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從海思麒麟看自主處理器離國內(nèi)廠商有多遠?

2015-05-21

       國產(chǎn)智能手機的火爆大大振奮了國內(nèi)廠商的士氣,也蠶食了霸主三星的市場份額,。主打性價比的國產(chǎn)手機卻依然要依托高通驍龍?zhí)幚砥?/a>的強勁以及聯(lián)發(fā)科的低價,。在意識到擁有自主處理器的重要性后,,雖然國內(nèi)IC設計公司紛紛發(fā)力,但效果如何,?

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   說到國產(chǎn)自主手機處理器,,最具代表性的就是目前國內(nèi)領先的IC設計公司華為旗下海思,海思擁有麒麟系列處理器,。在小米,、魅族等手機都還在依靠高通或者聯(lián) 發(fā)科處理器來提升手機性價比之時,華為海思經(jīng)過長期的發(fā)展,,讓華為手機搭載上了自家的麒麟處理器,,讓華為手機的自主化色彩更加濃烈。然而,,華為麒麟處理器 真的夠自主嗎,?

  搭載在智能手機上的處理器并非我們常說的CPU,而是SOC(System on   Chip,,即片上系統(tǒng)),。從狹義角度講,它是信息系統(tǒng)核心的芯片集成,,是將系統(tǒng)關鍵部件集成在一塊芯片上,;從廣義角度講,SoC是一個微小型系統(tǒng),,如果說 中央處理器(CPU)是大腦,,那么SoC就是包括大腦、心臟,、眼睛和手的系統(tǒng),。SoC有兩個顯著的特點:一是硬件規(guī)模龐大,通?;贗P設計模式,;二是軟 件比重大,需要進行軟硬件協(xié)同設計,。城市相比農(nóng)村的優(yōu)勢很明顯,SoC也有類似城市的特點:配套齊全,、交通便利,、效率高。因此,,衡量一款SOC的自主的程 度則要看其架構(gòu),。由于手機產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,許多廠商已經(jīng)不再滿足于ARM公版的IP核架構(gòu),而是根據(jù)其指令集進一步優(yōu)化架構(gòu),,以獲得更好的性能與能耗比,, 從而達到更快更省電更性能的目的,而這種架構(gòu)我們就稱之為自主架構(gòu),。

  那么在市場上有哪些真正的自主架構(gòu)SOC,?蘋果早年也是采用的 ARM公版處理器,但是從蘋果A6開始就自行設計SoC架構(gòu),。蘋果A6是屬于蘋果自己定制的第一個SOC,,它不屬于常規(guī)的cortex   a系列架構(gòu),嚴格的說,,他不屬于A9,,更不是A15,而是蘋果全新自主開發(fā)的架構(gòu),,當然這個架構(gòu)還是基于ARM開發(fā),,蘋果將這個架構(gòu)取名為Swift,他 甚至使用的不是常規(guī)的ARMv7指令集,,而是基于ARMv7修改得來,,蘋果同樣命名為ARMv7s。

  高通早年一直以自主架構(gòu)聞名,,最開 始是基于ARMv7的Scorpion架構(gòu),,隨后在驍龍S4系列處理器中開始啟用Krait架構(gòu)。在近兩年市場競爭激烈的情況下,,高通也開始嘗試公版的 ARM架構(gòu),,但是目前又傳出消息稱高通下一代的Kyro架構(gòu)也在研發(fā)當中,并且將首次應用于驍龍820處理器,。

  從蘋果和高通的自主架構(gòu)SOC介紹中我們可以看到雖然都是基于ARM開發(fā),,但是經(jīng)過優(yōu)化和定制,可以得到一個更佳的性能,,也正因為通過這樣的優(yōu)化和定制的SOC,,才能稱得上是自主處理器。

  我們再來看麒麟處理器,,采用國際上成熟的CPU核,,即直接采用ARM提供的64位V8系列處理器核。因此,,麒麟處理器從深層次上來說并不屬于真正的自主處理器,。那么,自主處理器離國內(nèi)廠商還有多遠,?

   國內(nèi)廠商目前的現(xiàn)狀是,,以華為海思,、瑞芯微、全志為代表的國內(nèi)IC設計公司,,采用基于ARM的CPU核心來做自己的SoC芯片,,能夠快速推出系統(tǒng)級芯片 方案并占領市場,但這樣做出來的所謂國產(chǎn)芯片問題也很明顯,,芯片中的處理器核心仍然依賴于國外芯片廠商,,   就像我們之前拿現(xiàn)成的CPU、主板,、內(nèi)存去“攢電腦”一樣,,只是現(xiàn)在變成了“攢芯片”,與國內(nèi)智能手機廠商攢硬件的做法相似,。

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       跳出智能手機SoC的圈子,,我們看看真正意義上進行自主研發(fā)處理器核心的企業(yè)“龍芯”和“申威”兩家老牌單位。這兩家單位一直基于自主設計的CPU 核心架構(gòu)進行研發(fā)并不斷更新?lián)Q代,。2014年11月,,中科曙光面向服務器市場推出國產(chǎn)龍芯3B服務器,開始在商用服務器市場加快產(chǎn)業(yè)推廣,,與此同時,,龍芯 架構(gòu)的性能不足等問題也在被不斷的詬病和質(zhì)疑,最近,,《中國科學:信息科學》期刊刊登了下一代龍芯架構(gòu)的相關論文,,介紹了新產(chǎn)品的具體改進與多項性能測試 數(shù)據(jù),從數(shù)據(jù)上看,,龍芯處理器的跑分并不輸于國際主流中檔處理器,,其同頻性能已接近Intel  Ivy Bridge架構(gòu)水平。

  國產(chǎn)龍芯一直是國產(chǎn)處理器的焦點,,然而,,架構(gòu)的性能不足還是讓其成為強大的自主芯片的路走的很長。除了架構(gòu)上的問題,,與CPU產(chǎn)品發(fā)展配套的另一個重要層面是基礎軟件,,而目前國內(nèi)也沒有好的解決方案。

   通過縱觀手機SOC的企業(yè)以及真正自主研發(fā)處理器的兩家老牌企業(yè)來看,,核心沒有自主架構(gòu)成了自主處理器真正自主化的最大障礙,。而需要多久去發(fā)展,我們看 到,,三星處理器產(chǎn)品線一直都是采用的公版ARM架構(gòu),,但是近來三星已經(jīng)開始研發(fā)基ARM   v8架構(gòu)的Morrgens新架構(gòu)。這款自主架構(gòu)SoC的代號為“Mongoose”,。Mongoose的第一代產(chǎn)品被稱為“Exynos   M1”,,與蘋果的Cyclone一樣也是基于ARMv8-A指令集修改而來。據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露,,三星系統(tǒng)LSI部門花了四年時間研發(fā)64位處理器核心,。

   三星在半導體方面具備一定的實力,其Exynos系列也有一定的市場份額,,因此三星花費長達四年的時間去研發(fā)64位處理器核心,,國內(nèi)廠商勢必也需要四年 甚至更久。雖然智能手機市場風云變幻,,但是要有真正自主的處理器卻需要花費大量時間和金錢,,可以見得國內(nèi)廠商離自主處理器的路還很遠。


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