不错,最近淘宝终于有一款国产处理器出售了。借此热点,边肖将向您介绍国内CPU的发展状况。看完之后,你就会知道为什么“敢卖它!”这句话是用来批评国产CPU取得的进步是一个常识性的错误。
中央处理器也有很多种,你知道所有这些吗?中文名称
中央处理器是中央处理器,负责在计算机中读取指令、解释和执行指令。为了使中央处理器更有效地读取和解释指令,在中央处理器内部将会有一个叫做“指令集”的东西。指令集是人们预先设定的一套工作(阅读、解释和执行指令)方法和准则。当中央处理器接收到外部的某个指令时,中央处理器开始在预设的工作方法中寻找相应的准则来执行。
因此,中央处理器指令集是否先进通常决定了中央处理器的性能有多强。
是根据指令集的复杂性划分的。我们可以简单地把中央处理器分成两种结构,一种是精简指令集处理器,另一种是CISC复杂指令集处理器。它们之间的区别在于设计理念的不同
早期处理器英特尔C8008
早期处理器均为CISC产品。这种中央处理器的设计目的是使外部生成的非常简单的指令能够被机器读取,并且便于编译器开发(编译器是一种将“更接近人类语言的高级语言”翻译成“计算机可以阅读的低级语言”的程序)。然而,为了实现这一目标,中央处理器将集成非常复杂的指令读取、翻译和解释逻辑,同时也对中央处理器的架构和电路设计提出了更高的要求。这类处理器的代表是我们个人电脑中常用的X86处理器。
RISC是一个相对简单的指令集,因此外部指令需要由RISC处理器读取,并且相关的编译器需要非常强大并且能够简化复杂的指令。相应地,RISC制造将会简单得多,并且在相同的工艺下可以制造具有更强特定功能的中央处理器。这种处理器的代表是手机上的ARM处理器和IBM的功率处理器。
之间更简单、更受欢迎的区别是,CISC强调使用硬件更有效地执行工作,而RISC更依赖软件(编译器);CISC处理器拥有丰富而全面的指令集,是一个全能的玩家。RISC处理器通常只保留特定的常用指令集,使得性能非常强的处理器(例如为采矿而优化的特定RISC采矿机)更适合建筑专业人员。
根据基本指令集的不同,目前世界上的中央处理器可分为五大系统,即RISC型ARM系统、MIPS系统、电源系统、Alpha系统、ARM系统和CISC型X86系统。以下是这五大系统处理器在中国的发展状况
国产MIPS处理器的现状——充满生机和活力
意味着“无联锁流水线的微处理器”。其机制是尝试使用软件方法来避免管道中的数据相关问题。最早由斯坦福大学在20世纪80年代开发的MIPS处理器也是最早的商用RISC处理器。它具有高效率、低功耗的特点,目前已发展成为MIPS64架构。
多址指令集关系,源MIPSTech
国产MIPS处理器代表有两个,一个是大家都能经常听到的教子,另一个是郑钧
龙芯:
龙芯是中国科学院计算研究所(以下简称科学技术研究所)于2002年开发的。当时,科学技术研究所想成为一个独立的处理器。当时,有四个可能的方向。一个是X86处理器。然而,X86处理器太难制造,只有经过AMD或英特尔的授权,技术指导才能明确。第二个是ARM处理器,但当时ARM主要用于移动终端,这不符合中国科学院作为PC处理器的初衷。第三是独立的研发框架,这更不现实。当时,MIPS处理器也广泛应用于科研机构和大学。因此,中国科技学院选择了第四条道路,MIPS系统处理器,再加上Linux系统,来建造一台国产PC
,然而,值得注意的是,第一代龙芯产品未经MIPS正式授权发布,涉嫌侵权。然而,最后两家公司在2009年达成和解。龙芯支付了一笔钱,并获得了MIPS32和MIPS64的永久授权。现在龙芯是完全自主和可控的,将来不会再有被其他人卡住和限制的情况
