不知道你有沒有曾經(jīng)和小趣一樣的疑問，不論是我們的手機(jī)也好，還是電腦也罷，其最核心的CPU部分，一直都是國(guó)外的，我們中國(guó)到底有沒有設(shè)計(jì)和制造CPU的能力呢？
1971年，intel公司發(fā)布了世界上第一塊微處理器——4004。這塊微處理器的制造工藝只有10um，這在當(dāng)時(shí)看來，是一個(gè)非常“先進(jìn)”的產(chǎn)品。外層只有16個(gè)針腳的它，內(nèi)置了2300個(gè)晶體管，雖然放到現(xiàn)在來看簡(jiǎn)直不敢想象，但是在那個(gè)年代，足以秒殺那些體積臃腫的電子管計(jì)算機(jī)了。
世界上第一塊微處理器——4004
CPU的性能逐漸提高，與半導(dǎo)體制造的工藝不斷升級(jí)有著非常密切的關(guān)系。遵循著“摩爾定律”，半導(dǎo)體制造工藝每?jī)赡昃蜁?huì)翻一番，因此CPU的性能也就一點(diǎn)點(diǎn)的伴隨著工藝的進(jìn)步，從而發(fā)展到如今的狀態(tài)。
簡(jiǎn)單的來說，半導(dǎo)體的工藝制程，指的是晶體管之間的距離，更先進(jìn)的工藝，就會(huì)在相同尺寸芯片的前提下，放入更多的晶體管，從而性能也就有了質(zhì)的提升。
我們的CPU就是在這些“晶圓”上切割下來的
我們所熟知的i5、i7處理器是來自Intel公司所推出的CPU產(chǎn)品，而另一個(gè)速龍、銳龍?zhí)幚砥?，則是AMD公司所推出的CPU產(chǎn)品，這兩家公司，幾乎占據(jù)了消費(fèi)類CPU產(chǎn)品的整個(gè)江山，而這兩家公司，都來自美國(guó)。
在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中，美國(guó)絕對(duì)可以稱得上是“世界第一”。坐擁著數(shù)家知名的半導(dǎo)體龍頭企業(yè)，掌握著真正的“核心科技”。
?那么我們中國(guó)什么時(shí)候才能有屬于自己的CPU？?
我國(guó)半導(dǎo)體事業(yè)落后于美國(guó)將近20年的時(shí)間，技術(shù)積累和經(jīng)驗(yàn)在最初都是0的狀態(tài)。受制于專利的限制，國(guó)外的X86架構(gòu)處理器的很大一部分指令集，都是被AMD和Intel所壟斷的，這也是他們的核心競(jìng)爭(zhēng)力，想一想也是不可能賣給我們中國(guó)人。
那怎么辦？從無到有自主研發(fā)！但是這個(gè)研發(fā)和制造的過程，卻是無比的艱難。
早在2003年，時(shí)任上海交通大學(xué)微電子學(xué)院院長(zhǎng)的陳進(jìn)，發(fā)布了一款“驚天動(dòng)地”的產(chǎn)品——漢芯一號(hào)。這款芯片據(jù)稱250萬(wàn)個(gè)晶體管，采用0.18微米工藝制程，并且是32位運(yùn)算內(nèi)核。從這些賬面數(shù)據(jù)來看，研發(fā)周期僅僅16個(gè)月的微處理器，就這樣誕生了？而且性能不俗。
隨著后來漢芯事件的慢慢發(fā)酵，才有了真相——漢芯一號(hào)是陳進(jìn)從美國(guó)一家公司購(gòu)買回來的已經(jīng)成熟的成品芯片，因?yàn)殛愡M(jìn)擁有了這個(gè)芯片的源代碼，因此便用砂紙將之前芯片上的字樣和LOGO打磨掉，再重新印刷上新的LOGO，這樣一來，一款所謂的“中國(guó)芯”就誕生了。
曾經(jīng)的“漢芯”
隨著漢芯的丑聞曝光，讓這個(gè)造假的CPU在國(guó)際上都讓人嘲笑起我們中國(guó)人?！爸袊?guó)人造不了CPU”逐漸被外國(guó)的各大科技企業(yè)拿來當(dāng)做笑柄。誠(chéng)然，技術(shù)落后，就要挨打。
不過在“漢芯”之前，還有一個(gè)隸屬于中國(guó)科學(xué)院計(jì)算所的CPU課題項(xiàng)目——龍芯，在2001年5月，正式立項(xiàng)。
由于X86架構(gòu)在國(guó)外的技術(shù)壟斷，我們無法使用X86架構(gòu)來進(jìn)行研發(fā)。2001年底，采用類似于MIPS的簡(jiǎn)單指令集的“龍芯一號(hào)”正式問世。雖然“龍芯一號(hào)”的工作主頻只有僅僅266MHz，但是卻成功的驗(yàn)證啟動(dòng)了Linux系統(tǒng)，并且通過了中科院的組織鑒定。
