?千淘萬(wàn)漉雖辛苦，吹盡狂沙始到金 ——兆芯 KX- 5000 里程碑意義顯著，昂頭挺胸闊步趕超 本刊編輯：鄧亞威

時(shí)至今日，中美貿(mào)易摩擦仍“高燒”未退，為此 “缺芯少魂”的我國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)更是備受關(guān)注。舉國(guó) 上下一方面看到了在眾多專用集成電路領(lǐng)域的快速 發(fā)展，同時(shí)也看到了以應(yīng)用于個(gè)人電腦和服務(wù)器的 中央處理器（CPU）為代表的高端芯片仍存在著嚴(yán)重 依賴進(jìn)口的現(xiàn)狀。 盡管如此，我國(guó)以上海兆芯集成電路有限公司 （兆芯的 x86 架構(gòu) CPU）、龍芯中科技術(shù)有限公司 （龍芯的 MIPS 架構(gòu) CPU）以及天津飛騰信息技術(shù)有 限公司（飛騰的 ARM 架構(gòu) 1q）為代表的國(guó)產(chǎn) CPU 研發(fā)公司也仍未停止追趕的腳步。作為國(guó)家核高基 專項(xiàng)的承接單位之一，兆芯副總經(jīng)理傅城博士在接 受本刊編輯采訪時(shí)介紹稱：“毫無(wú)疑問(wèn)，CPU 是實(shí)現(xiàn) 芯片國(guó)產(chǎn)化的重中之重，盡管 Intel 和 AMD 在 CPU 領(lǐng)域長(zhǎng)期以來(lái)一直處于壟斷地位，但公司在國(guó)家核 高基專項(xiàng)總體專家組的領(lǐng)導(dǎo)下，于去年年底成功發(fā) 布了第一款支持雙通道 DDR4 內(nèi)存的國(guó)產(chǎn) 通用 CPU——KX-5000 系列處理器，性能已經(jīng)可以比肩 英特爾第 6 代 i3 桌面版，CPU 國(guó)產(chǎn)化的里程碑意義 顯著?！?五年低頭勤耕耘，公司羽翼漸豐 應(yīng)該看到，加快 CPU 國(guó)產(chǎn)化作為國(guó)家戰(zhàn)略始終 激勵(lì)著業(yè)界，但長(zhǎng)期以來(lái)由于國(guó)內(nèi) CPU 產(chǎn)業(yè)生態(tài)、 軟件生態(tài)等多方面原因，我國(guó)自主研發(fā)的 CPU 與國(guó) 際水平卻漸行漸遠(yuǎn)。鑒此，2013 年 4 月，為適應(yīng)市場(chǎng) 需求、解決國(guó)產(chǎn)化 CPU 緊急短缺這一瓶頸問(wèn)題，上 海市國(guó)資委下屬的聯(lián)和投資與臺(tái)灣威盛電子合資成 立了兆芯，并成功將威盛電子的 CPU、芯片組、GPU 的團(tuán)隊(duì)及業(yè)務(wù)資產(chǎn)全部納入了兆芯

傅城介紹道：“公司成立至今已有 5 年，從最 初僅有 400 余人的兆芯已經(jīng)蛻變成為了一家逾 1200 員工隊(duì)伍的國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的芯片設(shè)計(jì)廠商。更值 得一提的是，除上?？偛客猓驹诒本?、西安、 武漢、深圳等地均設(shè)有研發(fā)中心和分支機(jī)構(gòu)，且 公司團(tuán)隊(duì)大部分均為具備碩博學(xué)歷的專職研發(fā) 人員?！睉?yīng)該看到，五年內(nèi)，兆芯并非是盲目地進(jìn) 行人員及規(guī)模的擴(kuò)張，在規(guī)模擴(kuò)大的背后，則暗 藏著公司產(chǎn)品方案的迭代升級(jí)以及研發(fā)成果的 產(chǎn)業(yè)化。 