日前,龙芯组织发布会,发布会很实在,内容丰富,铁流谈谈自己的感受。
一、3C6000、3B6000M和3K3000三款CPU
3C6000系列芯片是基于国产自主指令集龙架构研发的服务器处理器,相对于上一代CPU,性能成倍提升。
3C6000是龙芯最新的服务器CPU,采用纯自研指令集LoongArch,其单硅片版本(3C6000/S)集成16核32线程,支持DDR4四通道内存,通过龙芯自研龙链技术实现多硅片互联,分为16核、32核、64核三个版本。
龙芯3C6000/S(16核) 对标 Intel至强Silver 4314,为Intel 2023年市场主流产品,16核32线程,主频2.4GHz-3.4GHz,TDP 135W,适用于数据中心与存储应用。
龙芯3C6000/D(32核) 对标 Intel至强Gold 6338,为2023年市场中端主流产品,32核64线程,主频2.0GHz-3.2GHz,TDP 205W,面向云计算与大型数据库场景。
龙芯3C6000/Q(64核)对标 INTEL至强Platinum 8380,为2023年市场高端主流产品,40 核 80 线程,主频2.3GHz-3.4GHz,TDP 270W,面面向金融等高需求高稳定性算力场景。
龙芯最大的优势是高IPC,3C6000的IPC基本达到英特尔、AMD的水平,龙芯的短板是主频,一方面是因为龙芯习惯于使用成熟工艺,另一方面是因为在物理设计上和国外巨头有差距。龙芯一直坚守成熟工艺主要是为了节约流片成本,保障CPU流片渠道,避免过度依赖尖端工艺而被卡脖子后绝版。
由于服务器CPU的主频普遍不高,就可以规避龙芯在主频上的短板,发挥龙芯高IPC的优势,因而龙芯3C6000系列可以对标英特尔2023年服务器CPU,只要软件生态能跟上,在CPU性能上已经可以在商业市场试水了。
3B6000M和3K3000其实是同一款芯片的不同封装,3K3000是工控芯片,3B6000M是笔记本电脑、迷你主机搭载的CPU。3B6000M和3K3000同样基于LoongArch指令集,集成 8核LA364E处理器,主频达2.5GHz,通过3发射架构优化设计,实测SPEC CPU 2006 Base单核定点分值达30分,逼近ARM Cortex-A77水平,较前代2K2000(对标A75)性能显著提升。内置第二代自研GPU LG200,支持OpenGL 4.0图形渲染与OpenCL 3.0通用计算,支持多路显示接口(HDMI/DP/eDP),满足工业人机界面(HMI)的多屏协同需求。
从中可以看出,3K3000麻雀虽小五脏俱全,功能其实比较全面。在工控领域对标RK3588。由于3K3000基于龙芯自主指令集,核心IP全部自己掌握,不需要向外商支付技术授权费,相比之下,国产Arm CPU需要向ARM支付授权费,因而龙芯2K3000方案先天具备性价比优势,有望出现2000元价位,基于龙芯2K3000/3B6000M打造的笔记本电脑。
二、指令集与核心IP全部自研
龙芯最大的特点就是自主化水平非常高,从指令集到核心IP全部自研,相对于国内那些习惯于购买ARM授权的IC设计公司,龙芯走的是另起炉灶,独立自主,自力更生的道路。
最大的好处就是西方无法在指令集好CPU核等IP上对龙芯卡脖子,而且龙芯也无需向外商支付指令集和IP授权费用,等于是既自主,又避免了外商在利润上的盘剥,真正把技术和利润留在本土。
当下,IC设计产业分工非常细,不仅CPU核、GPU核市场上能买,内存控制器、PCIE接口等IP市场上也能买。
一款CPU/SoC根据芯片的设计目标、功能需求以及性能要求,需要集成的IP数量达几十个,甚至上百个,一些所谓的自研CPU,只是在个别IP上自研,或基于外商的IP改一改就号称自研,其他IP全部是购买的商业IP。
相比之下,龙芯则实现了核心IP全部自研,这在国内是极其罕见的,指令集自研和核心IP全部自研无助于龙芯获得高于ARM CPU的安全等级,也无法让龙芯在信创市场斩获更多份额,属于典型的吃力不讨好。
以被热捧的RISC-V来说,很多团队热衷于去设计CPU核,但外围IP鲜有人问津,进而影响了RISC-V的推广和发展。就是因为大家更愿意去做开发CPU核这类光鲜亮丽的事情,自然对开发各类外围IP这类苦力活不热衷。
