入式CPU方面，竇強(qiáng)表示，下一代嵌入式CPU將會采用柔性體系架構(gòu)，即兼顧性能和功耗的大小核設(shè)計，接口豐富的高集成SoC，差異化的配置和多形態(tài)的封裝，適配多場景應(yīng)用?；谌嵝泽w系架構(gòu)，打造四核、雙核、單核版三種規(guī)格產(chǎn)品，來滿足包括電力、軌交、云終端及工業(yè)控制等多種場景需求。
除了產(chǎn)品更新以外，從飛騰下一步規(guī)劃來看，公司還計劃推出第一代桌面平臺化解決方案——洞庭平臺。據(jù)介紹，該平臺將支持包括騰銳D系列芯片（桌面CPU）以及飛騰套片x100在內(nèi)的產(chǎn)品。張承義表示，洞庭平臺可以為客戶提供集成度更高，可靠性更高，成本更低的解決方案，同時加快開發(fā)進(jìn)度，提升國產(chǎn)化率。
展望
回看當(dāng)下CPU市場，經(jīng)過多年鏖戰(zhàn)的英特爾和AMD等行業(yè)巨頭早已鑄就了高護(hù)城河，國產(chǎn)CPU一邊踉蹌前行，一邊重振旗鼓。
在芯片自主浪潮下，展望2021年，飛騰公司將進(jìn)一步加大產(chǎn)品研發(fā)、生態(tài)建設(shè)力度，通過技術(shù)創(chuàng)新賦能行業(yè)發(fā)展。預(yù)計全年人員規(guī)模將突破1200人，研發(fā)投入突破7億元，芯片交付量超200萬片，全年營收超20億元。
架構(gòu)之“爭”
了解完飛騰市場進(jìn)展和規(guī)劃之后，我們不妨再來看一下CPU架構(gòu)方面。
CPU是電子設(shè)備的運算和控制核心，負(fù)責(zé)指令讀取、譯碼與執(zhí)行。指令集是CPU處理指令及數(shù)據(jù)的規(guī)范，可分為復(fù)雜指令集（CISC）與精簡指令集（RISC），前者以x86架構(gòu)為主，后者涉及Arm、MIPS、Alpha、Power等架構(gòu)。隨著市場的演進(jìn)，目前x86、Arm成為主流的兩種架構(gòu)。
圖源 | Toptal
關(guān)于CPU架構(gòu)的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀，張承義在采訪中分析了CPU架構(gòu)從“蠻荒時代”到“戰(zhàn)國時代”再到“寡頭時代”的發(fā)展過程。
2009年以來，x86逐步領(lǐng)跑通用CPU（桌面與服務(wù)器CPU）市場，規(guī)模優(yōu)勢相較于Non-x86不斷擴(kuò)大。十多年來，不少“鼓吹”Arm服務(wù)器CPU的廠商，高通、博通、AMD、華芯通等先后鎩羽而歸。根據(jù)Gartner的數(shù)據(jù)，2019年，全球x86服務(wù)器出貨量和銷售額分別為1249.7萬臺和693.6億美元，遠(yuǎn)超其它架構(gòu)。
不過，近年來隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，Arm架構(gòu)迎來發(fā)展良機(jī)。Arm架構(gòu)CPU的應(yīng)用始于低功耗、計算量小的移動場景，憑借低能耗、靈活性高等優(yōu)勢逐漸在移動端、IoT側(cè)占據(jù)市場及技術(shù)優(yōu)勢。
Arm陣營動作頻頻，Arm與x86在通用CPU市場展開競爭。以飛騰為代表的國內(nèi)Arm架構(gòu)陣營能否突出重圍？張承義認(rèn)為，架構(gòu)的演進(jìn)存在時代性和偶然性，是否契合歷史機(jī)遇與計算變革是其能否脫穎而出的重要原因。
從上述Arm陣營廠商的“前車之鑒”以及Marvell不久前“放棄”Arm服務(wù)器芯片計劃的行業(yè)動態(tài)不難發(fā)現(xiàn)，Arm服務(wù)器CPU單純走商業(yè)市場的路子行不通，以定制化產(chǎn)品和角度切入細(xì)分市場是較為可能的出路。