經(jīng)過(guò) 5 年的精耕細(xì)作，兆芯消化吸收并轉(zhuǎn)化 了最初的兩代產(chǎn)品——兆芯 A 和兆芯 B，且于 2016 年自主研發(fā)并成功量產(chǎn)了兆芯 C 芯片，包括 剛剛量產(chǎn)的 KX-5000 系列產(chǎn)品。其中，兆芯 ZX-C 芯 片 和 KX-5000 系 列 產(chǎn) 品 是 兩 款 鐫 刻 在 中 國(guó) CPU 發(fā)展史上的力作。 從性能上看，兆芯的第一 代和第二代 CPU （兆芯 ZX-A 和兆芯 ZX-B） 最高主頻為 1.6GHz； 完 全 自 主 研 發(fā) 的 兆 芯 ZX-C 芯 片 最 高 主 頻 可 達(dá) 2.0GHz，同期性能已超過(guò)英特爾賽揚(yáng)處理器，媲 美英特爾第 6 代 i3 移動(dòng)版。 尤 其 是 ，KX-5000 系 列 產(chǎn) 品 與 上 一 代 兆 芯 ZX-C 芯片主頻均為 2.0GHz，但性能卻已不可同 日而語(yǔ)。傅城介紹稱：“KX-5000 系列產(chǎn)品與兆芯 ZX-C 芯片的主頻雖然相同，但兆芯 ZX-C 并未集 成芯片組，其芯片與處理器是分立的，在性能及 緩存帶寬上還會(huì)受到片上和片間互聯(lián)的約束和 限制。而集成了芯片組的 KX-5000 系列產(chǎn)品，無(wú) 論是內(nèi)存訪問(wèn)還是與 GPU 的交互都是在片上完 成，性能由此得到大幅提升?！?研發(fā)困難林立，摸著石頭過(guò)河 眾所周知，在十九大會(huì)議期間，會(huì)議的保障 支持需要的 329 臺(tái)筆記本電腦的 CPU，全部都采 用了兆芯供應(yīng)的處理器。會(huì)議結(jié)束后，基于兆芯 CPU 的聯(lián)想電腦所取得的會(huì)議保障支持效果，獲 得了與會(huì)代表的認(rèn)可，得到了“相關(guān)設(shè)備功能完 善、安全可靠、運(yùn)行穩(wěn)定、為大會(huì)服務(wù)保障工作做 出了重要貢獻(xiàn)”的充分贊揚(yáng)與肯定。 十年寒窗無(wú)人問(wèn),一舉成名天下知。要知道， CPU 是行業(yè)目前最尖端的芯片，且我國(guó)過(guò)去在 CPU 設(shè)計(jì)方面缺乏具有豐富經(jīng)驗(yàn)的專家，面對(duì)設(shè) 計(jì)過(guò)程中的問(wèn)題，篳路藍(lán)縷的兆芯只能摸著石頭 過(guò)河。傅城坦言：“在 CPU 領(lǐng)域，資深的工程師幾 乎被 Intel 和 AMD 壟斷，且基本處于被保護(hù)的狀 態(tài)，我們很難通過(guò)吸引人才回歸的方式去獲得有 經(jīng)驗(yàn)的工程師和專家。同時(shí)，CPU 的設(shè)計(jì)相較于 其他集成電路的設(shè)計(jì)產(chǎn)品有著較大的差別，它與 芯片制造工藝緊密相聯(lián)。這也就意味著，要想實(shí) 現(xiàn)相關(guān)設(shè)計(jì)，就必須要有與之配套的制造工藝， 這也是 Intel 至今仍維持著自己的先進(jìn)制造工廠 的原因之一?！?談及 CPU 的制造工藝時(shí)，傅城感慨道：“目 前，兆芯的 CPU 設(shè)計(jì)已達(dá)到先進(jìn)水平，但我們?nèi)?只能依靠代工廠幫我們制造。而因?yàn)?CPU 設(shè)計(jì)的 需求常常會(huì)涉及 IC 制造領(lǐng)域并不常用的工藝， 我們還需要與代工廠進(jìn)行商業(yè)回報(bào)相關(guān)的談判 和協(xié)調(diào)，讓代工廠愿意為我們的 CPU 定制開(kāi)發(fā)匹 配的制造工藝。” 除此之外，CPU 的測(cè)試問(wèn)題也是過(guò)去擺在兆 芯面前的一道坎。