很多人可能知道龍芯、申威、飛騰、海思、展訊,但說道兆芯就茫然了。先看一則消息——兆芯承接了國家核高基1號專項,項目一期補貼高達56億元。而且,項目還在繼續申請中,總額已經超過70億元。
要知道,在中國能夠承接核高基1號專項,獲得如此高額的補貼,而且看起來將來還有2期、3期……項目,基本上未來5年中,兆芯即使一分錢都賺不到,也是吃喝不愁了。
這公關能力實在逆天!兆芯到底什么背景?讓我們一起來起底兆芯。
1、兆芯的概況
上海兆芯集成電路有限公司于2013年4月成立,上海市國資委下屬上海聯和投資有限公司、臺灣威盛電子是兩大股東,其中上海聯和投資有限公司出資2億美元,占股80%,威盛電子出資4975萬美元,占20%。
兆芯現有員工人數1000余人,總部位于上海張江,在北京、武漢、臺灣、美國都設有分支機構。
兆芯目前主要有四塊業務:
一是X86芯片的研發;
二是基于ARM公版設計的SOC研發;
三是GPU的設計研發;
四是芯片組的開發。
2、兆芯的X86授權來源
兆芯的技術源自臺灣VIA。
設計X86芯片的IC設計公司大部分網友可能只聽說過Intel和AMD,事實上,當年也有不少實力不俗的公司設計X86芯片,比如Cyrix公司就有Geode這樣的劃時代之作。
自上世紀90年代末,臺灣VIA先后收了美國Cyrix等公司,進而獲得了部分X86專利授權,從此開始設計自己X86芯片設計之旅。
VIA的處理器經過4個發展階段:
Joshua基本上是自娛自樂,類似于練練手的產品。
Samuel、Ezra也并不成功,一年多就淘汰了。
Nehemiah和Esther的差別僅僅是Esther采用了當時相對先進的90nm制程工藝,曾被用在雜牌上網本上。
最后的Isaiah雖然曾被三星、聯想、惠普等廠商采用,但因性能太弱,在與Intel、AMD的競爭中完敗。
VIA真正曾經輝煌過的是它的橋片,曾經占據相當大的市場份額,但在Intel的專利大棒下灰飛煙滅了。
在市場競爭失利后,可用于研發新產品的經費拙荊見肘,VIA的X86芯片基本上已經陷于停滯,VIA官網上更是N年不更新了。
3、臺灣VIA為什么來和大陸合資?
一直以來臺灣企業對技術轉移到大陸諱莫如深,從來都是只轉移富士康之類的血汗工廠。事出反常必有妖!那這次臺企為何一反常態,在高新技術產業主動與大陸合資呢?
VIA到大陸合資,并非報效祖國或者來當活雷鋒,而是有自己的小算盤。近年來中國政府轉型升級力度很大,不斷沖擊高端制造業,政府在這方面也是砸了很多錢,比如“核高基”項目。
在中國政府的推動下,一個由中國企業組成的產業聯盟和技術體系雛形已初步建立,一旦這個體系建成,大陸以外的企業在龐大的大陸市場份額將被逐漸侵蝕。
因此,VIA必然選擇參股國內公司,將自己從大陸外企業變成國有控股企業,參與“核高基”項目,進而影響中國建立自主的技術體系,影響技術路線的發展方向。
具體來說,VIA的X86處理器發展已經停滯多年,雖然VIA收購了Cyrix公司,但人才早已大量流失,早在2000年的時候,50多人的Cyrix總部就有9位核心開發人員辭職。
研發資金不足加上技術人才流失導致VIA的CPU前端設計水平嚴重落后,國內龍芯、飛騰、申威這些國產CPU在性能上,已經超越VIA最好的Nano不少距離。
(同1G主頻測試,編譯環境未知)
面對擁有世界上最齊全產業鏈、擁有最龐大工程師和產業工人隊伍、以及最龐大市場的國家,歐美的技術封鎖是不起作用的。自新中國建國以來的歷史更充分說明了,西方封鎖什么,過個8年10年,中國靠自己的力量就可以把問題都解決了。
