媲美英特爾i5！兆芯國產自主處理器挺進PC市場

　　2016年中國集成電路產業繼續呈現出高速增長的勢頭，從中國半導體行業協會的統計數據顯示，2016年中國集成電路產業銷售額高達4335.5億元，比上年增長20.1%。同時，另一組數據則顯示中國集成電路的進口持續高位。在2016年，集成電路進口額達到2270.7億美元，比上年下降了1.2%，但已連續四年超過了2000億美元，是價值最高的進口商品。同期集成電路出口613.8億美元，貿易逆差高達1657億美元，這種狀況還將持續幾年。從集成電路進口產品來看，微處理器和控制器是占比例最大的。

　　然而，互聯網和信息技術的的日新月異讓“安全”問題日益突出。為了不陷入受制于人的窘境，國家層面對此十分重視，我國發展集成電路產業的最終目標就是“自主、安全、可控”。

　　國產芯片實現對進口高端通用芯片的替代

　　擺脫通用芯片高度依賴進口的現狀，無論對于網絡信息安全的保護還是促進集成電路的發展都具有重大意義。

　　經過數年的潛心研究，有一家本土芯片公司成功地邁出了X86高端通用芯片的國產化步伐，它就是上海兆芯集成電路有限公司(以下簡稱“兆芯”)。與華為、展訊、龍芯、申威等國產芯片廠商相比，兆芯稍顯低調。實際上，在高端通用芯片領域兆芯產品的性能已達到國際主流水平的80% 。

　　在2017年北京國際互聯網科技博覽會暨世界網絡安全大會上，兆芯最新產品ZX-D系列處理器芯片首次亮相。ZX-D是兆芯自主設計研發的新一代國產通用處理器，同時也是國內率先支持DDR4規格內存的國產處理器，這對整機性能的提升是一個積極的因素。兆芯ZX-D采用了全新的SOC架構設計，芯片整合了內存控制器和圖形處理器等單元，并且在28nm工藝基礎上實現了性能的顯著提升。同時，兆芯在本屆博覽會期間將再度設置VR體驗活動，此次用于體驗VR的整機將采用兆芯ZX-D系列處理器。兆芯ZX-D系列處理器帶來的性能提升，將使VR應用和游戲能夠更加穩定、流暢地運行。

　　基于兆芯ZX-D系列處理器的VR體驗，觀眾熱情高漲，排隊體驗

　　兆芯副總裁傅城博士

　　兆芯副總裁傅城博士接受集微網采訪時表示，ZX-D系列處理器現在已經在臺積電成功流片，其性能大概相當于英特爾i3-i5處理器之間，最高性能可達到i5處理器的水平，今年將會有整機發布。

　　兆芯一同展出的還有開先ZX-C系列處理器、開先ZX-C+系列4核處理器、開勝ZX-C+8核處理器、ZX-100S 芯片組，以及基于這些通用處理器的一些列國產整機、服務器、集成商解決方案和可信終端解決方案等。

　　傅城告訴集微網，目前兆芯的國產通用芯片已經累計出貨幾十萬顆，到2018年年底將有望實現累計出貨100萬顆。

　　傅城透露，兆芯將于明年推出16nm國產CPU芯片。這是一款兆芯發力高端芯片之做，主頻最高可達2.8GHz～3.0GHz。

　　目前，兆芯的國產通用芯片已經在聯想臺式機/一體機和筆記本、同方一體機、儀電mini PC、聯想服務器、火星高科服務器等產品上得到了應用。

　　體驗之后，記者發現這些國產整機在處理辦公文件、播放高清視頻、運行熱門游戲等方面與日常所使用的PC萬物差異，完全可以滿足日常辦公應用和輕娛樂的使用，因此，兆芯國產通用處理器已經全面具備替代國際廠商同類芯片的能力。

