我们知道CPU是电子世界必不可少核心元件,而目前所有的通用x86架构处理器技术都掌握在美国的英特尔和AMD公司手中。我国从十几年前就开始CPU国产化的路程,至今虽然已经小有成效,但是要追上国际先进水平仍然前路漫漫。那么为什么做CPU这么难呢?芯观察小编认为主要有以下几个原因:
精简指令集的没落
所谓指令集简言之就是CPU内部自带的一套命令和行为体系。它们能够针对一套固定的输入指令在CPU内部实现一套固定的行为,CPU所有的功能都是在这个指令集的基础上实现的。目前世界上主流的指令集有多种,但是按照大类来分只有两种:精简指令集和复杂指令集。就指令集本身而言,并没有绝对的优劣之分,甚至复杂指令集在功耗性能比方面还要略逊一筹,但是由于英特尔与AMD在过去的几十年中在复杂指令集上投下重金研发,尤其是英特尔靠着桌面与服务器领域CPU的垄断地位几乎以逆水行舟的姿态拉着复杂指令集一次又一次地突破极限,才有了今日的霸主地位。而也因为如此,复杂指令集的绝大部分专利都掌握在这两家公司手中,我国想要绕开他们独自研发几乎是不可能的,因此我国的CPU选用了精简指令集。然而尽管精简指令集在早期还有IBM,太阳公司,摩托罗拉等当时的巨头参与研发并小有成效,但是由于指令集开源,大家基本是各自为政,最终被各个击破,至今精简指令集除了移动处理器之外几乎没有地位。
工艺落后
目前我国最新的CPU龙芯处理器仍然采用28纳米工艺制造,与最先进的应该特尔14nm工艺处理器相差至少两个世代。我们知道先进工艺对芯片的性能提升是非常明显的,因此落后的工艺也是导致国产CPU性能不高的原因之一。
架构之殇
架构对于CPU来说至关重要。如果我们对比龙芯28nm CPU和AMD 32nm CPU的性能就会发现,即使是工艺稍微落后,AMD的CPU频率仍然是龙芯的两倍以上。这在芯片设计角度来说是一个极其恐怖的数字,而造成这个成倍的频率差距的原因,很大程度上就是架构。我国CPU起步晚,在架构方面的技术积累还不够,因此要在这方面有所突破,还有很长的路要走。
资金窘境
在这一轮半导体投资热潮以及中兴引起的对芯片技术重视的氛围以前,国家对于国产CPU的乃至整个国产芯片的投入都相对较少。而芯片设计尤其是CPU设计,则是一个烧钱严重的行业。所有的技术都是通过流片实打实地实战锻炼出来的。目前龙芯已经度过了最艰难地时刻,开始自给自足,希望能够加快研发速度,缩短与国外的差距。
顶级设计人才匮乏
芯片是一个智力密集性的行业,而我国在这方面的人才培养时间还不长。芯观察小编也在芯片设计行业工作,周围的同事仍在做技术的最年长者不过四十来岁,人数也是屈指可数。而国产芯片想要大规模崛起,尤其是CPU想要追赶美国,就必须有一大批人静下心来做研究,锤炼技术,除此之外别无他法。同时也希望有更多的人加入到芯片设计行业中,为芯片早日全面国产化尽一份力!
| 留言与评论(共有 0 条评论) |