起底兆芯:X86誕生前后,都發(fā)生了什么?
2003年,上海交通大學微電子學院院長陳進通過打磨摩托羅拉的芯片“發(fā)明”漢芯,進而借助漢芯,利用國家自主研發(fā)高性能芯片的憧憬騙取高達上億元的科研基金。同時,作為漢芯的“發(fā)明”人,陳進被上海市科委授予其上海市科技創(chuàng)業(yè)領(lǐng)軍人物稱號,2004年上海交大將其特聘為長江學者。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/285081.htm10年后,同樣是在上海,上海市國資委下屬的上海聯(lián)投和臺灣via合資兆芯,上海聯(lián)投注資12億元人民幣,還承接了核高基1號專項,獲得了不少于70億的項目經(jīng)費。從2013年起始,至2015年歲末年關(guān),成立已經(jīng)3年的兆芯在技術(shù)和人才本土化方面做的如何?又取得了哪些技術(shù)成果?
兆芯的技術(shù)成果
兆芯的產(chǎn)品線很長,根據(jù)兆芯官網(wǎng)的資料,有智能機頂盒解決方案、智能手機解決方案、臺式機解決方案、筆記本解決方案。其中智能機頂盒解決方案、智能手機解決方案的cpu核購買自arm,gpu用的是購買自s3的技術(shù),到底是買s3的技術(shù)授權(quán),還是購買全套技術(shù)資料,因具體交易細節(jié)尚未披露也就不得而知。如果是購買了s3全部知識產(chǎn)權(quán),并可以此為平臺開發(fā)自己的產(chǎn)品,那么兆芯(gpu)將會是景嘉微電子的強力競爭對手。
由于相對于用于智能手機、平板和機頂盒的arm解決方案,國內(nèi)已經(jīng)有太多太多,比如海思、展訊、聯(lián)芯、全志、瑞芯微等等arm陣營ic設(shè)計公司,而且這些公司在商業(yè)化方面已經(jīng)占據(jù)先機,市場競爭已經(jīng)非常激烈,留給后來者的生存空間異常狹小,除了廣電強推的tvos指名道姓的要使用兆芯的機頂盒解決方案,兆芯的手機和機頂盒的解決方案鮮有人問津。
而兆芯的臺式機和筆記本解決方案所用的x86芯片,這才是本文的重點。畢竟中國桌面芯片長期被intel、amd壟斷,突然出現(xiàn)一個獲得國家天量投資的ic設(shè)計公司,還是做x86芯片的,確實讓國人眼前一亮。
兆芯的x86芯片
在引進技術(shù)中,往往有這樣一個過程先貼牌,后仿制,再修改原始設(shè)計,最后在將引進的技術(shù)融會貫通后自主創(chuàng)新。最典型的例子就是50年代引進的5對負重輪和60年代初引進米格21,前者經(jīng)過魔改后“遠看炮塔嚇死人,近看5對負重輪”,后者一直魔改到米高揚和格列維奇都不認識了。
那么問題來了,經(jīng)過3年時光,via將多少技術(shù)和人才轉(zhuǎn)移到了中國?兆芯在技術(shù)和人才的本土化方面做到怎么樣?拿出了怎么樣的x86芯片呢?
目前,兆芯有2款x86芯片zx-a和zx-c。
zx-a就是vianano的馬甲,微結(jié)構(gòu)是via收購的美國ic設(shè)計公司設(shè)計的“以賽亞”,在當初拿給相關(guān)部門檢測的時候,連nano的標簽都沒改(漢芯好歹把摩托羅拉的標簽打磨掉了),其性能也慘目忍睹。根據(jù)via官網(wǎng)的白皮書顯示,nano在1.2+g主頻(估計睿頻到1.3g-1.4g了)下使用未知版本的gcc編譯器下的spec2000整數(shù)為799,浮點為696。而根據(jù)第三方測試vianano使用gcc4.6的spec2000整數(shù)為551/g。
(源自via官網(wǎng)白皮書)
而zx-c的微結(jié)構(gòu)和zx-a一樣,還是“以賽亞”,其實zx-c就是當年做到一半,后被via放棄掉的四核cpu在遭遇intel專利大棒導(dǎo)致在via的x86芯片市場份額雪崩,以及考慮到該芯片孱弱的性能必然遭遇的悲慘市場前景后,via放棄了該項目。
在拿到核高基的錢后,via重啟了這個半成品,將之做成產(chǎn)品也就是viaquadcorec4650,穿上馬甲就成了兆芯的zx-c。
雖然目前沒有官方公布zx-c的spec測試成績,但根據(jù)一篇測評來看,微結(jié)構(gòu)基本原地踏步或提升非常有限,zx-c和zx-a的區(qū)別僅僅在于雙核變成了四核,40nm制程變成了28nm制程,主頻提升到2g。
有了zx-a和zx-c,可能有人會好奇zx-b哪去了呢?
