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拒绝美国芯片?国产CPU的底气与挑战

2025-01-12  

  月初,随着美国出口管制新规宣布,我国半导体产业迎来新一轮封锁。国内多家行业协会发表声明,建议审慎采购美国芯片。在此背景下,业界目光进一步聚焦国产芯片业态,尤其以国产路线,占据了国产化芯片市场关键位置和绝对份额,能否在重重围堵下实现自主路线突围变得愈发关键。

  那么,面对美方制裁加码,两大国产主流芯片路线受影响程度如何?国产厂商能否持续走稳芯片自主之路?在2027全面国产替代要求下,我们需要做好哪些功课?

拒绝美国芯片?国产CPU的底气与挑战(图1)

  此次制裁是历次制裁的集大成者,用美国商务部长雷蒙多的话说,“集创新与全面于一体”。基本上把美国政府目前能想到的、能做到的措施都出台了。

  有媒体称,拜登政府的出口管制新规不仅将140家中国企业列入实体清单,还把更多半导体设备、高带宽存储芯片加入出口管制范围,这意味着美方对华科技封锁战略延续性加强,在可预见的未来将极度考验国产芯片的自主发展能力。

  对于ARM和X86两大国产化主流路线,一方面将迎来美国芯片唱衰后的市场缺口,需求侧机遇明显;另一方面也要面对全面封锁后的技术迭代挑战,可持续发展压力加大。

  其中,指令集授权限制较大的国产ARM芯片,正在遭遇长期挑战。业内人士指出,由于ARM公司独特的授权机制和政治站位,在美方单边制裁下,国产厂商不仅很难获得ARM架构新版本授权,并且在旧版本基础上的芯片技术迭代也受到严重影响。

  据了解,ARM公司对下游采用“一代一买”的授权模式,被授权方无权在指令集层面进行大幅拓展,芯片性能、功能提升主要依赖于版本更新。目前,华为、飞腾等国产ARM厂商被禁止购买新版授权,如鲲鹏、麒麟等芯片产品已多年未曾跨代升级。

  相对来看,X86路线采用交叉授权,获取门槛较高,但下游厂商自主发展空间广阔。如海光、兆芯等厂商,近几年保持了国产X86芯片稳步迭代。前者还在国家意志推动下,提前获得X86完整交叉专利授权,为自主芯片发展创造了有利条件。

  最新消息显示,海光CPU已成功吸收消化X86技术,并进一步跑通国产C86自主迭代路线,实现了国产CPU+GPGPU技术的持续发展,整体性能直追国际同类X86芯片水平。

  这一点在新一轮制裁背景下显得弥足珍贵。伴随着美国施压下的“多边制裁”加剧,无论是ARM抑或X86,都很难再依赖于上游芯片设计授权,构建自主芯片技术体系势在必行。从X86到C86(chinese 86),或成为国产芯片应对可持续发展挑战的重要先手。

  在“拒绝美国芯片”的呼声中,本土半导体产业正在扔掉拐棍,转向自主开放的新赛道。国产芯片发展也迎来一个关键命题:如何走稳自主之路。

  从两大芯片路线发展情况来看,国产ARM和C86都有其不可复制性。ARM芯片在国内市场快速崛起,一方面受益于移动端时代红利,市场增量加持明显;另一方面在于ARM授权的低门槛,过去只要缴费基本都可以获取授权。

  直到ARM公司在美国政府授意下,正式切断国产ARM的版本获取通道,华为等厂商几乎被钉死在旧版本框架中。乃至于我们即便具备国际一流的技术研发能力,也无法绕过授权限制实现ARM新版本功能,只能眼睁睁看着性能差距拉开。

  据消息人士透露,为了打开ARM芯片迭代空间,华为还进行过多次跨路线尝试。比如去年想要携手英特尔,通过X86技术植入解决多精度计算问题。可惜后来国内直接发布相关禁令,导致这一“曲线救国”战略告吹。

  有鉴于国产ARM困境,业内逐渐形成共识:自主芯片发展必须从底层技术路线上确保安全可控。尤其在芯片设计层面“卡脖子”环节,需要尽早解决受制于外的问题。

  从X86的国产化路径来看,海光、兆芯等国产厂商,显然也重点考量了本土芯片市场需求,并在技术路线发展上争取到更多的自主权。

  尤其X86完整交叉专利授权的获取,是在特殊时势下的国家战略行为。随着国产C86技术基础日渐夯实,海外同类芯片获取难度暴增,该路线在产业意义上更加关键,甚至不啻于新时代的两弹一星和高铁大飞机。

  业内有分析指出,两大路线目前在国内市场占比都排在绝对前列,但更长远来看,C86路线的可持续发展能力更强,更有助于发挥本土市场规模优势,快速培育起自主芯片生态体系。另外,国产ARM也应抓紧重塑底层技术逻辑,力求在根本上摆脱授权限制,开辟出独立的产品迭代路线。

  受政策和产业需求多重驱动,国产芯片替代进程不断提速,信创领域加快步入深水区,用户市场也对本土芯片产品提出了更高要求。

  从需求侧分析,信创用户当前主要围绕“多快好省”四大采购需求:一是芯片产品的充足供应,尽量缩短交付周期;二是要提升系统迁移效率,避免冗余的适配调优;三是优化性能表现,保障实际场景中的运行效果;四是控制替代成本,满足用户降本增效需求。

  某信创行业媒体指出,随着2027全面国产化目标临近,市场采购动作越发频繁,信创需求处于高速动态演变中。国产芯片必须加快实现从“安全可用”到“好用易用”的进阶,在窗口期内接稳国产化市场基本盘。

  “信创芯片应用难题在于生态,产品兼容性决定了用户的迁移效率和成本,这是撬动信创市场的重要支点。”有业内人士称,ARM和X86的国际生态体系都很成熟,但国产ARM发展受阻,华为等头部厂商在生态层面逐渐脱节,目前相对封闭,大规模应用难度较大。

  生态封闭带来的迁移难度和性能损失最为明显。根据市场信息,华为在信创客户开拓中,前期的迁移工作尤为繁琐,一些中大型项目需要上百人的技术团队支持。在当前大规模替代需求下,供需双方无疑要承受极大的成本压力。

  此外,受限于国产ARM与主流生态的壁垒,在异构移植项目中不乏调优失败的案例,进而影响到系统稳定性,甚至导致芯片性能表现大打折扣。近几年,业内在一些ARM厂商的CPU、NPU产品测评中,甚至出现了“纸面数据”的说法。

  当然,国产ARM的生态短板,在于技术路线和发展模式差异。相较之下,C86在国产化发展中,完整对接了X86主流生态,这为“Wintel”国际体系下的信创大规模采购替代,提供了性价比更高的选择。

  更值得一提的是,作为唯一的复杂指令集路线在高性能CPU上优势明显,这也是我们过去高度依赖英特尔等国际产品的原因。目前海光C86芯片已经实现局部赶超英特尔芯片,无疑进一步填补了国内高端通用算力缺口,也将为信创芯片市场升级奠定基础。

  沧海横流,方显英雄本色。不可否认,美方重重制裁加码,对国产芯片发展是一场严酷的考验,但也为真正具备核心自主竞争力的芯片产品,提供了一个更广阔的舞台。随着信创替代稳步推进,国产化舞台已拉开帷幕,让我们期待真正的主角续写新的精彩。

拒绝美国芯片?国产CPU的底气与挑战(图2)

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