CPU芯片被誉为一个国家的“工业粮草”,代表了一个国家信息技术水平。近年来,中国信息产业飞速发展,却一直深受“缺芯”之苦。十几年来,芯片进口远超石油成为中国最大宗进口产品,特别是其中市场化程度最高的电脑CPU,基本依靠全进口。而今,随着上海兆芯发布的全新一代KX-5000系列处理器,让我们看到了打开“芯结”的曙光。

兆芯的国产x86芯路历程

在所有类型的芯片之中,计算机中央处理器(CPU)是业界公认研发难度最大、复杂程度最大的一类产品,但同时也是维系和推动整个信息产业发展最不能缺少的产品。我国正处在信息产业飞速发展时期,信息技术应用层出不穷,CPU无疑是我们真正缺失、最需要补上的集成电路产品之一。

众所周知,x86处理器领域,老大老二分别是英特尔(intel)和AMD,而老三则是2013年成立的上海兆芯集成电路公司。作为中国唯一一家具备独立自主设计x86处理器能力的厂商,兆芯的产品撬动了进口计算机处理器在国内市场的统治地位,如今他们在工艺、软件集成、操作系统和嵌入式方案上已经形成了完备的生态链。

作为处理器领域的一匹黑马,2013年上海兆芯与中科院上海高等研究院、联想、华力微电子一起承担了“核高基”国家科技重大专项,兆芯负责其中“安全可靠的桌面计算机CPU”课题。经过4年多努力,由兆芯研发的ZX-C系列中央处理器已实现规模量产。测试发现,搭载兆芯CPU的电脑整机无故障时间已经达到了10万小时,完全满足商业化量产的标准。能做到这一点,除了持续的研发外,兆芯还走了一条与先前国内企业不同的路:采用与英特尔相同的x86架构,这使得国产CPU能够与Windows视窗操作系统和应用软件形成良好的兼容。相关专业人士表示,x86架构在桌面办公领域占据绝对核心的地位,政府、企业办公都脱离不了x86整机和服务器。十几年来,中国企业不断在研制国产CPU,为何市场上却依旧十分鲜见?关键问题就在于此。

“跑分”与第七代I5不相上下

日前上海兆芯发布了国产X86处理器KX-6000及KH-30000,这是国内首个16nm工艺、8核3.0GHz的高性能处理器,整体性能已经超过了Intel酷睿i5-7400处理器,满足日常的办公、娱乐应用没有压力。

兆芯此次正式发布的开先KX-6000/开胜KH-30000系列处理器基于16nm工艺,是国内首款主频达到3.0GHz的国产通用处理器,且支持双通道DDR4-3200内存。新一代兆芯国产通用处理器采用SoC设计,芯片集成度进一步增强,性能提升50%,性能功耗比是兆芯上一代产品的3倍,能够带来更具效率的交互体验,同时凭借性能和功耗方面的优化,开先KX-6000系列处理器可更好的满足移动平台设备的配置需要。

该芯片采用全球最通行的X86架构,也就是说可以运行基于Windows的各种软件,包括办公套件、数据库、视频播放器、虚拟现实应用、甚至是各类游戏。根据跑分评测,其性能与英特尔第七代i5芯片相当,甚至略有优势,而i5芯片是去年上市的大部分中端电脑的主流配置。

在技术上,KX-6000有几大突破:

1、它是国内第一款主频达到3.0G赫兹的通用CPU,使国产CPU的性能第一次与国际主流产品如此接近。

2、它是第一款内置CPU、芯片组和图形处理器(GPU)的芯片产品,能使未来电脑的设计更简洁。

3、它是第一个在发布会前夕就与近千种软硬件产品进行兼容性测试的国产CPU,可以在发布后的第一时间就为用户所用。

兆芯新CPU成功流片,对标英特尔i5

据了解,兆芯是国内仅有的掌握中央处理器(CPU)、图形处理器(GPU)、芯片组(Chipset)三大核心技术的公司,拥有三大核心芯片的完全自主设计研发能力。其中,兆芯自主研发并量产的中央处理器(CPU)基于国际主流的x86架构,是目前国内唯一一个可以完全替代英特尔等同类型产品的国产自主CPU供应商。

由于产品性能优异,继入围上海政府采购网电子集市后,采用兆芯国产x86处理器的清华同方超翔Z8000-06006台式机入围安徽、福建两省及济南、武汉两市政采目录。此外,兆芯台式机已经有数百台在和辉光电、上海华力微电子有限公司等企业的生产及办公系统使用,兆芯还通过上海银行的可靠性测试,即将大批量采购。

在早前接受科技日报采访的时候,上海兆芯集成电路有限公司副总经理罗勇博士提到,“兆芯处理器的整体性能已经能够对标国际主流标准,以ZX-C系列CPU及KX-5000为例,已经可以对标Intel第六代i3处理器,主机频率可以达到2GHz,对于日常办公应用、4K解码,甚至运行使命召唤、古墓丽影等主流3D游戏已经毫无压力。”

而兆芯下一代开先KX-6000系列处理器已成功流片,其基于更先进的16nm工艺,主频高达3.0GHz,兼容x86指令集及SSE4.2、AVX2等扩展指令集。开先KX-6000系列处理器单芯片集成4/8个CPU核心,内存控制器,PCIe控制器、SATA控制器及USB控制器等,拥有4MB/8MB高速缓存,支持DDR4-3200速率内存,兼容PCIe 3.0并支持SATA Gen3和USB 3.1等标准,性能与Intel i5处理器看齐,实现对国际先进水准的加速追赶。