国产CPU崛起:我们真的准备好迎接自主可控的新时代了吗?
目前,国产CPU已迈过了“自主可控”这道坎,安全可靠性得到了官方认可。但赶在信创产业下沉深化需求爆发的节点,技术自主只能解决替代的问题,要满足用户“真替真用”、“好用易用”的需求则更需要生态的繁荣和开放。
出品丨自主可控新鲜事
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中国的产业版图中缺了信息技术这一块?那就补上!
近年来,面对百年未有之大变局,科技创新已然成为国际战略博弈的主战场,也让人愈发清晰地认识到科技自立自强的重要性。2022年9月底,国资委出台相关文件,全面指导并要求国央企落实信息系统的国产化改造,同时明确了2027年底全面完成的时间线。自此,以“2+8+N”关基行业为重点、“实现信息技术领域自主可控”为目标的信创产业受到了社会的广泛关注。
近期,随着新一轮利好政策和专项资金补贴的落地,一场从省市延伸到区县及乡镇、意义重大且覆盖面极广的信创深化应用行动即将展开,时间节点同样在2027年。业界表示,未来三年,信创建设将呈现出全面覆盖、逐年加速的节奏。党政及关基行业的IT预算资金将向符合要求的国产基础软硬件倾斜,尤其是信创PC和服务器的采购量将有显著增长,并推动相关的操作系统、数据库、中间件、上层业务系统及云平台的需求成倍提升。而无论是PC、服务器还是上层应用,“根”都在CPU。
那么,国产CPU的发展情况如何?在信创深化落地阶段,用户到底需要什么样的CPU以满足业务需求?国产CPU企业们未来的发力方向在哪?
01 迈过了自主可控这道“坎”
CPU是计算机和服务器的核心处理器,因其重要性被称为信创产业的“根”,一举一动牵动人心。经过多年的埋头追赶,中国的芯片市场崛起了海光、龙芯、申威、兆芯、华为、飞腾等优秀厂商。整个发展过程中,各家CPU企业在尝试了多种不同架构后,最终形成了自研、Arm、X86三大主流技术路线。可谓是百花齐放,各有不同。
具体来看:
一是国产x86路线。x86架构性能高、兼容性强、软硬件生态丰富,在PC和服务器领域拥有绝对统治力,甚至曾一度在服务器市场占具90%以上的份额。与主流操作系统如Windows和其它主流软件的高适配性也意味着其具有广泛的用户基础。而对走x86架构路线的企业而言,最大的挑战在于对优势技术的消化吸收和创新。国内x86路线以海光、兆芯两家为代表。其中,海光获得了x86指令集永久授权,并通过高强度的研发投入构建了一套国产自主可控的C86安全计算架构(CSCA),在此基础上独立实现了海光多代产品的开发和商业化应用。
另一条以龙芯、申威为代表的自研路线。自研指令集的优势在于自主可控,减少了对外部技术的依赖,但在产品性能和生态搭建上仍面临较大挑战,短期内限制了业务的外延拓展,对CPU的销售也存在一定影响。以龙芯为例,2020年,在MIPS上经历一系列困难后,龙芯致力于建立安全可控信息技术体系和产业生态,推出了完全脱离授权的自主指令集LoongArch,并持续投入研发优化自主IP核,在军事、航天等一些特定领域发挥着重要的作用,但其短期内业绩表现承压。据最新财报数据显示,2024年龙芯中科前三季度营业收入3.08亿元,同比下降21.94%;亏损达3.43亿元,研发投入1.19亿。
龙芯中科《2024年第三季度报告》
最后是Arm阵营。 ARM架构整体系统成本更低,路线相对低功耗、体积小,在移动设备、嵌入式系统等场景中表现出色。授权的模式使得国产厂商可以更容易地获取和定制,但在PC和服务器领域与x86架构相比,其支持的操作系统、应用程序和硬件设备较少。在国内的ARM阵营中,飞腾与华为鲲鹏并驾齐驱、是不可忽略的重要参与者。
综合来看,国内主流CPU企业的发展模式基本都遵循“引进-吸收-转化-自主”的创新路径,可喜的是无论是哪条技术路线均有产品入围国家安全可靠测评,意味着国产CPU已迈过了“自主可控”这道坎,安全可靠性得到了官方认可。但赶在信创产业下沉深化需求爆发的节点,技术自主只能解决替代的问题,要满足用户“真替真用”、“好用易用”的需求则更需要生态的繁荣和开放。
02 生态开放,国产CPU的新变量
业内有句话,撼山易,撼生态难,做大“朋友圈”是一件难事,也是国产芯片企业面临的重难点。