虽然龙芯在全自研的过程中没少折腾自己,但好处是显而易见的,一是锻炼了自己的能力,二是提升了自主水平,真正能够不惧怕制裁,三是大幅降低了研发成本,用更少的钱,做出更好的CPU。
龙芯用实践证明,如果真正全自主研发,核心IP全部是自研,不需要向外商购买,后端设计也全部自己做,不委托境外设计团队,工艺用境内成熟工艺及配套EDA工具,其实开发芯片并不需要百亿投入。
从龙芯财报获悉:
2022年,龙芯研发投入金额3.13亿元,研发投入占营业收入比例为42.36%。
2023年,研发投入为5.22亿元,占营业收入的比例为103.47%。
2024年,研发投入为5.31亿元,占营业收入的比例为105.34%。
2025年一季度,研发投入金额1.35亿元,研发投入占营业收入比例为108.00%。
这几年里,龙芯维持嵌入式CPU、工控CPU、笔记本CPU、台式机CPU、服务器CPU齐头并进,还在开发GPU和AI芯片,可以说是把有限的资金用到了极限。
由此可见,从指令集开始自研,核心IP全部自己掌握,后端全部自己做,使用境内成熟工艺研发芯片会比基于境外技术授权开发芯片省很多钱。
必须说明的是,正如谈抗日贡献的关键指标是打死多少鬼子,而不是自己的伤亡有多大。
衡量CPU公司技术水平的关键指标是做出了怎样的CPU,而不是烧了多少钱。
以龙芯作为参照,那些动辄几年投入百亿研发经费的芯片,如果没有内部腐败问题,高概率大笔资金用于购买境外技术授权和技术服务。
实践证明,真自研伪自研看财报和产品就能一清二楚,那种2-3年投入研发上百亿,一款芯片研发几十亿的玩意,就不可能是全自研,肯定大把资金用于从ARM等外商购买技术授权和技术服务。
三、工控、消费电子、GPU、AI全面发展
在展会上发布了不少基于龙芯开发的设备和终端产品。
比如基于龙芯开发的四轮玩具车、工业机器人,又比如基于龙芯开发的PC、打印机、服务器,还比如基于龙芯开发的指挥系统等特殊行业和特殊装备应用。
当下,龙芯已经应用于载人航天、卫星导航、探月探火、量子信息、核电技术、新能源、大飞机等行业,实现“可上九天揽月、可下五洋捉鳖”。
另外,龙芯还在开发GPU和AI芯片,还在大力建设基于LoongArch的软件生态,让人感慨这仅仅是一家员工1000人,年研发经费5个多亿的公司完成的。
相比之下,某些烧钱百亿、千亿的IC设计公司,反而只会基于ARM的技术底座开发芯片,即便被制裁了,被虐千百遍,依旧待ARM如初恋。
可能正是因为高度自主化,不需要向外商买技术,支付授权费,龙芯才能实现如此高性价比的研发,难以想象当龙芯有10000人,年研发经费达到50亿的时候,龙芯能拿出哪些多么令人惊艳的产品。
四、为理想而奋斗
龙芯从课题组成立至今已经有20多年了,20年来可谓是步履维艰,如履薄冰,一直被质疑,甚至还有不少人把龙芯和汉芯搞混,以至于汉芯造假龙芯背锅。十二五以后由于政策转向,大力扶持技术引进CPU,导致龙芯只能靠拿风投研发CPU。
最近几年信创政策东风到来,原本以为自主性最高的龙芯可以在信创市场迎风而上,结果信创市场是典型的拼背景关系市场,在最新的央采招标中,自主性最高的龙芯的份额最低,购买ARM授权的ARM CPU反而市场份额遥遥领先。
可以说,信创政策红利大部分都被ARM CPU吃掉了,自主性最高,性能拔尖的龙芯只分到了些残羹冷炙。
胡老师师从夏培肃先生,博士论文得奖获得公派留学机会,但在夏培肃先生的劝说下留在国内。龙芯的核心骨干很多来自少年班,都是人才英杰。
如果学习友商买ARM技术授权,然后包装成自主,找关系找靠山抢信创市场份额,龙芯团队这些华夏顶尖智商的博士肯定不会像现在这么累,活的会比现在轻松,也会比现在更赚钱,胡老师也不会满头白发。
这些年坚持自主路线,发展非常艰难,在上市前,薪酬长期低于行业平均水平,禁不住友商高薪挖人,不少人才没坚持下来流失了,真正留下来的绝大部分是在为理想而奋斗。这20多年来的发展历程,对于龙芯而言就是一次长征。
当下,龙芯通过20年积累完成了补课,明年的龙芯6600会非常惊艳,单核性能相对于现在的龙芯6000提升50%,在众多国产CPU中堪称是鹤立鸡群的存在。希望龙芯能够再接再厉!越来越好!
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