VIA也知道技術封鎖對中國是不起作用的。大陸CPU的前端設計水平目前已經超越VIA一大截了,一旦龍芯的二進制翻譯技術成熟,或者微軟完美兼容ARM,飛騰(ARM)能運行Windows,那么VIA就是想賣身都沒人要了。
因此,在VIA的X86處理器半死不活的現狀下,與其繼續冷艷高貴,還不如趁早賣個好價錢。
一方面以合資的方式找凱子,給已經荒廢多年的X86芯片設計公司輸血,類似于俄羅斯找印度聯合研發T50、布拉莫斯等先進武器。
另一方面,還可以打開大陸市場,獲得大陸政府的政策傾斜,甚至影響大陸技術發展路線和技術體系構建。
4、兆芯X86芯片的性能
相信這也是大家最關心的問題。從早期的C3、C7到現在的Nano,兆芯性能都非常有限。目前,兆芯唯一的一款桌面X86芯片ZX-A是VIA Nano馬甲,按照VIA官網上的白皮書所示:
該測試僅說明是峰值,其實很有可能是睿頻到1.4G后的跑分結果。
從測試結果來看,Nano的性能參數確實非常不好看,不要說和Intel、AMD做對比,即使是和龍芯GS464E相比差距也很大——同樣使用GCC編譯器,同頻整數性能大約是龍芯GS464E的74.3%,浮點性能只有龍芯GS464E的43.1%,宏芯好歹還有POWER8做老底,兆芯的X86芯片的技術起點確實是太低了。
期待在國家核高基1號專項的資金的輔助下,兆芯的新微結構能夠有比較大的提升。
5、兆芯的GPU
高性能GPU的技術門檻其實很高,有很多各種專利和底層技術障礙。目前能做高性能GPU的也只有英偉達、ATI,標準放寬一點還能加上Imagination和Intel,盡管后兩者比起前兩者水一些。
如果規避上述四家廠商,而使用其他圖形芯片方案的話,渲染品質都會下降一個檔次。
手機GPU門檻相對較低是因為現在手機游戲3d渲染效果并不復雜,如果加入af、aa和高分辨率紋理的情況下,英偉達的GPU和某些廠商的GPU馬上就能拉出距離。
要做好高性能GPU,技術積累很重要,即使是現在最新的GPU,很多底層技術依舊是歷史積累上來的。即使是Intel這樣在90年代就做過圖形芯片的廠商,在GPU技術方面,也是入股Imagination之后,Intel自家的GPU性能才比較大的提高。
兆芯的GPU技術源自VIA從美國收購的S3 Graphics。S3在美國Fremont設立總部,并在上海,臺灣,深圳均設立了分公司,現有員工500余人,是一家GPU老牌設計廠商。
雖然S3 Graphics在技術上已經被英偉達和ATI拉開了一大截,但購買S3 Graphics現有的技術做基礎,能使兆芯能在相對高一點的起點起步,并少走很多彎路。
兆芯的Elite1000被用在機頂盒上,官網資料上顯示性能大約為12-15個Mali400@600Mhz,能夠支持雙路同時編解碼1080P@60fps。
9月22日,上海兆芯、上海聯彤與湖北省廣電聯合簽署戰略合作協議,“兆芯+聯彤”TVOS整體解決方案項目將在湖北落地。裝載Elite1000的機頂盒已成為廣電的TVOS御用機頂盒,相信以廣電“犯規”的市場推廣能力,該機頂盒自然能在全國大紅大紫。
兆芯最新的Elite2000,根據兆芯官網資料顯示,該GPU和英偉達的X1的GPU一樣擁有256alus,300Mhz時曼哈頓為22.5幀,而功耗只有700mW。
如果該數據沒有水分,那么Elite2000的alu效率,性能功耗比,芯片面積性能足以和英偉達的maxwell相媲美,甚至還略有勝出。(真難以置信!)
