CPU技術(shù)引進三大陷阱

鐵流
就CPU而言,最關(guān)鍵的是就是CPU核,也稱為微結(jié)構(gòu)。大家大家耳熟能詳?shù)乃暮恕撕?、十二核CPU,就是把多個CPU核與內(nèi)存控制器等模塊,以及各種接口整合起來形成SoC或CPU。

本文來自微信公眾“鐵君”,作者/鐵流。

就CPU而言,最關(guān)鍵的是就是CPU核,也稱為微結(jié)構(gòu)。大家大家耳熟能詳?shù)乃暮?、八核、十二核CPU,就是把多個CPU核與內(nèi)存控制器等模塊,以及各種接口整合起來形成SoC或CPU。

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其中,決定CPU性能、成本、功耗、安全的最關(guān)鍵因素就是CPU核,比如AMD的Zen,英特爾的Raptor Lake,ARM的Cortex A78,這些都是CPU核。在過去的技術(shù)引進中,國內(nèi)公司引進的核心技術(shù)就是CPU核,國內(nèi)公司用引進CPU核自己做SoC或CPU。因此,能否實現(xiàn)CPU核上的迭代更新,就是驗證是否具備自主設(shè)計能力的關(guān)鍵。

在技術(shù)引進項目中,有三類現(xiàn)象,一是反復(fù)引進,二是引進消化即落后,三是在朽木上雕花。

先來說反復(fù)引進,一些引進項目中,國內(nèi)公司引進了一款CPU核,但卻不具備消化吸收的能力,吃不透買來的源代碼,想要基于買來的源碼進行修改,但因為自己技術(shù)不過關(guān),一改就錯,幾次流片失敗血本無歸,就放棄消化吸收,轉(zhuǎn)而繼續(xù)從國外引進新一代CPU核。

這方面以引進ARM技術(shù)的CPU公司中較為常見,誠然,有個別公司堅持基于公版架構(gòu)魔改,想走上正向設(shè)計道路,但更多的大陸ARM陣營CPU公司完全放棄了自研架構(gòu),在過去十多年時間里完全依靠從ARM購買公版架構(gòu)。

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再來說引進消化即落后,有些公司引進國外CPU核后,確實想吃透技術(shù),自主迭代,但以國內(nèi)團隊的實力,吃透一款高性能CPU核一般要5年,而國際上2年CPU核就迭代一次,這導(dǎo)致真花時間和金錢大力氣迭代了一輪,結(jié)果國外已經(jīng)迭代了2-3輪了,本來引進的就是國外缺乏市場競爭力的二流技術(shù),又經(jīng)過5-6年時間,就完全不具備市場競爭力了。

這方面的典型案例就是華芯通和宏芯,前者引進高通的CPU核,后者引進IBM的Power8,在消化吸收過程中,公司內(nèi)耗不斷,技術(shù)消化吸收的周期被大幅延長,結(jié)果一個關(guān)門,另一個爆發(fā)欠薪事件。雖然當(dāng)年引進的時候,兩款CPU核性能不錯,但放到今天已經(jīng)落伍了。

最后來說說朽木上雕花。有些公司引進了國外CPU核,不具備CPU核改進能力,但又想提升CPU性能,于是就在制造工藝上做文章,引進的時候早,當(dāng)時用的還是老工藝,幾輪迭代下來,CPU核改不動,于是在內(nèi)存控制器和接口等模塊上做文章,DDR3控制器換成DDR4的,PCEI接口也從3.0變4.0、5.0,緩存面積往上堆,制造工藝從40nm變成28nm、16nm、7nm,看起來是迭代多輪,CPU性能確實也上去了,但性能提升主要得益于制造工藝和各種接口上的改進,以及堆緩存,CPU核還是原先引進的性能水平,一測CPU的IPC就原形畢露。

總而言之,CPU技術(shù)引進并非不可行,強如蘋果,也是收購了一個老牌設(shè)計團隊,基于ARM公版架構(gòu)做修改,多輪迭代之后,才推陳出新,做出了自己的CPU核,又經(jīng)過了10多年的發(fā)展,蘋果自己設(shè)計的處理器在ARM處理中傲視群雄。

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從自主研發(fā)能力的角度看,即便是技術(shù)引進CPU公司,只要具備CPU核迭代能力,能夠使用同等級工藝情況下,依靠設(shè)計能力把CPU性能提升上來,在迭代2-3代后,基本可以視為已經(jīng)具備自主研發(fā)能力,走通了高鐵模式。

反之,如果始終無法擺脫國外IP依賴和臺積電尖端工藝依賴,即便迭代了幾輪,也不應(yīng)被視為具備獨立研發(fā)能力。從蘋果的成功經(jīng)驗來看,最關(guān)鍵的還是形成自己的設(shè)計能力。如果無法開發(fā)出自己的內(nèi)核,只能基于引進的CPU核做些外圍,或者是在朽木上雕花,又或者是反復(fù)引進,那么只能跌入技術(shù)引進的陷阱之中。

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