努力追赶三十年，中国CPU芯片登上牌桌

芯师爷|Core master|

2024-08-15 09:31:48 599

长久以来，当人们谈论起CPU，一般只会有英特尔和AMD两个答案。

面对两大巨头对于CPU领域的垄断，苹果公司有别的想法。2010年，乔布斯向世人宣告了Apple A4 Chip，可惜的是，这款芯片没能撑起乔布斯当时的期待。直到2020年末，苹果推出M 1系列芯片，震动业界，收获颇多赞誉。

CPU是整个电子信息产业的基础器件，在信息时代的重要性不言而喻。这也表明，对自研CPU有想法的不会只有苹果一家。对于这颗颇具战略意义的芯片，中国也一直在努力着，从上世纪90年代算起，至今已经有三十年时间。这期间，主导国产CPU发展的模式几经变革，社会各界对于国产CPU的重视度同样有数次变迁，直到2018年之后认识到其必要性。

10年时间，苹果完成了A4 到M1的质变，得以有底气与英特尔说分手；经过三十年的努力追赶，与时间赛跑的国产CPU又是否正在实现厚积薄发？

图源 | 摄图网

三十年的跌宕起伏

1994年，中国IT界萌生了自研CPU的种子，但在生存危机之下，自研两个字太过于，活下去大过一切。

临近千禧年，随着次互联网浪潮的到来和技术进步，国内的PC与软件产业飞速发展，部分头部国产电脑商逐渐在亚太地区站稳脚跟。这时候，生存已经不成问题，技术自主和创新显得更加重要。与此同时，随着国内信息化与电子硬件制造业的发展，“缺芯”的情况也被高度重视。从“十五”开始，国产CPU自主性的问题再度提上议程，产业政策不断加码。核高基、泰山计划、863计划等相继出台。

在产业机遇和政策推动下，一批产业志士投身到国产CPU这个大命题当中，全力打造中国“芯”。1999年，邓中翰博士回国创办了中星微电子；同年，飞腾处理器正式创立；次年，“龙芯”项目启动，由中国科学院计算技术研究所的胡伟武博士主导；2003年，申威正式踏上了中国半导体的舞台。

在行业暖春中，国产CPU芯片面世的产品越来越多。不过，即便国产芯片商做出与海外厂商产品性能相当的芯片，也不一定会被市场所接受，更何况国产厂商与英特尔之间一直存在着代差。而且，彼时的国产自主CPU选择绕过X86专利墙，这也导致很难适配微软系统，毕竟Wintel联盟主导市场数十年。不能适配微软系统则带来了另一个问题，几乎没有生态支持且约等于空白的桌面，在市场上会有客户买单吗？

那些年，英特尔太能打，让国产CPU的自主之路走得太艰难。

当国产替代遇上AI时代

自2019年开始，大洋彼岸对中国芯片的铁幕缓缓落下，在这一刻，“自主可控”的重量被无限放大，芯片国产化从“有必要做”，变成了“不得不做”。

但仅仅是国产替代的浪潮，短时间内还不足以撼动海外厂商在中国CPU领域的垄断地位，生态的壁垒总是最难跨越，能用和好用之间有着难以跨越的鸿沟，市场会用脚投票且不会给弱者任何怜惜。

图源 | 此芯科技

对于很多国产CPU企业及初创企业来说，真正的机会在AI PC时代。此芯科技创始人兼CEO孙文剑告诉芯师爷，传统CPU将转变为AI CPU，生态也将从封闭走向开放。开放生态打败封闭生态这件事上，在移动互联网已经有了成功的案例。“从生态上面，从AI技术的发展上都看到了变革的机会，有了变革的机会，其实大家才有创业的机会。”