成功流片的龍芯1號(hào)
隨著十幾年的發(fā)展和不斷鉆研，2017年，龍芯3A3000/3B3000系列處理器問世。四核64位處理器，1.35GHz-1.5GHz的主頻，雖然性能依然落后于國(guó)際廠商，但是已經(jīng)在如中國(guó)航天、殲20殲擊機(jī)等高度依賴自主化平臺(tái)的領(lǐng)域應(yīng)用，也徹底打破了國(guó)外芯片處于技術(shù)壟斷的地位。
由于架構(gòu)的不同，龍芯始終無法直接兼容Windows系統(tǒng)，只能應(yīng)用于跨平臺(tái)的Linux，因此在個(gè)人消費(fèi)電子領(lǐng)域，我們或許很少見到龍芯的身影。不過龍芯也在2017年4月舉辦了一場(chǎng)發(fā)布會(huì)，除了帶來了我們前面說到的龍芯3號(hào)處理器之外，還有一臺(tái)定位于個(gè)人的筆記本產(chǎn)品。
龍芯筆記本
這是一臺(tái)來自龍芯的概念機(jī)產(chǎn)品，使用了國(guó)產(chǎn)化的中標(biāo)麒麟操作系統(tǒng)，內(nèi)置了WPS辦公軟件。更令人驚喜的是，這臺(tái)筆記本居然使用了和戴爾XPS有些相像的超窄邊框設(shè)計(jì)，完全國(guó)產(chǎn)化的消費(fèi)類筆記本，或許不再只是夢(mèng)想。
國(guó)產(chǎn)化的X86處理器——兆芯
不同于龍芯的上海上海兆芯集成電路有限公司，也曾用短短四年的時(shí)間，研發(fā)出了我國(guó)第一塊可通用的X86架構(gòu)處理器，根據(jù)公開資料顯示，兆芯開先KX-5000系列處理器在架構(gòu)、核心方面都是自主研發(fā)，并且也是國(guó)內(nèi)首款支持雙通道DDR4內(nèi)存的CPU。
不過疑問點(diǎn)也在這里，之前說到的X86架構(gòu)不是被國(guó)外壟斷了嗎？兆芯的X86架構(gòu)又是哪里來的？這就不得不提曾經(jīng)可以和AMD、Intel同臺(tái)競(jìng)爭(zhēng)的臺(tái)灣威盛VIA。威盛做為世界第三大X86處理器廠商，為兆芯提供了X86架構(gòu)的專利。
兆芯的處理器序列
雖然存在技術(shù)授權(quán)，但是兆芯的問世，意味著這塊CPU從里到外，核心技術(shù)都可以在我們國(guó)人手中，安全可控。也可以與國(guó)際上其它廠商同臺(tái)競(jìng)爭(zhēng)，雖然性能相對(duì)較低，但是應(yīng)用于辦公領(lǐng)域卻綽綽有余。
兆芯開先KX-5000處理器采用了目前比較成熟穩(wěn)定的28nm制造工藝，主頻最高可達(dá)2.4GHz，并且據(jù)報(bào)道稱，這款處理器的性能已經(jīng)接近7代i3處理器的水準(zhǔn)，不得不說這是一個(gè)質(zhì)的跨越。
基于兆芯方案的國(guó)產(chǎn)終端
由于兆芯處理器單芯片集成了CPU、GPU、高清視頻解碼器、內(nèi)存控制器、PCIE及其他高速數(shù)據(jù)接口，并且采用國(guó)際流行的SoC設(shè)計(jì)，因此具有高度集成化的特點(diǎn)，也就可以與國(guó)際上其它同類產(chǎn)品展開競(jìng)爭(zhēng)，或許在不久的將來，我們的筆記本或者臺(tái)式機(jī)上，很可能就會(huì)使用到兆芯的處理器。
畢竟，中央處理器不僅是電腦最為關(guān)鍵的核心元器件，也是整機(jī)中價(jià)值和利潤(rùn)最高的部分。而目前整個(gè)市場(chǎng)卻幾乎都是英特爾和AMD的天下，我國(guó)每年在CPU相關(guān)的進(jìn)口就高達(dá)550-600億美元。如今，這個(gè)市場(chǎng)裂口正在逐漸被打開。
不管事從里到外都擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的龍芯也好，還是國(guó)內(nèi)首款X86架構(gòu)的兆芯也好，都代表了我國(guó)逐漸在與國(guó)際半導(dǎo)體廠商市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)上，有了籌碼，也不會(huì)再讓我們因?yàn)檫@么一塊“芯”而受制于人。
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