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浅谈国产CPU自主性的四个等级

2023/12/26
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就国产处理器自主性而言,从高到低可以分为四个等级。

第一等级:自主指令集,自主设计核心IP

这类CPU采用自主指令集,核心IP自主研发,不仅不需要向外商购买技术授权,反而可以将自己的指令集和IP向国内外厂商授权。在IC设计上彻底杜绝了卡脖子问题。

第二等级:基于国外指令集设计CPU

这类CPU以合资或购买外商指令集授权方式解决专利问题,基于外商公版架构或引进的CPU源码进行修改,走技术引进消化吸收再创新的发展路线,希望复制“高铁模式”。
优点是能够兼容国外主流软件生态,有外商高性能CPU核原始设计作参考,可以站在巨人肩膀上。缺点是向外商支付高昂技术授权费,而且不能像纯自主CPU那样能对外授权指令集和IP。在利润和技术路线自主性上受制于人。

第三等级:买IP设计SoC的厂商

目前,IC设计产业分工很深,设计CPU、SoC已经有点类似于用乐高积木搭建模型,CPU核、GPU核、内存控制器等IP就是一个个乐高积木,设计SoC就像拿乐高积木搭建模型。一些IC设计公司核心IP全靠买,做的就是把买来的几十个、上百个IP集成到一起。
以国产ARM手机芯片而言,CPU、GPU、互联等模块曾长期从外商采购,自主性普遍偏低,一旦国外高端IP买不到,就只能用次一级的IP设计SoC,在性能上逊色于竞争对手,只能打情怀牌吸引消费者。

第四等级:基于国外CPU开发国产CPU

有的是拿外商的CPU和自家的安全模块封装到一起重新打标,有的直接买外商源码流片,打本土品牌商标。

铁流认为:

第一等级CPU自主含金量是最高的,对于突破当下“卡脖子”的环境而言,意义是最大的。不过,纯自主技术意味着与国外主流生态不兼容,商业化难度大。

第二等级CPU可以锻炼本土企业的设计能力,只要形成技术迭代能力,就能够在中等烈度制裁的情况下正常运营。由于可以兼容国外主流生态,商业化方面比纯自主CPU有明显优势。不过,这类CPU在底层技术上对外商有依赖,且要向外商支付高额授权费,利润上受制于人。

第三等级CPU只做SoC设计,IP全靠买,因而只能锻炼物理设计能力,对于提升前端设计能力于事无补,且外购的IP可能被外商植入后门,先天存在安全风险。同样由于IP需要外购,抗风险能力弱。这类CPU/SoC的商业价值远远高于自主价值。

第四等级CPU基本就是外商马甲。

简言之,应当重点扶持第一等级CPU,在事关信息安全的行业推广第一等级CPU;引导第二等级CPU提升设计能力,锻炼人才队伍,帮助其走完技术引进消化吸收再创新全过程,鼓励其参与商业市场竞争;不宜给予第三等级、第四等级CPU过多国有资源,应当让其在商业市场自由竞争,自食其力。

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铁君公众号主笔,主要关注领域为半导体、操作系统、人工智能、通信、云计算。