兆芯能複製高鐵模式?還是會成為第二個漢芯?
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2003年,上海交通大學微電子學院院長陳進通過打磨摩托羅拉的晶片「發明」漢芯,進而藉助漢芯,利用國家自主研發高性能晶片的憧憬騙取高達上億元的科研基金。
同時,作為漢芯的「發明」人,陳進被上海市科委授予其上海市科技創業領軍人物稱號,2004年上海交大將其特聘為長江學者。
10年後,同樣是在上海,上海市國資委下屬的上海聯投和台灣VIA合資兆芯,上海聯投注資12億元人民幣,還承接了核高基1號專項,一期工程獲得56億的項目經費,於2015年又獲得10餘億經費。
從2013年起始,至2016年,成立已經3年有餘的兆芯在技術和人才本土化方面做的如何?又取得了哪些技術成果?
兆芯的技術成果
兆芯的產品線很長,根據兆芯官網的資料,有智能機頂盒解決方案、智慧型手機解決方案、台式機解決方案、筆記本解決方案。
其中智能機頂盒解決方案、智慧型手機解決方案的CPU核購買自ARM,GPU用的是購買自S3的技術,到底是買S3的技術授權,還是購買全套技術資料,因具體交易細節尚未披露也就不得而知。
如果是購買了S3全部智慧財產權,並可以此為平台開發自己的產品,那麼兆芯(GPU)將會是景嘉微電子的強力競爭對手。
由於相對於用於智慧型手機、平板和機頂盒的ARM解決方案,國內已經有太多太多,比如海思、展訊、聯芯、全志、瑞芯微等等ARM陣營IC設計公司,而且這些公司在商業化方面已經占據先機,市場競爭已經非常激烈,留給後來者的生存空間異常狹小,除了廣電強推的TVOS指名道姓的要使用兆芯的機頂盒解決方案,兆芯的手機和機頂盒的解決方案鮮有人問津。
而兆芯的台式機和筆記本解決方案所用的X86晶片,這才是本文的重點。
畢竟中國桌面晶片長期被Intel、AMD壟斷,突然出現一個獲得國家天量投資的IC設計公司,還是做X86晶片的,確實讓國人眼前一亮。
兆芯的X86晶片
在引進技術中,往往有這樣一個過程——先貼牌,後仿製,再修改原始設計,最後在將引進的技術融會貫通後自主創新。
最典型的例子就是50年代引進的5對負重輪和60年代初引進米格21,前者經過魔改後「遠看炮塔嚇死人,近看5對負重輪」,後者一直魔改到米高揚和格列維奇都不認識了。
那麼問題來了,經過3年時光,VIA將多少技術和人才轉移到了中國?兆芯在技術和人才的本土化方面做到怎麼樣?拿出了怎麼樣的X86晶片呢?
目前,兆芯有2款X86晶片——ZX-A和ZX-C。
ZX-A就是VIA Nano的馬甲,微結構是VIA收購的美國IC設計公司設計的「以賽亞」,在當初拿給相關部門檢測的時候,連Nano的標籤都沒改(漢芯好歹把摩托羅拉的標籤打磨掉了),其性能也慘目忍睹。
根據VIA官網的白皮書顯示,Nano在1.2+G主頻(估計睿頻到1.3G-1.4G了)下使用未知版本的GCC編譯器下的SPEC 2000 整數為799,浮點為696。
而根據第三方測試VIA
Nano使用GCC4.6的SPEC 2000整數為551/G。
(源自VIA官網白皮書)
而ZX-C的微結構和ZX-A一樣,還是「以賽亞」,其實ZX-C就是當年做到一半,後被VIA放棄掉的四核CPU——在遭遇Intel專利大棒導致在VIA的X86晶片市場份額雪崩,以及考慮到該晶片孱弱的性能必然遭遇的悲慘市場前景後,VIA放棄了該項目。
在拿到核高基的錢後,VIA重啟了這個半成品,將之做成產品——也就是VIA QuadCore E C46XX系列晶片,穿上馬甲就成了兆芯的ZX-C。
雖然目前沒有官方公布ZX-C的SPEC測試成績,但根據一篇測評來看,微結構基本原地踏步或提升非常有限,ZX-C和ZX-A的區別僅僅在於雙核變成了四核,40nm製程變成了28nm製程,主頻提升到2G,不過2G主頻僅僅是紙面數據——相當一部分ZX-C主頻根本無法穩定到2G,一些甚至只能穩定在1.3G。
有了ZX-A和ZX-C,可能有人會好奇——ZX-B哪去了呢?
