短期目标:龙芯战酷睿,华为啃苹果

guee评科技 2024-04-14 03:05:22

前些日龙芯公布了3A6000桌面CPU的性能,不久后华为发布了搭载9000S的新款手机。国产CPU在桌面和移动两条赛道上都分别取得可喜的进步,网上却很快出现了捧一贬一的的论调,暗戳戳地想制造两者对立的假象。

龙芯和华为都在为国货崛起而努力,他们是面朝相同的方向前进,但行走的道路并不相同。龙芯的主要产品是CPU等芯片,提供的是最底层的产品,类似于Intel。华为与苹果更加相似,他们都是整机(手机、电脑)产品,自研的芯片也基本自用。从两者近几年的行动来看,龙芯的短期目标是赶超酷睿,华为的短期目标是啃掉苹果。

龙芯的体量和市场规模与Intel无法相较,研发投入同样悬殊,但双方却只能对比CPU的性能,是拳拳到肉的原始角力。龙芯3A6000的IPC与Intel的13代酷睿持平,但因为频率差距较大,所以与13代酷睿的性能差距很大,4核8线程的性能仅与10代酷睿i3相当。

华为与苹果的体量和研发投入都有可比性,华为9000S的主频与苹果的CPU差距不大,但因为IPC差距较大,所以性能差距也很大。但CPU性能差距可以通过整机的其它优势进行弥补,他们体现的是综合实力的较量。

华为和龙芯的理念、目标、技术路线、优势领域等等都有区别,虽然可以相互对比,但不能简单地说谁优谁劣。

技术优势不同

以3A6000和9000S这两款CPU来说,就已经体现出了两者各自的特点。

因为两款CPU的用途不同,所以虽然龙芯3A6000的性能高一些,但功耗远远超过了华为9000S。虽然桌面和移动CPU即使在性能和制程相同的时候,桌面CPU的功耗也要高得多,何况华为9000S的工艺制程也比龙芯3A6000先进,但华为在低功耗设计方面的能力比龙芯更强是毋庸置疑的。

龙芯更擅长的是桌面方向的CPU设计,注重每GHz的性能,华为9000S则更重视每瓦特的性能。有人认为华为9000S测试成绩低是因为三级缓存比龙芯3A5000小,这是没有依据的。比如10代酷睿的i3和i9三级缓存分别是6M和20M,把它锁定到相同频率使用SPEC CPU2006进行单核测试,就会发现i9同频率下的单核成绩只比i3高2%左右。当然,大缓存在运行部分应用程序时会有明显优势,但对于SPEC CPU2006这种测试的影响很小,它们单核性能的差距,主要还是因为龙芯为提高IPC付出了更多的努力。

华为在移动芯片方面的技术积累比龙芯丰富得多,比如在通信、影像等方面,龙芯的积累基本为零。华为的移动SoC具有强大的竞争力,但如果涉足桌面和服务器,则需要购买大量的功能模块,比如内存控制器、PCIe控制器、各种外围接口的控制器等。这些方面反而是龙芯的强项,龙芯的这些功能模块都是自主设计,因此龙芯的桌面和服务器CPU研发成本远远低于华为。

理念和目标不同

龙芯和华为对指令集的选择,则体现了两者理念和目标的不同。龙芯力求“全面自主、发展可控”,华为坚持“商业为先、兼顾自主”。

龙芯为了建立自主的软硬件生态体系,而自主设计了龙架构(LoongArch),与x86和ARM这两种架构成为了对立的关系。龙芯3A6000是国内单核性能最强的CPU,如果龙芯原意换成ARM指令集,那么也一样是国内单核性能最强的ARM架构CPU。但是因为依赖ARM无法实现自主,所以龙芯选择了最艰难的自力更生的道路。

