國產X86:是機遇還是陷阱

芯故事 發佈 2023-06-12T08:41:45.654816+00:00

在全球半導體賽道上,集成電路已經成為了新一輪競賽的核心。面對技術的巨大需求,中國一直在尋找著一條適合自己的路。我們一度藉助X86等成熟的外部技術力量趕上了前沿,但這種依賴並非長久之計。技術的劍刃上塗滿了不確定性,而X86晶片安全疑慮的陰影就橫亘在我們面前。

在全球半導體賽道上,集成電路已經成為了新一輪競賽的核心。面對技術的巨大需求,中國一直在尋找著一條適合自己的路。我們一度藉助X86等成熟的外部技術力量趕上了前沿,但這種依賴並非長久之計。

技術的劍刃上塗滿了不確定性,而X86晶片安全疑慮的陰影就橫亘在我們面前。然而,開源架構和自主架構晶片的春天正在到來,帶給我們希望的同時也描繪出了新的挑戰。

垂垂老矣的技術霸權

X86架構,作為計算機科技的基石,自1978年由英特爾公司發布8086微處理器以來,對整個計算機歷史產生了深遠的影響。


對於X86架構的發展,英特爾和AMD等公司在推動多核處理器技術、超線程技術等方面發揮了關鍵的作用,這些進步標誌著計算機硬體性能的顯著提升,同時也推動了計算機科技的重大進步。

儘管X86架構帶來了一些技術的重大突破,但它也有一些主要的技術局限。例如,隨著移動計算和物聯網的普及,能耗逐漸成為關鍵問題。

由於X86架構具有複雜的指令集和微架構設計,其能耗表現相較於其他架構並不占優勢。同時,晶片製程技術的持續發展也帶來了新的挑戰。每次技術的疊代都需要投入巨額的研發經費,對於依賴X86架構的公司來說,這就意味著巨大的經濟壓力。

與此同時,新的架構如ARM和RISC-V正在迅速嶄露頭角。

ARM架構因其在能耗方面的優秀表現,已經成為行動裝置領域的主導架構。RISC-V,作為一種開源的硬體指令集架構,由於其開放和靈活的特性,正在逐步獲得業界的廣泛關注和接納。這些新的架構無疑對依賴於X86架構的公司提出了挑戰,同時也為整個晶片行業提供了新的發展機遇。

「國產X86」面臨的技術陷阱

當我們把視線轉向國產X86晶片時,面臨的挑戰更為複雜。對於目前的國產X86晶片來說,其性能還無法與AMD或Intel等國際大廠的產品相比。無論是在計算性能、能效、生態兼容性等方面,都存在較大的差距。

這種差距不僅源自於技術積累的深度和廣度,也與研發投入、人才儲備等多方面因素有關。

更為重要的是,當前的國產X86晶片依賴於外部技術授權,這也帶來了一系列風險。例如,由於技術授權的限制,國產X86晶片在技術研發和產品設計上存在一定的約束。另一方面,如果因為各種原因授權被撤銷,將會對企業的正常運營產生巨大影響。

這就引出了一個重要的問題:國內是否有可能基於X86實現自主研發,甚至成為業界領導者呢?答案是存疑的,看似國產X86的策略是站在巨人的肩膀上,享受國外技術成熟生態的果實,但是隨著自主研發過程中的技術突破,將會面臨國際大廠用長達五十年時間構造的X86生態專利池。對於目前的國產X86晶片來說,實現這無疑是一個巨大的挑戰。

總的來說,X86架構雖然在計算機科技歷史上留下了濃墨重彩的一筆,但它也存在一些無法忽視的技術局限。對於國產X86晶片來說,面對更多的是國際競爭對手的壓力,以及對外部技術依賴的風險。

晶片捷徑上技術與法律風險叢生

除了技術風險,法律風險是國產X86晶片,如海光和兆芯面臨的一項重大挑戰,這主要體現在技術授權和專利保護兩個方面。

在技術授權方面,海光和兆芯所生產的X86晶片都依賴於從AMD、Intel獲得的技術授權。然而,這種依賴可能給他們帶來嚴重的法律風險。具體來說,如果因政治因素或其他原因AMD撤銷了授權,那麼海光和兆芯可能會立即失去生產和銷售這些晶片的能力。例如,在過去幾年中,由於美國對華為的出口限制,ARM曾短暫中斷過對華為的技術授權,這給華為帶來了嚴重的業務影響。這是一種具體的風險,海光和兆芯必須準備應對。

在專利保護方面,海光和兆芯也可能面臨法律風險。儘管他們獲得了X86架構的授權,但是在晶片設計和製造過程中,可能會涉及到其他的專利技術。如果他們在使用這些技術時未能獲得相應的授權,可能會被其他公司發起專利侵權訴訟。例如,2018年,高通就曾因為未獲得必要的授權而被蘋果公司起訴,最後不得不支付數十億美元的賠償。

發展集成電路產業沒有捷徑,在國外高精尖產業發展踩過的坑,中國要實現技術升級,也都要再走一遍。如國內大力發展「國產X86」,對自主智慧財產權技術勢必造成影響。

自主技術應該找到自主發展路徑

轉型為多架構平行發展是一個值得探討的方向。

ARM、RISC-V、LoongArch等新型架構體系各有優勢。ARM以其低能耗和高效能而聞名,已在行動裝置和嵌入式系統領域占有重要地位。RISC-V則以其開源、靈活且模塊化的設計吸引了許多研究人員和開發者。LoongArch作為國內自主研發的新型架構,其發展也值得關注。

雖然這些新型架構體系各自面臨著技術門檻、生態建設、市場接受度等挑戰,但國產晶片製造商通過掌握多種架構,既可以優化產品線,又可以減少對單一技術授權的依賴。

架構之爭是偽命題

晶片從設計到應用涉及到龐大的產業鏈協同,軟硬體協同發展是推動國產晶片進步的關鍵。龍芯的LoongOS、Loongnix配合龍芯LoongArch系列處理器的形式為軟硬體協同發展提供了很好的借鑑思路。中國的作業系統和軟體生態還較弱,這限制了自主CPU的發展。比如,儘管國產麒麟OS和UOS作業系統的推出為國產硬體的應用提供了支持,但相比傳統的X86+Windows,其應用程式的兼容性和生態完善程度還有很大差距。究其原因,是缺少了對標Wintel的軟硬體協同土壤。

對高科技產業的長期政策支持至關重要。在晶片產業,政策支持不僅體現在資金投入,也包括建設產業園區、人才政策、稅收優惠等多方面。更深層次的,政策需要鼓勵創新,而非簡單複製國外的技術和模式。只有在不斷探索和創新中,國產晶片才能從依賴他人的局限中解脫出來,

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