根據第三方發布的跑分軟件顯示:兆芯最新發布的Elite2000大約和Mali 760MP8性能相當,性能基本處于移動端GPU主流水平。
兆芯是國內僅有兩家做GPU的公司,另一家是長沙景嘉微電子。目前,景嘉微電子和國防科大有很深的淵源,產品怎么看都像軍用GPU。
6、兆芯的科研隊伍
相對于熱衷于將國內優質資產送給外資收購,美其名曰“招商引資”、“與國際接軌”以彰顯自己政績的某大國官員,美國對收購本國科技公司有非常嚴格的審查程序,收購美國科技公司可謂難上加難——華為曾數次試圖收購美國公司,甚至商業上彼此都已經談妥的情況下,依舊在美國政府的干涉下雞飛蛋打。
即使美國同意本國科技公司被收購,也是有很多限制條件。比如禁止裁員、限制空降管理層、公司被收購后不得離開美國、禁止技術轉移等等限制性條款都是家常便飯。
VIA的收購自然也不例外,在收購之時也被套上了名目繁多的限制性條款。也正因為如此,在相當長一段時間里,VIA的CPU設計部門基本在美國,設計師大多數都是洋人。VIA只是做到了收購、整合,并沒有真正做到將洋技術融會貫通后實現自主創新。
在兆芯成立后,開始在大陸校園招募了一批學生軍,截至目前,共招募200余人。雖然這批大陸招募的學生至少要到5—8年以后才能夠獨挑大梁,但這畢竟是技術人才本土化的開端。
7、關于兆芯的自主可控
自主,能獨立自主發展,自主選擇發展權,兆芯依附于Wintel體系,用著Intel的X86指令集,跑著微軟的Windows,只能跟著Wintel的指揮棒走,顯然不具備自主屬性。
可控,安全可控的前提條件是自己設計微結構。
目前兆芯唯一上市的桌面芯片ZX-A是VIA Nano馬甲,是VIA收購位于美國的IC設計公司于2009年左右設計的。
官網上最新的產品是ZX-C,既找不到白皮書、也找不到論文,微結構未知,根據兆芯官網資料ZX-C和ZX-A的區別在于雙核變四核,制程從40nm升級為28nm。
在ZX-C的研制過程中,剛剛從大陸招募的那批學生軍顯然不可能是研發的主力軍。因此,ZX-C很有可能同樣是國外設計團隊設計的,在安全可控方面是要打一個問號的。
雖然設計上述CPU的于美國的IC設計公司被臺灣VIA收購,但是美國情報部門要往美國公司的美國人設計的CPU里面加后門,那是一點難度都沒有。
8、兆芯是不是中國芯?
在引進技術中,往往有這樣一個過程:
先貼牌,后仿制,再修改原始設計,最后在將引進的技術融會貫通后自主創新。
實事求是地說,兆芯目前還處于貼牌階段——兆芯依舊處于逐步接受VIA轉移的X86處理器技術和相關人力資源的過程中,兆芯自己的技術人才隊伍也處在逐步培養的過程中。
兆芯成立兩年來,在CPU設計方面,ZX-C目前還沒有相關公開資料,ZX-A是VIA Nano的馬甲,完全就是美國公司的美國人設計的CPU。
因為VIA和中國大陸合資兆芯,進而將ZX-A打上國產的銘牌和自主可控的標簽是非常值得商榷的。
就現階段而言,兆芯是大陸出錢、美國設計、臺灣代工生產(中芯國際掌握28nm HKMG,芯片良品率在有保障的情況下,可能會轉移到大陸生產),大陸貼牌的一款芯片。
只有當VIA將X86處理器技術和相關人力資源全部轉移到大陸,并且自己培養的技術團隊也能獨擋一面之后,兆芯能走完貼牌、仿制、修改、自主創新的全過程,以自己的技術力量設計出擁有自主知識產權的微結構和CPU。這時,兆芯才能算是真正意義上的中國芯。
9、兆芯的優勢
兆芯最大的優勢就是背景深厚,外加臺灣VIA影響力和政治上統戰需要,使得兆芯的公關能力非常逆天。