华为发展的软硬件生态是ARM生态的子集,在一定程度上放弃了完全自主的可能性,但在商业上更容易获得成功。华为的路线是在完全自主和完全引进之间寻求平衡,他推出的都是整机产品,因此自主技术和引进技术、国产元件和进口元件都可以杂糅在一起。这条道路危险性小一些,因为可以根据外界反应,在自主和引进、国产和进口之间随时切换。

龙芯已经破釜沉舟,只能勇往直前挑战x86和ARM。华为则进可攻,退可守,机动灵活。两者没有优劣之分,只是对自主和商业的侧重点不同。

风险承受能力不同

龙芯和华为理念的区别,使它们对技术和商业路线有不同的选择,因此对风险的承受能力也不同。

比如在工艺制程方面,龙芯追求的是极具性价比且风险较低的工艺。龙芯只有芯片产品,在和平时期如果芯片成本过高就会失去竞争力,如果生产环节出现不可控的风险,龙芯就会失去在极端情况下保障国家信息安全的能力。华为选择工艺就可以更加激进,因为整机产品的价格有更大的可操作空间,对CPU的成本不那么敏感。并且即使芯片生产出现问题,华为也能采购高通、联发科、展锐等其它的ARM CPU产品来生产整机,这也是华为根植ARM的优势。在CPU生产环节,华为能够承担的风险远远强于龙芯。

虽然看起来美国对龙芯的制裁没有造成什么影响,华为反而因为制裁蒙受了很大的损失,但那是因为龙芯时刻保持着防御姿态,谨守安全底线,而不是因为龙芯的抗打击能力比华为更强。

在CPU架构(指令集)方面,龙芯的龙架构(LoongArch)完全自主,MIPS和芯联芯已经帮助龙芯证明了LoongArch的自主性,也就不存在任何的风险。华为根植ARM,版本升级受制于ARM,鉴于当前和未来的中美关系,即使有机会升级架构,也一定会受到ARM的刁难。ARM无需在意华为这一个客户,因为华为的市场就是ARM的市场,华为即使退出也自然有其它的ARM产品补上空位。

华为已经与ARM捆绑太深,不像龙芯船小好调头,切换到LoongArch的时候本就没有多少产品。华为如果切换到其它的指令集,必然要付出更大的代价。等华为切换指令集的时候,信创市场估计已经饱和,华为的软件生态都已经给了ARM,重建软件生态甚至会比龙芯更加艰难。

对国内半导体工业的贡献不同

龙芯对国内半导体工业最大的贡献,是培养了大量的顶尖的芯片设计人才。从20年前到现在,无论哪一个时间点,龙芯都进行着国内当时最高水平的芯片设计实践。“学习”是一个合成词,意思是先学再练,孔子也说“学而时习之”。对于CPU这种超复杂的硬件,不只要学,还必须要经过实践才能掌握设计的能力。

龙芯的很多专家都在大学有教学任务,教导年轻人学习设计和制造芯片,并带领学生们亲手实践CPU设计,培养了一批又一批后备力量。20年来龙芯的CPU工程师以及他们的学生们如同蒲公英一般飘进其他的芯片企业,带去了他们的技术和经验,极大地提升了国内的芯片设计水平。

华为最顶尖的芯片设计师是来自于招聘,也有部分是从龙芯流出的人才,但华为培养出的人才数量和类型都多于龙芯。不过华为的主要贡献不是人才,而是对半导体产业链的促进。华为的产品销量巨大,因此对元件、代工、渠道、售后、培训等的需求也同样巨大。华为一旦采购某种国产的元件,就可以使这种元件的产能迅速攀升,降低生产成本,提高市场竞争力。在促进生产方面,龙芯远远不如华为,龙芯对半导体行业的影响力也同样不如华为。

总结

龙芯要守住国家信息安全的底线,因此特别强调自主。华为需要市场竞争力,而对ARM有一定的妥协。他们只是选择了不同的目标和道路,双方的短期目标和长期目标都没有冲突。龙芯要建立自主生态体系与Intel和ARM对抗,华为要在商业上打败苹果等竞争对手,他们在各自的的战场上以不同的方式在战斗。

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