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CPU技术引进三大陷阱

铁流 · 2023-10-26 · 来源:铁君公众号
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  就CPU而言,最关键的是就是CPU核,也称为微结构。大家大家耳熟能详的四核、八核、十二核CPU,就是把多个CPU核与内存控制器等模块,以及各种接口整合起来形成SoC或CPU。

  其中,决定CPU性能、成本、功耗、安全的最关键因素就是CPU核,比如AMD的Zen,英特尔的Raptor Lake,ARM的Cortex A78,这些都是CPU核。在过去的技术引进中,国内公司引进的核心技术就是CPU核,国内公司用引进CPU核自己做SoC或CPU。因此,能否实现CPU核上的迭代更新,就是验证是否具备自主设计能力的关键。

  在技术引进项目中,有三类现象,一是反复引进,二是引进消化即落后,三是在朽木上雕花。

  先来说反复引进,一些引进项目中,国内公司引进了一款CPU核,但却不具备消化吸收的能力,吃不透买来的源代码,想要基于买来的源码进行修改,但因为自己技术不过关,一改就错,几次流片失败血本无归,就放弃消化吸收,转而继续从国外引进新一代CPU核。

  这方面以引进ARM技术的 CPU公司中较为常见,诚然,有个别公司坚持基于公版架构魔改,想走上正向设计道路,但更多的大陆ARM阵营CPU公司完全放弃了自研架构,在过去十多年时间里完全依靠从ARM购买公版架构。

  再来说引进消化即落后,有些公司引进国外CPU核后,确实想吃透技术,自主迭代,但以国内团队的实力,吃透一款高性能CPU核一般要5年,而国际上2年CPU核就迭代一次,这导致真花时间和金钱大力气迭代了一轮,结果国外已经迭代了2-3轮了,本来引进的就是国外缺乏市场竞争力的二流技术,又经过5-6年时间,就完全不具备市场竞争力了。

  这方面的典型案例就是华芯通和宏芯,前者引进高通的CPU核,后者引进IBM的Power8,在消化吸收过程中,公司内耗不断,技术消化吸收的周期被大幅延长,结果一个关门,另一个爆发欠薪事件。虽然当年引进的时候,两款CPU核性能不错,但放到今天已经落伍了。

  最后来说说朽木上雕花。有些公司引进了国外CPU核,不具备CPU核改进能力,但又想提升CPU性能,于是就在制造工艺上做文章,引进的时候早,当时用的还是老工艺,几轮迭代下来,CPU核改不动,于是在内存控制器和接口等模块上做文章,DDR3控制器换成DDR4的,PCEI接口也从3.0变4.0、5.0,缓存面积往上堆,制造工艺从40nm变成28nm、16nm、7nm,看起来是迭代多轮,CPU性能确实也上去了,但性能提升主要得益于制造工艺和各种接口上的改进,以及堆缓存,CPU核还是原先引进的性能水平,一测CPU的IPC就原形毕露。

  总而言之,CPU技术引进并非不可行,强如苹果,也是收购了一个老牌设计团队,基于ARM公版架构做修改,多轮迭代之后,才推陈出新,做出了自己的CPU核,又经过了10多年的发展,苹果自己设计的处理器在ARM处理中傲视群雄。

  从自主研发能力的角度看,即便是技术引进CPU公司,只要具备CPU核迭代能力,能够使用同等级工艺情况下,依靠设计能力把CPU性能提升上来,在迭代2-3代后,基本可以视为已经具备自主研发能力,走通了高铁模式。

  反之,如果始终无法摆脱国外IP依赖和台积电尖端工艺依赖,即便迭代了几轮,也不应被视为具备独立研发能力。从苹果的成功经验来看,最关键的还是形成自己的设计能力。如果无法开发出自己的内核,只能基于引进的CPU核做些外围,或者是在朽木上雕花,又或者是反复引进,那么只能跌入技术引进的陷阱之中。

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