　　IP核100%的自主研發為“自主、安全、可控”護航

　　兆芯成立于2013年4月，由上海市國資委下屬的上海聯和投資有限公司控股。截止目前，兆芯擁有員工總數超過1200人，總部位于上海張江，在北京、武漢、深圳等地都設有分支機構。兆芯是目前國內唯一掌握處理器、配套芯片組和圖形處理器三大核心技術的公司，掌握著三大核心芯片共計480萬行代碼，芯片的設計研發全部由本土員工組成的技術團隊在國內完成，實現了全部研發環節的透明可控。

　　兆芯的工作人員介紹，目前公司所有的通用處理器和芯片組全部由兆芯自主完成設計研發，且處理器和芯片組相關IP核100%自主研發。

　　不僅如此，兆芯還利用自身IP與合作伙伴合理打造新工藝。目前，兆芯的代工合作伙伴主要有兩家，臺積電和上海華力微電子，采用28nm制程的芯片都在臺積電代工，采用40nm制程的芯片則在華力代工。傅城表示，目前，兆芯和華力通過設計與制造的緊密協作，打造了國產x86通用處理器專用工藝生產線。2019年以后將有一款28nm的CPU在華力代工。該CPU的生產將采用專用工藝，兆芯將拿出相關的IP來幫助華力實現28nm制程工藝。

　　兆芯現在自主研發和量產的CPU都是基于國際主流的X86架構。由于到2018年4月，與英特爾之間X86的授權即將到期，這將是兆芯不得不面對的問題。傅城明確表示授權問題影響不大。他講到，自2013年以來，兆芯基于X86架構做了很多新的工作，也擁有了自主的知識產權。X86架構最早的指令集早已經過了十年的保護期，之前已經授權的內容將永久有效，新的授權協議所授權的是2018年以后新增加的指令集。

　　主攻PC與服務器，有意挺進消費市場

　　據了解，X86架構在左面辦公領域的份額高達95%以上，并具有生態系統成熟，操作系統、辦公軟件遷移成本低廉，軟硬件兼容性出色等優勢。兆芯的國產通用處理器全面兼容X86指令集，完美支持全系列Windows操作系統，因此與ARM、MIPS等架構的CPU相比，有著天然的優勢。

　　在國產化方面，兆芯與國內行業領軍企業在操作系統、工藝、固件、整機、嵌入式工控、網安等領域通力合作，共同構建了一條從芯片研發生產、到硬件整合、到系統集成、再到應用和服務的完整國產化產業鏈。傅城介紹道，兆芯有一款ZX-B系列的特殊用途處理器，全產業鏈完全實現了國產化。

　　在商用方面，2015年底，兆芯芯片已經達到聯想公司的整機量產標準。采用兆芯ZX-C四核處理器的國產整機通過了CCC認證和節能環保認證，平均無故障時間指標超過10萬小時，在軟硬件成熟度、系統安全等級方面達到國際水平。目前，使用兆芯CPU的計算機，已經在上海市政府辦公、非稅管理系統和婚姻登記系統中成功進行了示范應用，取得了眾多良好反饋，并被上海市政府正式納入采購平臺，2016年上半年實現萬臺的產量，預計未來三年將達到30萬臺出貨量。

　　目前兆芯國產X86通用處理器的整機已經在黨政軍辦公，信息化等國家重點系統工程中得到了實際應用，在服務器、嵌入式整機、存儲系統等領域也已經可以滿足用戶需求。“如ZX-C系列主頻在2.0GHz～2.3GHz之間的處理器就已經用作入門級的服務器件上。”傅城告訴集微網，“后續還將向消費級市場進軍，但時間將比較長，有兩個原因：一是，現在兆芯處理器的主板各元器件都是固定的，用戶暫時還沒有辦法DIY(未來將會有插槽設計);二是，產量相對有限，芯片成本較高，但還是能夠承受。”

　　坦白的說，在公開市場，兆芯很難與英特爾、AMD等國際大廠競爭，但是經過多年的努力，兆芯的國產通用處理器已經可以滿足絕大多數國家自主可控領域的辦公應用，對推進全面的國產化則產生了積極的意義，初步實現了對進口通用芯片的替代。