众所周知,x86架构之所以能成为市场的绝对主流,主要在于其已经构筑了强大的Wintel体系,拥有难以撼动的生态壁垒和丰富的应用支持。过去,国内行业机构大多采用x86架构产品,随着信创新一轮替代步伐的加速,更多行业和企业均面临从x86向信创迁移的过程,一招不慎将导致不同架构国产设备迭起的现象,付出大量时间资金人力资源却问题不断。这一背景下,客户端的核心诉求是既要进行迁移,又不能影响现有业务的稳定性和连续性,最好是无缝切换,成本最小、风险也最小,而且性能还不打折扣。
目前,在几大国产芯片路线中,部分厂商的产品适配存在较高壁垒,想要完成用户系统迁移,需要提供大量的技术人员支持和定制化适配调优,这显然更适用于预算充足的大型客户,不具有普适性。从实际反馈来看,在同样符合安全可靠测评要求的情况下,兼容主流x86生态的国产芯片最接近用户需求,而通过信创C86生态实现去x86,无论在迁移平滑度还是替代成本上都更具优势,其广泛的软硬件生态支持,也为用户带来较为开放的选择权。具体来看,海光信息通过自研C86架构对x86指令集的天然兼容性,使其在国产处理器中具有广泛的通用性和产业生态,不仅能适配Wintel主流生态下的数百万款软件应用,支持国内外主流操作系统、数据库、应用软件、虚拟化平台和云计算平台,实现真正的“0适配”。在信创采购中,还可为用户实现大规模的平滑迁移,大幅降低适配调优成本,保障后续运行的稳定性,显著节约了用户的迁移成本和时间。
而从市场情况来看,海光也表现强劲。据最新财报显示,2024年前三个季度,海光信息营收61.37亿元,同比增长55.64%,净利润15.26亿元,同比增长69.22%。按单季度数据看,第三季度营收23.74亿元,同比增长78.33%,第三季度净利润6.72亿元,实现了199.9%的急速增长。此外,据最新的市场数据显示,海光信息在国内服务器市场的份额约为53.6%,同比增长显著。金融和通信领域分别以57.9%和60%的份额领先。海光CPU系列产品在党政、电信、金融、互联网、教育、交通等多个关键行业的应用日益广泛,市场份额稳居国内第一梯队;DCU产品作为高端处理器系列,依托自主开放的完整软件栈和“训推一体”的算力支持,对国内外主流大模型都能很好地适配应用,实测效果显示其性能已达到国内领先水平。
海光信息《2024年第三季度报告》
独行快,众行远。为持续推动生态开放和普及,海光信息通过光合组织,围绕国产通用计算平台,将产业链上下游软硬件企业、高校、科研院所等伙伴们凝聚在一起,共同打造安全、好用、开放的产品与解决方案,共建开放、包容、繁荣的信息技术生态系统和集群。目前,光合组织与近5000家合作伙伴建立了广泛合作,海光CPU已与超过3000家产业链上下游厂商实现产品适配,以C86为核心的软硬件生态取得显著进展。
近期,海光信息还宣布联合联想开天等国内头部OEM伙伴,成立海光生态联合实验室,专注于C86开放架构下的软硬件兼容性测试、性能优化及应用场景等方面,聚合头部企业的优势资源与技术专长,推动国产核心软硬件产品的兼容性和可预测性,为C86技术创新与成果转化提供强有力的支持,推进应用优化和技术创新,发展开源开放生态。
足以见得,作为x86国产化的主导力量,海光C86已经在“生态”这一新变量中夺得先机,并开辟了一条更符合本土市场需求的芯片路线,为国产计算市场提供了一个兼具效率、韧性和安全性的坚实底座。
03 结语
狄更斯说:“这是一个最好的时代,也是一个最坏的时代。”
国产化不是企业平稳行进的“备用胎”,而是数智化升级的“发动机”。尤其在当前阶段,信创高质量发展这条路,需要更多的“你我他”在技术自主的基础上持续做大“朋友圈”,在满足真替真用的同时为用户创造更多价值,而不是一家独大。
海光C86新一代产品安全性再度大幅度提升,达到安可测试最高等级“二级”标准。DCU系列深算二号性能相对于深算一号性能提升100%以上,填补了国内高端通用AI芯片的空白;龙芯新一代高性能处理器3A6000,性能可对标7nm的AMD的Zen2,相当于英特尔第十代酷睿的水平。3B6600预计明年上半年交付流片将比肩英特尔12/13代高端酷睿;飞腾自主研发的新一代高性能服务器CPU腾云S5000C和新一代桌面CPU腾锐D3000,在性能、功能和安全性上实现新的突破;申威新一代服务器处理器威鑫H8000,实现了高算力卡点突破......可以预见,国产CPU企业们正在科技自立自强的阳光中,奋力迎接一个新的AI时代。
广阔的市场,更大的作为,我们拭目以待!