因為根據(jù)核高基項目的要求,zx-b必須要使用中國大陸的工藝流片,而從結(jié)果上來看,兆芯顯然沒能做到,所以也就跳過zx-b了。
跳過zx-b的真正原因
一直以來,國外/境外ic設(shè)計公司對中國進行嚴格的技術(shù)封鎖。
在2000年前后,國家搞ic設(shè)計時候,國外巨頭對此是不屑一顧的,認為中國又在幫美國培養(yǎng)人才。而經(jīng)過10年的成長,龍芯、申威、飛騰取得了長足的進步,眼見技術(shù)封鎖已經(jīng)毫無意義,美國和臺灣企業(yè)一改過去技術(shù)封鎖的姿態(tài),企圖用合資建廠的方式扼殺自主技術(shù),正如基本淪為買辦的幾大車廠那樣intel、ibm、amd、via紛紛到大陸尋找代理人,但這些ic設(shè)計公司并非活雷鋒,不遠萬里赴中國傳授技術(shù),而是為了自己的利益,因此,在合資或合作中,國外/境外公司在技術(shù)上各種保留,只傳授外圍技術(shù)就理所當然了。
相對于intel、ibm、amd這些技術(shù)實力雄厚的公司,via則在技術(shù)實力上相距甚遠,而且via的ic設(shè)計能力也是源自2000年前后收購美國cyrix公司,而非自身有ic設(shè)計的底蘊。更糟糕的是cyrix公司的技術(shù)人才在被via收購前就流失了不少,而via又不像蘋果那樣土豪到能重金挖掘技術(shù)大牛,因而技術(shù)人才只減不增。
另外,via在收購cyrix公司時,美國政府有限制性條款,比如禁止技術(shù)團隊離開美國,禁止裁員等等,這使得via雖然收購了cyrix,但根本沒有能夠做到整合該公司。在被intel專利大棒打的半身不遂后,via在2007年后的x86芯片研發(fā)投入少趨于停滯,在美國的技術(shù)團隊基本垮掉,剩下的技術(shù)人才也隨著時間老化?,F(xiàn)在,via的高管都拿這些美國老頭沒辦法。
既然via都管不了,兆芯就更拿那些美國老頭沒轍了,他們最初轉(zhuǎn)交給兆芯的代碼甚至不是verilog或vhdl代碼,接收代碼的工程師甚至看不懂到底是什么玩意。
因此,via在轉(zhuǎn)移x86芯片技術(shù)方面做的非常有限,真正轉(zhuǎn)移到大陸的是一些外圍技術(shù),比如目前兆芯掌握了為zx-a和zx-c造主板的能力。在師傅能力本來就不高明,而且在技術(shù)轉(zhuǎn)讓方面說了也不算的情況下,兆芯在3年時間里,沒能設(shè)計出自己的微結(jié)構(gòu),始終拿via的“以賽亞”穿馬甲也就不足為奇了。
兆芯的市場定位
當時上海市政府扶持兆芯的初衷是和intel、amd在民用市場競爭,但因技術(shù)實力和intel、amd差距過大,最后只能做政府安全市常
(兆芯安全桌面臺式機 v410)
但面向安全市場,兆芯有五大障礙:
一是境外股權(quán)。
根據(jù)一些規(guī)則和規(guī)范,有一些項目是不能承接的。
二是存在后門。
因為本身就是國外芯片穿馬甲,在檢測中爆出存在后門的事情后。對信息安全要求非常高,能扛得住行政壓力,懂技術(shù)又不好糊弄的單位自然是將兆芯拒之門外,比如十大軍工。
三是性能偏弱。
雖然就目前的zx-c來說,其擁有的2g主頻還尚能與只有1g主頻的龍芯3a2000一戰(zhàn),但是遭遇擁有1.6g主頻的申威桌面芯片就很難說了。如果到2016年,兆芯無法拿出性能堪比龍芯gs464e和飛騰“小米”的微結(jié)構(gòu),那么面對2g主頻的龍芯3a3000和飛騰“地球”,在性能上就基本被龍芯3a3000和飛騰“地球”碾壓。
因為設(shè)計一個微結(jié)構(gòu)一般需要3年左右,舍得花錢能快一些;流片運氣好、不排隊、舍得砸錢的話最快3個多月也能做下來,不過一般要150天左右;另外從樣品到成品量產(chǎn),一般情況也要1年,當然,舍得花錢另說。
加上兆芯和via在ic設(shè)計上實力有限,所以筆者認為via在2016年很可能拿不出和intelnehalem、龍芯gs464e和amdsteamroller一個等級的微結(jié)構(gòu)。
(除龍芯gcc4.8外,其余編譯環(huán)境未知,僅供參考)
四是能力有限。
兆芯相對于龍芯、申威、飛騰最大的優(yōu)勢是可以跑windows,但對安全要求比較高的黨政軍單位的安全可信pc運行的都是國產(chǎn)linux系統(tǒng),這樣一來,兆芯最大的優(yōu)勢被廢。而且很多特殊領(lǐng)域有很多特定應(yīng)用,需要進行軟硬件磨合,這些軟硬件磨合優(yōu)化都是兆芯目前的技術(shù)實力所做不到的。
五是遭到其他ic設(shè)計單位競爭。
比如在國防科大和cec合作后,也依靠行政力量強推飛騰(arm),和兆芯展開激烈競爭。
綜上所述,雖然兆芯曾經(jīng)在行政力量的強勢推進下進軍黨政軍安全市場的勢頭非常猛,但實際上的斬獲還是相對有限的,真正推廣出去的是那些對信息安全要求并不太高,扛不住行政壓力,又不懂技術(shù),比較好糊弄的政府機構(gòu)。
兆芯是否能面向民用市場?