無論是向中國政府要經費拉項目,還是要求大陸其他廠商給兆芯做配套,以及要求政府高價采購價高質次的產品,這些對兆芯而言都是so easy。
其次,是國家扶持力度大。
VIA最大的問題是市場競爭失敗后,研發資金嚴重不足,在和大陸合資后,通過中國大陸政府的輸血,還是有起死回生的可能性的。目前,在國家扶持力度上唯一能和兆芯相比的只有展訊了。
再次,兆芯是國內唯一的一家能設計出售商用X86芯片的IC設計公司
(至少在2018年以前,不會有專利糾紛,北大眾志獲得X86授權的時候有一些限制)。兆芯能完全兼容Windows,這為其市場化在操作系統和軟件生態方面掃平了障礙。
最后,可以獲得大陸以外企業的全方位支持。
在英特爾與美國聯邦貿易委員會(FTC)達成協議后,在2018年4月前,VIA與Intel將可相互使用對方的專利。因此,兆芯能在芯片設計方面充分學習借鑒Intel的技術和設計,不至于像龍芯那樣摸著石頭過河。相比于龍芯,兆芯在追趕之路上能順利很多。
VIA有自己的USB芯片、聲卡、網卡等多種外圍芯片的研發設計能力,兆芯可以通過VIA獲得外圍芯片的技術支持。
此外,按兆芯發布的PPT來說,ZX-E為16nm制程工藝。眾所周知,Intel擁有的是14nm和22nm兩種制程,三星有的是14nm和20nm制程,格羅方德從三星獲取了14nm制程工藝的相關技術,中芯國際也是爭取在2018年攻克14nm制程。目前為止,擁有和準備研發16nm制程的只有臺積電。
很顯然,幾年后上市的ZX-E將很可能由臺積電代工,這使兆芯的制程工藝能優于同時期的龍芯、飛騰、申威等國產芯片。
10、小結
兆芯項目,本質上是上世紀80年代以市場換技術的再現,是臺灣電子產業整體衰弱和中國大力扶持集成電路產業背景下、在國內權貴和臺灣VIA鼎立推動下,中國大陸和中國臺灣利益交換后的妥協產物——大陸可以獲得能商業化設計生產X86芯片和GPU技術的授權,臺灣VIA可以獲得大陸的資金扶持、政策傾斜和市場。
兆芯當務之急是盡快培養自己的技術人才和完整接受VIA轉移過來的技術。
爭取在未來5年內,將技術轉移到國內實現技術本土化,培養出自己的技術人才,走完從貼牌、仿制,到修改原始設計,再到自主創新的全過程。
在兆芯目前還是處于貼牌的狀態下,這樣的貼牌貨要是主攻政府采購和安全市場那就是拿國家信息安全當兒戲,雖然某些人確實正試圖這么做。
在已獲得政府資金、政策等方面大力扶持的情況下,兆芯的正途應當是去市場上拼殺,何況兆芯還不像龍芯、申威存在軟件生態問題,能完美運行Windows。
若能從Intel和AMD手里搶回市場,那這次市場換技術就是成功的。
若在政府的巨額資金扶持下,依然要靠政府采購來過日子的話,那這次市場換技術顯然是失敗的,而且還會對龍芯、申威、景嘉微電子等走獨立自主發展路線的CPU和GPU造成沖擊。
最值得兆芯學習的成功范例就是當年引進米格21,在只有一半圖紙(而且圖紙還被毛子做了手腳)和幾架樣機的情況下,中國航空人以自我犧牲、自我奉獻的崇高精神,獨立自主、艱苦奮斗,一步一個腳印,吃透技術,完成“引進技術、逆向工程、融會貫通、推陳出新”的全過程,使米格21的改進發展型號連米高揚設計局都不認識了。
(米格21魔改)
兆芯到底是能像當年引進米格21那樣,引進技術后能將其消化吸收,推陳出新?還是像汽車、大飛機產業那樣,在市場換技術中沉淪?讓我們拭目以待吧。
國家對兆芯的投入如此之大!期望兆芯能不負眾望。