飛象網(wǎng)訊 （計育青/文）近幾十年來，國內(nèi)IT產(chǎn)業(yè)發(fā)展非常快，從通用軟硬件到專為各行各業(yè)開發(fā)的解決方案，都形成了龐大的市場規(guī)模。不過應(yīng)該看到，盡管國內(nèi)IT廠商在市場上占據(jù)了較大份額，但底層協(xié)議、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、架構(gòu)、生態(tài)等基礎(chǔ)環(huán)節(jié)仍然大多數(shù)由國外IT巨頭牢牢把握，平時使用會面臨諸多安全風(fēng)險，國際形勢動蕩則容易受到美國的制裁打壓。
為尋求破局，中國多年來一直在積極推動建立自主把握的IT底層架構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)，打造不受制于人、開放生態(tài)的信息技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)(信創(chuàng)產(chǎn)業(yè))。信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)的根在CPU，經(jīng)過多年的積累，國內(nèi)CPU目前形成了ARM、X86、自研三大流派和華為、飛騰、龍芯、海光、兆芯、申威六大品牌的格局。從長遠(yuǎn)發(fā)展的角度出發(fā)，下一步國產(chǎn)CPU有必要通過產(chǎn)業(yè)資源的整合來做大做強(qiáng)。
三大流派，各有千秋
縱觀國產(chǎn)CPU的三大流派，以龍芯為代表的自研派選擇的是自立門戶。龍芯前期發(fā)展了MIPS指令集，2020年推出了完全自研的LoongArch指令集，在計算性能上也在不斷升級，目前面臨的主要問題是生態(tài)不夠完整和豐富。
X86技術(shù)目前在PC、服務(wù)器領(lǐng)域如日中天，不但芯片本身的技術(shù)成熟，適配廠商和軟硬件產(chǎn)品也最多、應(yīng)用最廣泛。不過X86技術(shù)完全由美國廠商掌握，國內(nèi)兆芯、海光等廠商雖然獲得了IP授權(quán)，但在此基礎(chǔ)上推進(jìn)信創(chuàng)并不可靠。近年來，美國在科技領(lǐng)域制裁打壓國內(nèi)廠商已成常態(tài)，X86授權(quán)隨時可能被中斷，屆時一切努力都會付于流水。2022年6月，西北工業(yè)大學(xué)服務(wù)器被曝遭到美方情報機(jī)構(gòu)攻擊，對方對軟硬件環(huán)境的熟悉程度表明，構(gòu)建在X86之上的信創(chuàng)產(chǎn)品無法充分保證安全性。
相比之下，中國ARM派在自主性、生態(tài)和商業(yè)發(fā)展上更加均衡。一方面，華為、飛騰等國內(nèi)廠商都拿到了ARM的永久授權(quán)，可以在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上持續(xù)地進(jìn)行自研開發(fā)；另一方面，ARM+安卓生態(tài)在移動端擁有極為豐富的應(yīng)用品類，可以輕松遷移到桌面版ARM系統(tǒng)下。在商業(yè)化方面，華為、飛騰等都實現(xiàn)了規(guī)模出貨，特別是華為基于ARM技術(shù)打造的麒麟CPU已經(jīng)被規(guī)模應(yīng)用于華為擎云系列商用臺式機(jī)、筆記本電腦等產(chǎn)品上。
立足當(dāng)下，著眼未來
CPU多路出擊固然展現(xiàn)了中國信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新能力，但也在很大程度上分散了資源和市場，為硬件適配、操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件的開發(fā)帶來了不必要的困難，影響了國產(chǎn)IT生態(tài)的發(fā)展壯大。事實上，不但每家國產(chǎn)CPU都很難做大做強(qiáng)，相關(guān)配套產(chǎn)業(yè)也一直未能形成規(guī)模效應(yīng)。據(jù)統(tǒng)計，2021年四季度的全球CPU市場大致是英特爾占3/4、AMD占1/4，國產(chǎn)CPU份額基本為0。由此可見，在經(jīng)過了一段時間的分散探索之后，中國信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)需要逐漸收斂技術(shù)路線，沿著一種最適合長期發(fā)展的道路走下去，為當(dāng)下的中國市場提供可用、可靠的解決方案，也為未來國內(nèi)信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展奠定扎實的基礎(chǔ)。
