在全球半導(dǎo)體賽道上,集成電路已經(jīng)成為了新一輪競賽的核心。面對技術(shù)的巨大需求,中國一直在尋找著一條適合自己的路。我們一度借助X86等成熟的外部技術(shù)力量趕上了前沿,但這種依賴并非長久之計(jì)。
技術(shù)的劍刃上涂滿了不確定性,而X86芯片安全疑慮的陰影就橫亙在我們面前。然而,開源架構(gòu)和自主架構(gòu)芯片的春天正在到來,帶給我們希望的同時(shí)也描繪出了新的挑戰(zhàn)。
垂垂老矣的技術(shù)霸權(quán)
X86架構(gòu),作為計(jì)算機(jī)科技的基石,自1978年由英特爾公司發(fā)布8086微處理器以來,對整個(gè)計(jì)算機(jī)歷史產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。
對于X86架構(gòu)的發(fā)展,英特爾和AMD等公司在推動多核處理器技術(shù)、超線程技術(shù)等方面發(fā)揮了關(guān)鍵的作用,這些進(jìn)步標(biāo)志著計(jì)算機(jī)硬件性能的顯著提升,同時(shí)也推動了計(jì)算機(jī)科技的重大進(jìn)步。
盡管X86架構(gòu)帶來了一些技術(shù)的重大突破,但它也有一些主要的技術(shù)局限。例如,隨著移動計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)的普及,能耗逐漸成為關(guān)鍵問題。
由于X86架構(gòu)具有復(fù)雜的指令集和微架構(gòu)設(shè)計(jì),其能耗表現(xiàn)相較于其他架構(gòu)并不占優(yōu)勢。同時(shí),芯片制程技術(shù)的持續(xù)發(fā)展也帶來了新的挑戰(zhàn)。每次技術(shù)的迭代都需要投入巨額的研發(fā)經(jīng)費(fèi),對于依賴X86架構(gòu)的公司來說,這就意味著巨大的經(jīng)濟(jì)壓力。
與此同時(shí),新的架構(gòu)如ARM和RISC-V正在迅速嶄露頭角。
ARM架構(gòu)因其在能耗方面的優(yōu)秀表現(xiàn),已經(jīng)成為移動設(shè)備領(lǐng)域的主導(dǎo)架構(gòu)。RISC-V,作為一種開源的硬件指令集架構(gòu),由于其開放和靈活的特性,正在逐步獲得業(yè)界的廣泛關(guān)注和接納。這些新的架構(gòu)無疑對依賴于X86架構(gòu)的公司提出了挑戰(zhàn),同時(shí)也為整個(gè)芯片行業(yè)提供了新的發(fā)展機(jī)遇。
“國產(chǎn)X86”面臨的技術(shù)陷阱
當(dāng)我們把視線轉(zhuǎn)向國產(chǎn)X86芯片時(shí),面臨的挑戰(zhàn)更為復(fù)雜。對于目前的國產(chǎn)X86芯片來說,其性能還無法與AMD或Intel等國際大廠的產(chǎn)品相比。無論是在計(jì)算性能、能效、生態(tài)兼容性等方面,都存在較大的差距。
這種差距不僅源自于技術(shù)積累的深度和廣度,也與研發(fā)投入、人才儲備等多方面因素有關(guān)。
更為重要的是,當(dāng)前的國產(chǎn)X86芯片依賴于外部技術(shù)授權(quán),這也帶來了一系列風(fēng)險(xiǎn)。例如,由于技術(shù)授權(quán)的限制,國產(chǎn)X86芯片在技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)上存在一定的約束。另一方面,如果因?yàn)楦鞣N原因授權(quán)被撤銷,將會對企業(yè)的正常運(yùn)營產(chǎn)生巨大影響。
這就引出了一個(gè)重要的問題:國內(nèi)是否有可能基于X86實(shí)現(xiàn)自主研發(fā),甚至成為業(yè)界領(lǐng)導(dǎo)者呢?答案是存疑的,看似國產(chǎn)X86的策略是站在巨人的肩膀上,享受國外技術(shù)成熟生態(tài)的果實(shí),但是隨著自主研發(fā)過程中的技術(shù)突破,將會面臨國際大廠用長達(dá)五十年時(shí)間構(gòu)造的X86生態(tài)專利池。對于目前的國產(chǎn)X86芯片來說,實(shí)現(xiàn)這無疑是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。
總的來說,X86架構(gòu)雖然在計(jì)算機(jī)科技?xì)v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(shù)局限。對于國產(chǎn)X86芯片來說,面對更多的是國際競爭對手的壓力,以及對外部技術(shù)依賴的風(fēng)險(xiǎn)。