官方透露龙芯3A4000运行
龙芯不是简单的模仿其他MIPS处理器经过这么多年的发展。龙芯还向MIPS固有指令集添加了许多独立开发的指令集,指令集的数量是原始数量的两倍。目前,龙芯的最新产品是2019年底发布的龙芯3A4000/3B4000。其中,龙芯3A4000是为台式电脑和笔记本电脑设计的。它由28纳米、4个内核和4个线程组成,主频为1.8 ~ 2.0千兆赫(即支持turbo频率)。其科学计算和高密度数值信息处理的峰值计算性能是上一代龙芯3A3000的4倍以上。其总体加工性能基本上相当于AMD最新的28纳米产品“挖掘机”
和龙芯3B4000属于龙芯服务器的中央处理器产品线,在核心线程和频率上与龙芯3A4000一致,但支持双向和四向服务器,即在服务器主板上安装两个或四个龙芯3B4000芯片,一个服务器最多包含16个处理器内核。所有中央处理器通过高速总线接口直接互连,以共享物理存储器的使用龙芯3B4000专门优化了中央处理器之间的高速互连总线,将跨芯片存储器访问的实际带宽提高了400%以上
龙芯目前发展势头仍然很好。它不再需要国家资金的支持,完全自给自足。该公司的主要收入来源是空间芯片销售、高温芯片销售、国外知识产权授权销售、嵌入式程序销售以及党、政府和军队采购。在19日晚的新闻发布会上,龙芯中国区总裁胡表示,龙芯2019年的出货量将达到50万台。净利润达到上亿元,合作伙伴数量增加到近1000家,下游龙芯地产开发商数量达到数万家。龙芯笔记本电脑、一体机、服务器、云终端、网络安全设备、工控电脑等产品已经在我国各行各业使用。
郑钧:
北京郑钧知道的人更少,因为郑钧专注于嵌入式设备,是一家专注于可穿戴和物联网的本地芯片设计公司因为嵌入式设备有特定的定制需求,所以软件生态系统很短,并且不需要CPU性能。重点在于低成本、低功耗和尺寸。因此,这个领域现在正处于百花齐放的局面,你可以从中分一杯羹。
是一家纯商业公司。目前,郑君的合作伙伴和出货量仍相当可观。他甚至在mi乐队做过一个项目,并被列入名单。财务报告可以找到。2019年全年财务报告显示,北京郑君的净利润为5787.5万元,这也是一个健康的发展。
国产MIPS处理器已经发展得很好,但是由于最新的微软视窗系统只支持X86处理器和一些ARM处理器,我们普通人一般无法接触到MIPS处理器,我们可以理解缺乏认知。即使我们买了龙芯笔记本,由于生态和软件问题,对普通人来说也是浪费钱。
ARM系统处理器在中国的现状——星星之火,燎原之势
ARM系统处理器并不陌生。每个人手中的手机都使用ARM处理器。这里是边肖的简介。ARM被完全称为高级RISC机器(高级RISC核心)。ARM处理器采用32位精简指令集,具有低功耗、高性能、大量使用寄存器快速读取指令、体积小、指令长度固定、节省存储空间等特点。
ARM处理器也是一款非常成功的商用处理器。只要你向ARM公司付费,你就可以获得ARM处理器的授权。有三种授权模式。首先是架构/指令集级别的授权。授权后,您可以对ARM架构进行重大改革,甚至扩展或缩减ARM指令集,如苹果和华为。第二是内核级授权。您可以基于一个内核添加其他模块。第三是使用分级授权,这意味着你只能使用它,而不是神奇的变化
中国主要开发了四个ARM处理器系统,即华为海斯、腾飞和展讯
华为海斯:
华为海斯应该是国内ARM处理器乃至所有国内CPU最成功的商业公司华为海斯的处理器主要应用于移动产品。应用场景包括但不限于移动电话、监控设备、机顶盒、电视和路由器。最新的代表性产品是麒麟990 5G版本,采用7纳米euv技术制造,集成5G基带。它的中央处理器性能可以与世界一流的手机处理器小龙865和A13相媲美。除了
