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2023
07-04

cpu ip授权是什么意思啊-国产CPU概况及最新规格

CPU是底层硬件基础设施的核心。 目前主流的芯片架构是ARM和X86,两者均由国外主导,芯片国产化率较低。 国家启动了发展国产CPU的泰山计划,863计划也提出了CPU的自主研发。 2006年,核高基专项启动,国内CPU领域迎来新一轮国家支持。 鲲鹏、飞腾、龙芯、兆芯、海光、申威等一批优质国产CPU厂商迅速崛起。

CPU是底层硬件基础设施的核心。 目前主流的芯片架构是ARM和X86,两者均由国外主导,芯片国产化率较低。 国家启动了发展国产CPU的泰山计划,863计划也提出了CPU的自主研发。 2006年,核高基专项启动,国内CPU领域迎来新一轮国家支持。 鲲鹏、飞腾、龙芯、兆芯、海光、申威等一批优质国产CPU厂商迅速崛起。

01

国内CPU厂商概况

海光信息和兆芯采用x86架构IP核授权模式,可基于公版CPU核进行优化或修改。 优点是性能起点高、生态壁垒低。 缺点是需要支付授权费、自主创新程度低。 最新一代海光CPU接近国际同类高端产品水平,兼容x86指令集。

鲲鹏和天津飞腾采用ARM指令集架构授权,可以自行设计CPU核心和SOC,也可以扩展指令集,具有比较高的自主化程度。 华为鲲鹏920处理器是业界首款7nm数据中心ARM处理器。 在非X86架构芯片中,鲲鹏920芯片在算力方面具有领先优势,其发展已经达到了可以与X86芯片相媲美的性能。

龙芯中科采用自主研发的LoongArch指令集,具有很强的自主性和可靠性。 坚持自主开放的合作运营模式,从指令集/IP核授权,到芯片级/主板级开发和系统内核应用,为生态合作伙伴提供全方位开放支持。

神威采用自主研发的神威64位指令集,主要应用于特殊领域,努力实现国防和网络安全领域芯片的自主可控。 随着其产品技术的日益成熟,其生态也在不断完善。

海思、Phytium已获得ARMv8永久授权。 虽然ARM此前表示ARMv9架构不受美国出口管理条例约束,华为海思等国产CPU厂商仍然可以获得授权,但ARMv9不再提供永久授权。 存在长期风险。

RISC-V由于其相对精简的指令集架构(ISA)和开源松散的BSD协议,近年来发展迅速。 国内阿里平头哥、国芯科技等公司均推出了该架构相关产品。 MIPS和ALPHA指令架构相对小众,国产CPU对应的代表公司分别是龙芯和申威。

02

鲲鹏920处理器

鲲鹏920处理器。 该芯片支持ARMv8.2指令集,是业界首款7nm数据中心ARM处理器,专为大数据处理、分布式存储等应用而设计。 鲲鹏920采用多发出、乱序执行、优化分支预测等多种方法提升单核性能。

鲲鹏920拥有64个核心,集成8通道DDR4,可提供多种接口。 主频可达2.6GHz,内存总带宽可达1.5Tb/s。 支持PCIe 4.0和CCIX接口,总带宽640Gbps。 华为缓存一致性总线(HCCS)480Gbps的片间互连,支持多达4个鲲鹏920互连以及多达256个物理核心的NUMA架构,保证鲲鹏920超级算力的高效输出。 另外,在Memory子系统上进行了大量的优化,采用了目前典型的3级Cache架构,对Cache大小和延迟进行了优化。

鲲鹏920与不同核心和竞品芯片进行比较,当其拥有48个核心时,在整数上与Intel Xeon 8180持平,功耗低20%。 64核的鲲鹏920比英特尔至强8180性能提升约33%。其中,至强8180是英特尔面向服务器的旗舰芯片,拥有28核,频率为2.5GHz,广泛应用于X86服务器。

03

Phytium处理器

Phytium在高性能服务器CPU、高性能桌面CPU、高端嵌入式CPU三大产业线上进行了全面的品牌升级。 高性能服务器CPU产品线以飞腾腾云S系列命名,高性能桌面CPU产品线以飞腾锐D系列命名,高端嵌入式CPU产品线以飞腾龙E系列命名。 ,各行各业的嵌入式应用解决方案。

PKS系统最初是由Phytium CPU(Phytium)和Kylin操作系统(Kylin)的“PK系统”发展而来。 PK系统依托Phytium全新硬件级安全机制,在相关可信技术支持下,集成“S-Security”立体防护安全链,升级为PKS系统,全球首个集成“Trusted将“计算3.0”技术融入CPU、操作系统和存储控制器,实现底层架构的本质安全,成为国内首个计算机软硬件基础系统标准。

04

海光处理器

海光信息与AMD密切合作,授权海光微电子的x86指令集和Zen架构,AMD获得2.93亿美元的授权费。 海光集成电路购买海光微电子的IP授权,并以此为基础开发CPU。 海光集成电路和海光微电子的股权结构,保证了公司在规避英特尔x86授权限制的同时,也使海光x86 CPU成为国内公司自主研发的产品,满足国家产业政策和创新的需要。

基于AMD Zen1架构,产品性能起点比较高。 选取Intel 2020年发布的6款Xeon Platinum系列产品(与海光7285同时发布)(可以体现Intel 2020年发布的主流CPU产品的性能),与海光7285进行性能对比,可以发现:在典型场景下,公司最新A代CPU相关产品已接近国际同类高端产品水平。