2021年，此芯科技正式成立，作为创始人的孙文剑有着深厚的行业沉淀，出身于X86阵营，曾任AMD客户定制部中国区负责人，而公司核心团队也大多出身海外大厂。对于为何初创公司便选择CPU这条不容易走的路，孙文剑认为，几十年下来，国内芯片产业发展已经非常丰富和完善，未来产业的机会主要集中在两个领域，一类是CPU、GPU等我国尚未拿下的赛道，一类则是未来新兴场景和生态所需的芯片。

虽然路难走，但公司团队技术力量强大，有着清晰的目标，让此芯科技一开始便得到诸多产业资本青睐，曾获联想创投天使轮，以及启明创投、同歌创投等机构领投的融资，公司在三个多月前完成数亿元人民币A+轮融资，国调基金领投。

不负期待，仅仅三年时间，此芯科技便成功落地CPU产品——此芯P1。与传统国产CPU有些不同的是，这款处理器是一款异构SoC，其中集成了CPU、GPU和神经网络处理器（NPU）。

图 | 芯师爷摄

据了解，此芯P1采用的是6nm制程制造，集成的是Armv9 CPU核心，包括8个性能核和4个能效核，主频最高3.2GHz，同时集成10核Arm Mali GPU处理器。通过搭载NPU等模块，该芯片端侧AI算力达45TOPS，支持100亿参数以内端侧大模型部署。在7月30日的产品发布会现场，CEO孙文剑称，此芯P1达到量产要求，将正式进入产品化阶段。

尽管AI PC时代的呼声很高，但当前市场的主流产品仍是传统PC，英特尔们的生态壁垒只是出现丝丝裂痕而已。在这种情况下，此芯科技要如何在市场站稳脚跟？

孙文剑认为，此芯科技作为本土企业也拥有一些自己独特的优势，比如国内市场很大，占据了全球PC市场的1/5；第二，中国除了CPU和操作系统，在生产制造、软件设计、各种应用开发等方面并不落后，也许在某些领域上存在一些差距，但长远来看并不算差距。“这种情况下我们就有机会跟国内产业链紧密合作、产生互补。如果论资金、规模、历史，我们跟巨头的确有差距，但如果放到整个产业链上来讲，我们有自己的优势，对大模型的适配、应用的适配、操作的适配，我们和本土企业有更多机会进行适配。”

值得一提的是，主打“一芯多用”的此芯P1，其使用场景不仅包括笔记本、迷你电脑、一体机、台式机、家庭娱乐主机和企业边缘侧主机等，还可覆盖车载智能座舱与云计算等场景。另据孙文剑透露，国产操作系统都非常乐意与此芯科技合作，愿意彼此结成类似于40年前Windows+X86的产业同盟。

内核自研是战略目标

在上世纪90年代至2019年之间，国产CPU之路走得并不顺畅。

从路线上总体可分为三条，其一为自主派，即从最基础的指令集出发，构建一套我国完全自主可控的系统；其二为引进派，即引进大厂技术和专利，兼容X86/Arm主流生态，通过“引进-消化-吸收-再创新”，研发出有市场竞争力的产品；其三则是依托于Arm或RISC-V生态，逐步蚕食存量的X86市场。

图 | 芯师爷摄

在当前的全球大环境下，自主派的路显然更加长远，也最能食得时代红利。这一路线以龙芯中科、申威等企业为代表。数据显示，龙芯中科2018年全年营收为1.93亿元，2021年营收为12亿元。

作为一家在短短三年内成功定义产品且流片的初创企业，此芯科技现阶段和Arm在CPU IP层面的合作对公司产品和客户是最优解，因为Arm在CPU架构上有很强的技术积累，正在从低功耗移动计算架构向高能效AI 计算架构升级，此芯科技可以借助Arm的路线图升级，确认更适合AI PC产品的IP。同时在软件层面，此芯科技投入很多精力并获得Arm很多支持，后者也希望自己的IP有丰富生态。

对于有长远目标的企业而言，购买IP核心显然不是长远计划。对此，孙文剑表示，该公司将根据资源情况，有序在软件、硬件上投入，“CPU内核自研是我们的战略目标。”