既然在黨政軍市恥難走通,那么兆芯的x86芯片面向民用市場如何?
其實,兆芯的x86芯片在民用市場上也是死路一條。原因有以下兩點:
一是存在知識產(chǎn)權(quán)問題。
x86芯片最早是用于日本一家公司的計算器上的,當時intel主營業(yè)務(wù)還是存儲芯片,cpu僅僅是個副業(yè)配角,并不是很重視。當ibm選擇用intel的x86芯片做pc時,因為ibm的訂單量太大,intel自己產(chǎn)能有限,于是找了酗伴amd(仙童出來的)、cyrix幫忙生產(chǎn)x86芯片。
當年intel無法預(yù)料到x86專利會有現(xiàn)在這樣大的價值,面對當時對intel來說高山仰止的ibm的“垂青”,自然是欣喜若狂,將x86授權(quán)作為amd、cyrix幫忙生產(chǎn)x86芯片的附帶條件給了amd、cyrix等公司。
隨著x86芯片市場份額越來越大,加上intel和微軟建立wintel同盟后日漸羽翼豐滿,x86專利價值越來越大,于是就收緊了x86授權(quán)。amd對x86指令進行了擴展,并以交叉授權(quán)的方式解決了和intel的專利糾紛,而cyrix則沒有這么幸運了。
后來臺灣via收購已經(jīng)窮途末路的cyrix公司。雖然via獲得了x86專利技術(shù)的使用權(quán)(所有權(quán)始終是在intel手里),但via在技術(shù)積累方面缺乏底蘊,在遭受intel專利大棒暴擊,via的x86芯片銷聲匿跡。
在英特爾與美國聯(lián)邦貿(mào)易委員會(ftc)達成協(xié)議后,英特爾需向via提供x86授權(quán)協(xié)議延長至2018年4月,也就是說2018年4月對via和兆芯都是一道坎。
但其實,兆芯并不用為2018年4月授權(quán)到期而擔憂,因為兆芯從成立之初到現(xiàn)在一直沒有x86授權(quán)!
原因何在?因為intel對via的x86授權(quán)有限制,只有當via持股超過50%,也就是處于控股狀態(tài)下,麾下的合資公司才能使用x86授權(quán)。
換言之,只有via控股兆芯,兆芯才具有x86使用權(quán)。而via若要控股兆芯,先不提上海市國資委能否接受,單單是承接核高基項目就已經(jīng)成為不可能,而沒有核高基56億資金(一期工程56億,加上后續(xù)申請,不少于70億),via根本沒有意愿重啟x86芯片設(shè)計,因此,這構(gòu)成一個死結(jié)。
所以兆芯始終沒有x86授權(quán)。如果市場份額渺小,出于對兆芯背后勢力的忌憚和中國市場對知識產(chǎn)權(quán)保護的現(xiàn)狀,intel還能睜一只眼閉一只眼,一旦有做大的勢頭,勢必重蹈via被專利大棒暴擊的覆轍。
二是性能孱弱。
即使技術(shù)實力強如amd在intel的陰影下只能茍延殘喘,股價更是低的不可思議,amd被收購的傳言更是時有耳聞。而兆芯和via的技術(shù)實力和amd相比更是天上地下,因此,走向民用桌面芯片市場只能是死路一條。
結(jié)語
相比于2001年成立時只有十幾人的龍芯,只有一間50-60平米的實驗室,卻在成立后的3年內(nèi)做出了龍芯1號和龍芯2b兩個自主設(shè)計的產(chǎn)品;申威在2006年和2008年先后推出自主設(shè)計的2代產(chǎn)品;飛騰在購買arm指令集授權(quán)后,自主設(shè)計出了“小米”、“地球”、“火星”。
兆芯在3年內(nèi)的產(chǎn)出和國家對其不計成本的投入極不相稱就兆芯的zx-a和zx-c而言,其實是中國出錢購買/委托via設(shè)計,由臺灣代工,取得部分產(chǎn)權(quán),但本質(zhì)上還是別人的東西,其實跟原來用intel的芯片沒有區(qū)別。zx-b更是因為核高基要求使用大陸工藝流片而夭折。
完成貼牌仿制修改原始設(shè)計將引進的技術(shù)融會貫通后自主創(chuàng)新的過程一般需要5年,已經(jīng)過去了3年,在剩下的2年里兆芯是知恥而后勇,設(shè)計出超越龍芯、申威、飛騰的產(chǎn)品呢?還是依舊拿via的技術(shù)穿馬甲?讓國人拭目以待吧。
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