通常認(rèn)為，現(xiàn)在就是X86與ARM的路線之爭，不過這其實并不是什么二選一的問題，而是市場發(fā)展到一定階段后，出現(xiàn)了不同的解決方案來滿足細(xì)分的客戶需求而已。X86技術(shù)始于1978年，在長期迭代中成為了PC和服務(wù)器等市場的霸主，特點是高功耗、高性能、模塊化，不過在低功耗、高性能、高度集成的移動計算時代處于下風(fēng)。ARM平臺則始于1994年，在高通、三星、華為、聯(lián)發(fā)科的聯(lián)手推動下，借助智能手機(jī)的興起而一舉超越了X86架構(gòu)，占據(jù)了移動計算的霸主地位。目前來看，ARM在架構(gòu)、指令集、開放性等方面都比X86更有優(yōu)勢，可以在提供同等算力的情況下減少功耗，滿足綠色減排的總體需求。近年來蘋果M1/M2芯片轉(zhuǎn)投ARM，微軟Surface開始提供高通ARM芯片版本，也表明IT行業(yè)及其客戶對ARM系統(tǒng)的需求正在不斷升溫。
總的來看，X86的生態(tài)優(yōu)勢非常突出，但完全受制于人且安全性不可控，因此更適合作為過渡候選方案，同時與之共存的短板也是不可忽略的，例如：不可靠，安全風(fēng)險高。但是目前生態(tài)優(yōu)勢，才得出頂多作為過渡候選方案。畢竟一個步子不能邁得太大。ARM+Linux組合才是國產(chǎn)桌面系統(tǒng)比較理想的技術(shù)路線。首先ARM和Linux都是開放的，在此基礎(chǔ)上做持續(xù)創(chuàng)新沒有后顧之憂；其次，與ARM同行多年的安卓系統(tǒng)也是源自Linux，在國產(chǎn)操作系統(tǒng)基本都采用Linux情況下，ARM架構(gòu)無疑具有先天的親和力；第三，Linux本身就支持多核多任務(wù)，可以高效利用ARM的多核架構(gòu)，而且Linux在ARM架構(gòu)下占用內(nèi)存只有Wintel的1/4；第四，ARM+安卓生態(tài)有非常豐富的應(yīng)用，可以快速移植到ARM+Linux體系下，減少自建生態(tài)的艱難。
國產(chǎn)ARM+Linux發(fā)展迅猛
由于國內(nèi)廠商對ARM的投入早、生態(tài)也比較成熟，目前國產(chǎn)ARM芯片在桌面和服務(wù)器領(lǐng)域的商用進(jìn)展非常快。截至2022年11月，飛騰的ARM架構(gòu)芯片已與國內(nèi)55家廠商的操作系統(tǒng)、安全軟件、應(yīng)用軟件、云平臺、數(shù)據(jù)庫等近百款產(chǎn)品完成了兼容適配，并在全國32個省市、128個部委單位投入應(yīng)用。
國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)大廠阿里也在2021宣布基于ARM架構(gòu)推出自研的云芯片倚天710，這款芯片將主要用于阿里巴巴自己的云基礎(chǔ)設(shè)施。云計算對CPU的需求有其特殊性，市場上主流的x86服務(wù)器由于CPU技術(shù)封閉、受限于英特爾和AMD兩家供應(yīng)商，導(dǎo)致云服務(wù)提供商無法對CPU和服務(wù)器做進(jìn)一步優(yōu)化，自研ARM芯片則可以讓阿里在采購成本和系統(tǒng)特性上形成差異性優(yōu)勢。
華為基于ARM架構(gòu)開發(fā)的麒麟芯片更是廣為人知，不但在手機(jī)市場上名揚四海，近年來在信創(chuàng)市場上也迅速崛起。早在2020年，華為就推出了一款面向政企客戶的擎云臺式機(jī)，這款產(chǎn)品搭載了麒麟990處理器、統(tǒng)信開發(fā)的Linux發(fā)行版UOS和華為自研的獨立顯卡，實測評分超出業(yè)界標(biāo)桿25%，能效比優(yōu)于業(yè)界標(biāo)桿30%。在筆記本電腦領(lǐng)域，華為在2021年上半年推出了麒麟990芯片+UOS的擎云L410筆記本電腦，最近又傳出將推出新一代擎云L420筆記本電腦的消息。預(yù)計擎云L420會配備5nm工藝制造的8核麒麟9006C處理器，這可是當(dāng)前國產(chǎn)CPU中的頂級工藝水準(zhǔn)。
長期以來，中國一直在鼓勵自主ICT產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，但是時至今日國內(nèi)信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)仍然非常弱小，其中既有技術(shù)性能不夠用的影響，也有生態(tài)薄弱不好用的制約，但最根本還是市場巨大的慣性。這種慣性的力量是如此強(qiáng)大，以至于即使有性能更優(yōu)、成本更低的ARM+Linux方案擺在面前，人們還是傾向于購買熟悉的Wintel組合。國內(nèi)信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)要真正發(fā)展壯大起來，一方面要改變分散推進(jìn)的現(xiàn)狀，把力量集中起來，在改善目標(biāo)客戶體驗上做到極致，就像國產(chǎn)智能手機(jī)打敗三星、蘋果一樣，讓用戶真正感受到替換帶來的好處；另一方面，政府、學(xué)校、國企等承擔(dān)國產(chǎn)化引領(lǐng)職責(zé)的行業(yè)也要真替換、真使用，真正把風(fēng)尚引領(lǐng)起來。只有在國產(chǎn)IT企業(yè)、政府和市場的共同努力下，中國信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)才有可能真正突出重圍，做大做強(qiáng)。