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兆芯的“发展、战胜”处理器

兆芯自主研发的通用处理器产品涵盖“开先”、“开胜”两大系列。 它们具有良好的操作系统和软硬件兼容性,以及成熟的生态系统。 支持台式机、笔记本、一体机、云终端的构建。 以及其他类型的台式机、服务器、存储等产品。 此外cpu ip授权是什么意思啊,在嵌入式领域,兆芯基于通用处理器的工业主板、模块化计算机、工业整机、Box PC、工业级服务器、网络安全平台等产品也相继推出。

开先KX-6000/开胜KH-30000系列处理器是业内首款全面集成CPU、GPU和芯片组的SoC单芯片国产通用处理器,为整机系统的开发提供了极大的便利,同时也更有利于成本控制。

通过KX-6000系列处理器的横向对比,8核KX-U6780A产品的性能与7代4核Intel i5的整体水平还是有差距的,尤其是单核性能不到第七代i5的一半,但在整数性能方面,Intel i5实现了反超。

06

龙芯LoongISA命令系统

龙芯中科采用自有的LoongISA指令系统,兼容MIPS指令。 所有IP模块均为自主设计,具有片上安全机制,可靠性高。 龙芯处理器主要为32位核心64位单核和多核CPU/SOC,主要面向高端嵌入式、个人电脑、服务器和高性能整机应用。 “龙芯一号”诞生于2002年8月,是我国首款具有自主知识产权的通用高性能微处理芯片。

龙芯1系列是低功耗、低成本专用嵌入式SoC或MCU处理器; 龙芯2系列是低功耗通用处理器,采用单芯片SoC设计,应用场景面向工业控制和终端领域; 龙芯3号系列是高性能通用处理器,通常集成4个或更多64位高性能处理器内核,与桥接芯片配合使用。 应用场景面向桌面、服务器等信息领域,对标Intel Core/Xeon系列。

LoongArch具有很强的可扩展性和自主性。 LoongArch包括基础设施部分和向量指令、虚拟化、二进制翻译等扩展部分近2000条指令,具有良好的扩展性。 在自主性方面,LoongArch指挥系统从整个架构的顶层规划,到各个部分的功能定义,再到每个命令的编码、名称和含义,都是独立设计的,具有足够的独立可靠性。

基于独立指挥系统(LoongArch)的3A5000/3B5000是龙芯目前重点发展的产品。 龙芯3A5000/3B5000是一款面向个人电脑、服务器等信息领域的通用处理器。 它基于LoongArch独立指令系统(LoongArch)的LA464微结构,进一步提升频率、降低功耗、优化性能。

从3A5000在SPEC CPU 2006 BASE性能测试中的表现来看,龙芯3A5000的单核定点成绩为25.1分,单核浮点成绩为26分。 与intel i5 9500六核14nm相比,确实有很大差距,但单核定点与国产ARM V8四核7nm处理器相当,单核浮点略胜于国产国产ARM V8四核7nm处理器。 与国产ARM V8八核14nm处理器相比,龙芯3A5000的单核定点提升了近10分,单核浮点提升了近一倍。 多线程测试中,intel i5 9500六核14nm处理器依然表现最好,而龙芯3A5000的多核定点和多核浮点均高于国产ARM V8四核7nm处理器方面,由于国产ARM V8八核14nm处理器在核心数上有一定优势,因此定点和浮点成绩均高于龙芯3A5000和国产ARM V8四核7纳米处理器。

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神威Alpha指令处理器

神威处理器基于Alpha指令集扩展,高度自主可控。 Alpha指令集由美国DEC公司开发,主要用于64位RISC微处理器。

江南计算院在原有Alpha指令集的基础上,开发了更多具有自主知识产权的指令集,开发了神威指令系统,推出了神威处理器。 神威处理器是上海高性能集成电路中心在国家“核高基”重大专项支持下研制的国产处理器。 第一款代号“SW-1”的神威处理器于2006年研发成功。“SW-1”基于DEC的Alpha架构ip形象,130nm工艺,主频900MHz。

神威开发出基于Alpha指令集的第一代CPU后cpu ip授权是什么意思啊,将指令集替换为自主研发的自控神威64位指令集,与原来的Alpha指令集完全不同。 神威处理器专注于高性能计算,尤其是在服务器领域吉祥物,其浮点计算能力可与国外同期处理器相媲美。 神威SW26010是我国首款具有国产自研架构、性能强大的计算机芯片。

神威26010处理器峰值性能大于每秒125000万亿次浮点运算,峰值速度、持续性能、性能功耗比均位居全球前列。

2016年,搭载40960台神威SW26010、运行国产操作系统神威睿思的神威太湖之光荣获全球超级计算机第一名。 神威·太湖之光峰值计算速度达到每秒1.254万亿次,成为全球第一台峰值计算速度超过10亿亿次浮点运算、持续性能每秒930亿次浮点运算、软硬件并行、全部实现的超级计算机。由神威独立设计。

神威8A芯片采用最新的第四代神威处理器核心(简称Core4)。 Core4核心继续采用超标量流水线结构,支持乱序启动、乱序执行、推测执行,并首次采用SMT技术,支持每个核心同时运行两个线程。 与上一代4核CPU神威421相比,神威831在同等功耗的前提下,性能提升了2倍以上。 与神威831相比,下一代产品神威4E性能提升超过50%。 处理器具有可比性; 神威新一代服务器产品微信8A可与英特尔中端服务器处理器相媲美。

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作者:nuanquewen
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