近年來(lái)隨著消費(fèi)類電子的市場(chǎng) 需求節(jié)節(jié)攀升，后端的測(cè)試供應(yīng)商為順應(yīng)市場(chǎng)發(fā) 展，紛紛將業(yè)務(wù)重心轉(zhuǎn)向消費(fèi)類電子，加之 CPU 主頻較高等因素，目前很難在市場(chǎng)中找到能夠完 美匹配 CPU 測(cè)試的測(cè)試工具。反觀 Intel 和 AMD 則是依靠公司內(nèi)部團(tuán)隊(duì)進(jìn)行測(cè)試工具的改造和 測(cè)試流程的定制，以滿足其 CPU 的測(cè)試需求。傅 城表示：“實(shí)際上，在兆芯內(nèi)部也成立了這樣的一 只團(tuán)隊(duì)，專攻 CPU 測(cè)試，且已經(jīng)具備根據(jù)既有的 測(cè)試流程和儀器進(jìn)行改造和定制的能力。但團(tuán)隊(duì) 剛成立之時(shí)，我們對(duì)測(cè)試流程改造幾乎是‘零’經(jīng) 驗(yàn)，只能遇到問(wèn)題臨時(shí)想解決辦法，中途走了不 少?gòu)澛??！?/p>

明晰技術(shù)發(fā)展線，抬頭加速趕超 兆芯目前已 量產(chǎn)的產(chǎn)品 雖然僅更新 到第五 代，但為順應(yīng)市場(chǎng)的發(fā)展和滿足市場(chǎng)需求，公司產(chǎn) 品迭代計(jì)劃已經(jīng)做到了第八代。傅城介紹稱：“兆 芯明年將會(huì)量產(chǎn)基于 16nm 工藝的 KX-6000 系列 產(chǎn)品，該系列產(chǎn)品將會(huì)整合很多新一代的技術(shù)與 架構(gòu)。目前的樣片測(cè)試結(jié)果顯示，芯片主頻已達(dá)到 3GHz，性能較 KX-5000 至少將翻一番，可媲美英 特爾第 7 代 i5 處理器。同時(shí)，KX-6000 的功耗控制 也極為出色，我們預(yù)計(jì)該款芯片將在筆記本市場(chǎng) 中大放異彩?！?今天，兆芯在既有的國(guó)產(chǎn)涉密 PC 市場(chǎng)，一 直處于領(lǐng)先地位。目前，雖仍未達(dá)到盈虧平衡 點(diǎn)。但傅城認(rèn)為：隨著國(guó)家對(duì)信息安全的管控， 以及對(duì)自主可控芯片需求的提升，這部分市場(chǎng)將 有較大的發(fā)展空間?！肮境龂?guó)產(chǎn)涉密 PC 市場(chǎng)， 在蛋糕更大的民用 PC 市場(chǎng)中，國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)基于 兆芯 CPU 的電腦采購(gòu)量潛力不小，且每年的增 長(zhǎng)率穩(wěn)步提升。隨著我們的產(chǎn)品更新迭代，用戶 對(duì)包括可靠性在內(nèi)的性能顧慮也會(huì)隨之消除，加 之國(guó)企自身對(duì)于自主可控的需求，市場(chǎng)潛力巨 大，我們也將基于多年的市場(chǎng)培育和用戶口碑， 不遺余 力 地 開(kāi) 拓 民 用 市 場(chǎng) ，”傅 城 透 露 稱 ，“同 時(shí)，相較于國(guó)內(nèi)同行，我們的優(yōu)勢(shì)在于自身做的 是 x86 計(jì)算機(jī) CPU，所 以 軟 件 生 態(tài) 良 好 ，除 x86 外，以 windows、Linux 為代表的現(xiàn)有主流系統(tǒng)都 可以普遍應(yīng)用在我們的桌面端、筆記本端以及服 務(wù)器端，我們將力爭(zhēng)在三年內(nèi)完成自我‘造血’， 昂頭挺胸闊步趕超?！?/p>