如果談到近年來的熱門行業(yè),相信國產(chǎn)半導(dǎo)體芯片領(lǐng)域的飛速發(fā)展一定是繞不開的話題??梢钥吹剑粌H紫光展銳、龍芯中科、大唐電信等老牌芯片研發(fā)企業(yè)做得愈發(fā)風(fēng)生水起,甚至有消息指出,龍芯中科公司目前已經(jīng)在廣泛吸引融資,尋求上市。同時,包括華為、小米、vivo、OPPO等在內(nèi)的手機終端廠商也加速布局自研芯片技術(shù)。
首先是名聲響亮的華為海思半導(dǎo)體,憑著多年的技術(shù)創(chuàng)新和研發(fā)積累,華為海思自研的麒麟芯片早已使全球數(shù)以億計的終端消費者受益無窮。借用華為常務(wù)董事余承東日前在公開場合的話說就是,由于一些眾所周知的因素,現(xiàn)階段華為的5G芯片只能當4G用,但華為從未停止芯片自研的腳步。
而小米公司也在繼五年前首次將自研澎湃SoC搭載于自家終端產(chǎn)品之后不斷發(fā)力,近年來先后帶來了小米澎湃P1快充芯片和澎湃G1電池管理芯片,近期剛剛發(fā)布的小米12S Ultra便同時搭載了這兩款小米自研芯片。而一貫以影像體驗為主打亮點的OPPO和vivo則分別自主研發(fā)了vivo V1影像芯片和OPPO馬里亞納X芯片,可在實際拍攝過程中讓成像素質(zhì)得到行之有效地提升。
術(shù)業(yè)有專攻,行業(yè)門檻下降促使相關(guān)企業(yè)入局
眾所周知,以前的芯片企業(yè)大多是IDM類型的企業(yè),比如英特爾、德州儀器等,他們要設(shè)計芯片、制造芯片,封測芯片,自己一條龍全部搞定,不用求別人。
但后來,IDM模式被細分了,按照流程分為三塊,分別是設(shè)計、制造、封測。很多企業(yè)只專注于其中的某一項,不再什么都能自己搞定了。這其實在無形之中降低了芯片產(chǎn)業(yè)的門檻,各廠商只需專注于其中某一個環(huán)節(jié)便可以。同時,這也有利于行業(yè)做精做細,因為更專注于某一個環(huán)節(jié),就更加能夠精益求精,正所謂術(shù)業(yè)有專攻。
因此,當行業(yè)經(jīng)過這樣細分之后,開始著手研發(fā)芯片的企業(yè)便越來越多,并且在各個領(lǐng)域都涌現(xiàn)出了頂尖的企業(yè),無論是手機SoC芯片、5G芯片,亦或是現(xiàn)如今炙手可熱的車機芯片、自動駕駛芯片等等都是如此。
相信大家都比較好奇,對于我們國內(nèi)的芯片研發(fā)制造商而言,封測、設(shè)計和制造三個領(lǐng)域的整體水平到底如何呢?同時又在哪個細分領(lǐng)域更為突出呢?
先說封測,目前全球排名前十的封測芯片企業(yè)中,中國大陸占據(jù)三個席位,分別是長電科技、通富微電和華天科技,分別位列全球第三、五、六名,三家企業(yè)合并占據(jù)市場份額約為21%左右。值得關(guān)注的是,上述三家企業(yè)的芯片封測能力均實現(xiàn)了5nm級別,已達全球頂尖水準。
而談到設(shè)計,不得不提的便是我們熟知的華為海思。截至目前,海思已自主設(shè)計年研發(fā)出包括麒麟芯片、鯤鵬芯片,以及電源管理芯片、NPU芯片、5G芯片等等諸多芯片產(chǎn)品,并且全球領(lǐng)先。并且,在ARM芯片、RISC-V芯片方面,國產(chǎn)芯片廠商的整體水平也不弱。
然而值得關(guān)注和發(fā)力的是數(shù)字芯片領(lǐng)域,現(xiàn)階段我們同國際頂尖水平差距依然較大,另外,在設(shè)計工具和軟件方面目前也有較大的提升空間。
國產(chǎn)芯與國際巨頭差距依舊存在,但正在縮小
就如我們前文所提到的,龍芯中科等中國大陸的芯片企業(yè)目前正在以較快的成長速度,向著英特爾、AMD等行業(yè)“老大哥”追趕。
那么,就現(xiàn)階段而言,龍芯的技術(shù)和產(chǎn)品水平和國際頭部廠商還有多大差距?趕超英特爾等究竟是一種奢望,還是有可能的,我們一起來看看。
上個月,龍芯中科正式發(fā)布3C5000系列芯片,該芯片所采用的是龍芯自研的LoonArch指令集架構(gòu)。根據(jù)官方說法,3C5000系列芯片可以滿足通用計算、大型數(shù)據(jù)中心和云計算中心的使用需求。
官方數(shù)據(jù)顯示,3C5000采用16核心設(shè)計,unixbench分數(shù)達到95000分以上,雙精度計算能力可達560GFlops,峰值性能與典型ARM 64核處理器相當。
此外,3C5000系列最高支持16路互連,搭配一并推出的龍芯7A2000橋接芯片,使PCIe帶寬對比上一代芯片提升達400%以上。從描述來看,3C5000系列確實擁有不錯的性能,那么具體性能如何呢?
具體參數(shù)方面,3C5000L的主頻為2.0GHz-2.2GHz,支持4個72位DDR4-3200控制器,支持ECC校驗,支持1個SPI、1個UART、3個I2C、16個GPIO接口,功耗為130W。
可以看到,雖然龍芯這款3C5000L但從字面參數(shù)上看起來并不算特別出彩,但在現(xiàn)階段的國產(chǎn)自研處理器中卻已然是數(shù)一數(shù)二的存在,其進步的速度也遠比預(yù)料的快。而且,LoongArch也已經(jīng)擺脫了MIPS的束縛,根據(jù)相關(guān)信息來看,LoongArch是我國完全自主研發(fā)的新型架構(gòu),僅通過二進制翻譯技術(shù)兼容MIPS。
寫在最后
可以這樣說,現(xiàn)如今束縛國產(chǎn)芯片的主要因素其實只剩下制程工藝和光刻機技術(shù),而在芯片設(shè)計等領(lǐng)域,國產(chǎn)芯片事實上已經(jīng)迸發(fā)出令人驚嘆的爆發(fā)力,在穩(wěn)步前進的情況下,只要光刻機等問題能夠得到妥善解決,那么相信再用大概10年左右的時間追上國際巨頭的角度并非癡人說夢。
或許很多朋友認為10年這個時間也太久了,但我們?nèi)绻麖膶嶋H出發(fā),以實事求是的態(tài)度來預(yù)判便能夠發(fā)現(xiàn)。其實如若國產(chǎn)芯片能夠用10年時間趕超英特爾、AMD等頭部企業(yè)超過半個世紀的發(fā)展積淀,便完全能夠稱得上是中國速度了。