在本屆大會當(dāng)中，飛騰聯(lián)合了中國長城、浪潮、同方、曙光、中興通訊等15家國內(nèi)廠商發(fā)布了基于騰云S2500的多路服務(wù)器產(chǎn)品群。高性能服務(wù)器CPU騰云S2500明年預(yù)計迎來爆發(fā)期，有望帶來服務(wù)器CPU的增長。
桌面CPU領(lǐng)域，蘋果攜Arm架構(gòu)的M1芯片高調(diào)而來。暫且不討論蘋果進(jìn)攻桌面端的野心，站在Arm和x86的競爭角度來看，蘋果此舉無疑對Arm來說是一個好消息，M1芯片的發(fā)布將會吸引更多的人，將開發(fā)人員從x86轉(zhuǎn)移到Arm，其他Arm陣營處理器廠商無疑也會受到鼓舞，去推出相關(guān)的Arm處理器產(chǎn)品。
飛騰新發(fā)布的桌面處理器芯片騰銳D2000，將搭載在臺式機(jī)、筆記本、一體機(jī)、工控機(jī)、網(wǎng)安設(shè)備等各類型終端產(chǎn)品，于明年陸續(xù)上市，持續(xù)助推Arm生態(tài)。
根據(jù)IDC最近報告顯示，Arm在當(dāng)今的數(shù)據(jù)中心和云市場仍只占很小的一部分，收入基礎(chǔ)尚小。但近幾年Arm架構(gòu)發(fā)展迅速，從移動端向桌面和服務(wù)器領(lǐng)域進(jìn)軍，同時在行業(yè)廠商的推動下，逐漸在“利基市場”中嶄露頭角。
飛騰作為一家基于Arm指令集架構(gòu)進(jìn)行自主研發(fā)的國產(chǎn)CPU代表企業(yè)，秉持開放、合作、共贏的方針，聚焦主營芯片業(yè)務(wù)，提出未來5年投資10億元的“共飛騰”生態(tài)支持計劃，支撐生態(tài)伙伴做好整機(jī)、軟件、集成業(yè)務(wù)，協(xié)調(diào)發(fā)展，與生態(tài)伙伴實現(xiàn)共贏。
另一方面，x86和Arm之外，RISC-V架構(gòu)憑借開源和靈活性吸引了一些行業(yè)公司的目光。其優(yōu)勢顯而易見：（1）設(shè)計優(yōu)勢，能夠降低芯片研發(fā)的門檻；（2）市場優(yōu)勢，RISC-V適合眾多市場發(fā)展；（3）管理優(yōu)勢，有利于規(guī)避政策管制等影響因素；（4）大家都從零開始，沒有歷史包袱；
但優(yōu)勢背后依舊困難重重，張承義認(rèn)為，RISC-V對于芯片設(shè)計廠商在初期成本方面確實有一些優(yōu)勢，但在生態(tài)系統(tǒng)上尚難以提供完整的支持，花在后續(xù)生態(tài)建設(shè)上的成本還會在一定程度上抵消早期的成本優(yōu)勢。目前在國產(chǎn)通用CPU市場，RISC-V幾乎沒有份額。
可見，其問題并不在于CPU設(shè)計層面的指令技術(shù)等技術(shù)上的障礙，更多的是來自生態(tài)和商業(yè)模式上的限制，即如何解決產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)盈利的難題，如何搭建完善的行業(yè)生態(tài)體系，都是擺在RISC-V面前的挑戰(zhàn)。
因此，從一些對生態(tài)系統(tǒng)的成熟度和統(tǒng)一性要求不高的應(yīng)用領(lǐng)域（弱生態(tài)領(lǐng)域）逐漸移植和積累是RISC-V應(yīng)該重點發(fā)力的領(lǐng)域。
寫在最后
從許多年前那個CPU“群雄爭霸”的年代，到英特爾獨步武林，再到Arm順勢而起，近年來RISC-V應(yīng)勢而生，時代際遇、技術(shù)變革、市場策略，無一不決定著架構(gòu)路線的興衰起落。
技術(shù)問題向來不是阻礙其發(fā)展的主要障礙，Arm架構(gòu)、x86架構(gòu)這么多年來之所以在各自優(yōu)勢領(lǐng)域里長期保持領(lǐng)先，源于已經(jīng)建立起了完整的生態(tài)，生態(tài)內(nèi)的企業(yè)和產(chǎn)品圍繞架構(gòu)來進(jìn)行整合。
2021年，隨著產(chǎn)業(yè)政策的不斷加碼，期待國產(chǎn)CPU能夠趁“勢”直追，開枝散葉。