,华为海斯也涉足服务器领域。最新产品采用鲲鹏920.7纳米技术,可扩展至64核,主频为2.6千兆赫,支持8通道DDR4存储器和PCIe 4.0然而,鲲鹏920仍处于华为自己使用的阶段,是华为云服务的服务器内核。目前,高性能服务器基本上由X86处理器主导。鲲鹏920暂时不会对服务器市场产生太大影响。
腾飞:
腾飞公司是由中国国防科技大学高性能处理器研究团队组建的企业。如果用一个词来描述腾飞处理器的发展过程,那一定有很多波折。
腾飞最初基于英特尔的IA-64指令集进行逆向工程(即模仿他人的中央处理器),但后来英特尔放弃了指令集,腾飞也转向了Sparc处理器。使用开源的Sparc V9架构,花了三年时间制造8核32线程(1核4线程)处理器FT-1000,花了三年时间将其扩展到16核64线程的FT1500。2010年,当国防科技大学的银河1号超级计算机扩展时,增加了2048个FT-1000处理器。尽管与其他amd和英特尔处理器相比,超级计算中AMD和英特尔处理器的数量微不足道,但这足以激发国内研究人员的兴趣,激发当时人们的民族自豪感。在天河二号的建设过程中,国防科技大学又使用了4096 FT-1500芯片进行超级计算网络数据处理。
广海:
2年016 AMD宣布与中国天津广海投资公司达成协议,将X86技术授权给广海公司。此后,中国又有一家公司可以设计X86处理器。
AMD为了避免与英特尔的交叉许可协议以及与广海的合作非常复杂,AMD与天津广海首先成立了合资公司a. AMD是合资公司的主要股东。因此,AMD对合资公司a的X86架构的授权就像左手对右手的授权一样,是合法的。合资公司也可以修改AMD的中央处理器核心随后,AMD和广海成立了合资公司B,这是广海的一个主要股东。该公司购买了合资公司A设计的知识产权许可证,然后继续进行中央处理器设计,从而规避了AMD和英特尔之间的交叉协议。
但是这种方式广海的处理器很受AMD的影响,广海的处理器只规定在中国销售,不出口,也不知道AMD是否会反过来,所以广海的处理器不是完全自主和可控的
的优势在于,AMD授权给广海的CPU是基于ZEN架构的,这种架构近年来非常流行。因此,广海处理器的性能从一开始就处于国内其他处理器无法比拟的高度。
目前,广海生产的禅处理器已经开始流播,它是在14纳米制造的。基于ZEN架构,它应该是一代EPYC的模仿版本,目标是应用于服务器市场。
的结论——透过云层,我们终于看到黎明
时光飞逝。21世纪已经进入第三个十年。在最初的20年里,在国内众多科研人员的辛勤努力下,国内的中央处理器取得了长足的进步。从超级计算机到手机和智能音频,中国核心的形象随处可见。
由于不同的架构,许多还不错的中国内核(虽然没有达到世界一流水平,但相对容易使用)离我们的消费者很远。这也是为什么许多中国核心没有被引入零售市场,我们无法购买(普通人不会购买,制造商只会赔钱)幸运的是,国产X86处理器也有了一定的发展。在电子商务平台上销售最新的国内处理器板u包就是有力的证据。国内台式机处理器从未如此贴近我们的普通消费者。
但是,目前这款国产中央处理器的性价比还比较低,只是通过第三方渠道流出,这些问题将随着产品的批量生产和销量的增加而得到解决。
这也是一个积极的信号。随着产品的不断迭代开发,边肖相信在不久的将来,国内X86处理器将会和国内的ARM处理器一样好,并且能够与世界一流的制造商正面竞争,最终使消费者能够用他们的小千千来支持它。