芯片捷徑上技術(shù)與法律風(fēng)險(xiǎn)叢生
除了技術(shù)風(fēng)險(xiǎn),法律風(fēng)險(xiǎn)是國產(chǎn)X86芯片,如海光和兆芯面臨的一項(xiàng)重大挑戰(zhàn),這主要體現(xiàn)在技術(shù)授權(quán)和專利保護(hù)兩個(gè)方面。
在技術(shù)授權(quán)方面,海光和兆芯所生產(chǎn)的X86芯片都依賴于從AMD、Intel獲得的技術(shù)授權(quán)。然而,這種依賴可能給他們帶來嚴(yán)重的法律風(fēng)險(xiǎn)。具體來說,如果因政治因素或其他原因AMD撤銷了授權(quán),那么海光和兆芯可能會立即失去生產(chǎn)和銷售這些芯片的能力。例如,在過去幾年中,由于美國對華為的出口限制,ARM曾短暫中斷過對華為的技術(shù)授權(quán),這給華為帶來了嚴(yán)重的業(yè)務(wù)影響。這是一種具體的風(fēng)險(xiǎn),海光和兆芯必須準(zhǔn)備應(yīng)對。
在專利保護(hù)方面,海光和兆芯也可能面臨法律風(fēng)險(xiǎn)。盡管他們獲得了X86架構(gòu)的授權(quán),但是在芯片設(shè)計(jì)和制造過程中,可能會涉及到其他的專利技術(shù)。如果他們在使用這些技術(shù)時(shí)未能獲得相應(yīng)的授權(quán),可能會被其他公司發(fā)起專利侵權(quán)訴訟。例如,2018年,高通就曾因?yàn)槲传@得必要的授權(quán)而被蘋果公司起訴,最后不得不支付數(shù)十億美元的賠償。
發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)沒有捷徑,在國外高精尖產(chǎn)業(yè)發(fā)展踩過的坑,中國要實(shí)現(xiàn)技術(shù)升級,也都要再走一遍。如國內(nèi)大力發(fā)展“國產(chǎn)X86”,對自主知識產(chǎn)權(quán)技術(shù)勢必造成影響。
自主技術(shù)應(yīng)該找到自主發(fā)展路徑
轉(zhuǎn)型為多架構(gòu)平行發(fā)展是一個(gè)值得探討的方向。
ARM、RISC-V、LoongArch等新型架構(gòu)體系各有優(yōu)勢。ARM以其低能耗和高效能而聞名,已在移動設(shè)備和嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域占有重要地位。RISC-V則以其開源、靈活且模塊化的設(shè)計(jì)吸引了許多研究人員和開發(fā)者。LoongArch作為國內(nèi)自主研發(fā)的新型架構(gòu),其發(fā)展也值得關(guān)注。
雖然這些新型架構(gòu)體系各自面臨著技術(shù)門檻、生態(tài)建設(shè)、市場接受度等挑戰(zhàn),但國產(chǎn)芯片制造商通過掌握多種架構(gòu),既可以優(yōu)化產(chǎn)品線,又可以減少對單一技術(shù)授權(quán)的依賴。
架構(gòu)之爭是偽命題
芯片從設(shè)計(jì)到應(yīng)用涉及到龐大的產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同,軟硬件協(xié)同發(fā)展是推動國產(chǎn)芯片進(jìn)步的關(guān)鍵。龍芯的LoongOS、Loongnix配合龍芯LoongArch系列處理器的形式為軟硬件協(xié)同發(fā)展提供了很好的借鑒思路。中國的操作系統(tǒng)和軟件生態(tài)還較弱,這限制了自主CPU的發(fā)展。比如,盡管國產(chǎn)麒麟OS和UOS操作系統(tǒng)的推出為國產(chǎn)硬件的應(yīng)用提供了支持,但相比傳統(tǒng)的X86+Windows,其應(yīng)用程序的兼容性和生態(tài)完善程度還有很大差距。究其原因,是缺少了對標(biāo)Wintel的軟硬件協(xié)同土壤。
對高科技產(chǎn)業(yè)的長期政策支持至關(guān)重要。在芯片產(chǎn)業(yè),政策支持不僅體現(xiàn)在資金投入,也包括建設(shè)產(chǎn)業(yè)園區(qū)、人才政策、稅收優(yōu)惠等多方面。更深層次的,政策需要鼓勵(lì)創(chuàng)新,而非簡單復(fù)制國外的技術(shù)和模式。只有在不斷探索和創(chuàng)新中,國產(chǎn)芯片才能從依賴他人的局限中解脫出來,
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原創(chuàng)文章，作者：陳晨，如若轉(zhuǎn)載，請注明出處：http://m.2079x.cn/article/572542.html