因為根據核高基項目的要求,ZX-B必須要使用中國大陸的工藝流片,而從結果上來看,兆芯顯然沒能做到,所以也就跳過ZX-B了。
跳過ZX-B的真正原因
一直以來,國外/境外IC設計公司對中國進行嚴格的技術封鎖。
在2000年前後,國家搞IC設計時候,國外巨頭對此是不屑一顧的,認為中國又在幫美國培養人才。
而經過10年的成長,龍芯、申威、飛騰取得了長足的進步,眼見技術封鎖已經毫無意義,美國和台灣企業一改過去技術封鎖的姿態,企圖用合資建廠的方式扼殺自主技術,正如基本淪為買辦的幾大車廠那樣——Intel、IBM、AMD、VIA紛紛到大陸尋找代理人,但這些IC設計公司並非活雷鋒,不遠萬里赴中國傳授技術,而是為了自己的利益,因此,在合資或合作中,國外/境外公司在技術上各種保留,只傳授外圍技術就理所當然了。
相對於Intel、IBM、AMD這些技術實力雄厚的公司,VIA則在技術實力上相距甚遠,而且VIA的IC設計能力也是源自2000年前後收購美國Cyrix公司,而非自身有IC設計的底蘊。
更糟糕的是Cyrix公司的技術人才在被VIA收購前就流失了不少,而VIA又不像蘋果那樣土豪到能重金挖掘技術大牛,因而技術人才只減不增。
另外,VIA在收購Cyrix公司時,美國政府有限制性條款,比如禁止技術團隊離開美國,禁止裁員等等,這使得VIA雖然收購了Cyrix,但根本沒有能夠做到整合該公司。
在被Intel專利大棒打的半身不遂後,VIA在2007年後的X86晶片研發投入少趨於停滯,在美國的技術團隊基本垮掉,剩下的技術人才也隨著時間老化。
現在,VIA的高管都拿這些美國老頭沒辦法。
既然VIA都管不了,兆芯就更拿那些美國老頭沒轍了,他們最初轉交給兆芯的代碼甚至不是Verilog或VHDL代碼,接收代碼的工程師甚至看不懂到底是什麼玩意。
因此,VIA在轉移X86晶片技術方面做的非常有限,真正轉移到大陸的是一些外圍技術,比如目前兆芯掌握了為ZX-A和ZX-C造主板的能力。
在師傅能力本來就不高明,而且在技術轉讓方面說了也不算的情況下,兆芯在3年時間裡,沒能設計出自己的微結構,始終拿VIA的「以賽亞」穿馬甲也就不足為奇了。
兆芯的市場定位
當時上海市政府扶持兆芯的初衷是和Intel、AMD在民用市場競爭,但因技術實力和Intel、AMD差距過大,最後只能做政府安全市場。
(兆芯安全桌面台式機 v410)
但面向安全市場,兆芯有五大障礙:
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一是境外股權。
根據一些規則和規範,有一些項目是不能承接的。
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二是存在後門。
因為本身就是國外晶片穿馬甲,在檢測中爆出存在後門的事情後。
對信息安全要求非常高,能扛得住行政壓力,懂技術又不好糊弄的單位自然是將兆芯拒之門外,比如十大軍工。
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三是性能偏弱。
雖然就目前的ZX-C來說,其擁有的2G主頻還尚能與只有1G主頻的龍芯3A2000一戰,但是遭遇擁有1.6G主頻的申威桌面晶片就很難說了。
如果到2016年,兆芯無法拿出性能堪比龍芯GS464E和飛騰「小米」的微結構,那麼面對2G主頻的龍芯3A3000和飛騰「地球」,在性能上就基本被龍芯3A3000和飛騰「地球」碾壓。
因為設計一個微結構一般需要3年左右,捨得花錢能快一些;流片運氣好、不排隊、捨得砸錢的話最快3個多月也能做下來,不過一般要150天左右;另外從樣品到成品量產,一般情況也要1年,當然,捨得花錢另說。
加上兆芯和VIA在IC設計上實力有限,所以筆者認為VIA在2016年很可能拿不出和Intel Nehalem、龍芯GS464E和AMD Steamroller一個等級的微結構。
(除龍芯GCC4.8外,其餘編譯環境未知,僅供參考)
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四是能力有限。
兆芯相對於龍芯、申威、飛騰最大的優勢是可以跑Windows,但對安全要求比較高的黨政軍單位的安全可信PC運行的都是國產Linux系統,這樣一來,兆芯最大的優勢被廢。
而且很多特殊領域有很多特定應用,需要進行軟硬體磨合,這些軟硬體磨合優化都是兆芯目前的技術實力所做不到的。
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五是遭到其他IC設計單位競爭。
比如在國防科大和CEC合作後,也依靠行政力量強推飛騰(ARM),和兆芯展開激烈競爭。
綜上所述,雖然兆芯曾經在行政力量的強勢推進下進軍黨政軍安全市場的勢頭非常猛,但實際上的斬獲還是相對有限的,真正推廣出去的是那些對信息安全要求並不太高,扛不住行政壓力,又不懂技術,比較好糊弄的政府機構。
兆芯是否能面向民用市場?
既然在黨政軍市場很難走通,那麼兆芯的X86晶片面向民用市場如何?
其實,兆芯的X86晶片在民用市場上也是死路一條。
原因有以下兩點:
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一是存在智慧財產權問題。
X86晶片最早是用於日本一家公司的計算器上的,當時intel主營業務還是存儲晶片,CPU僅僅是個副業配角,並不是很重視。
當IBM選擇用Intel的X86晶片做PC時,因為IBM的訂單量太大,Intel自己產能有限,於是找了小夥伴AMD(仙童出來的)、Cyrix幫忙生產X86晶片。
當年Intel無法預料到X86專利會有現在這樣大的價值,面對當時對Intel來說高山仰止的IBM的「垂青」,自然是欣喜若狂,將X86授權作為AMD、Cyrix幫忙生產X86晶片的附帶條件給了AMD、Cyrix等公司。
隨著X86晶片市場份額越來越大,加上Intel和微軟建立Wintel同盟後日漸羽翼豐滿,X86專利價值越來越大,於是就收緊了X86授權。
AMD對X86指令進行了擴展,並以交叉授權的方式解決了和Intel的專利糾紛,而Cyrix則沒有這麼幸運了。
後來台灣VIA收購已經窮途末路的Cyrix公司。
雖然VIA獲得了X86專利技術的使用權(所有權始終是在Intel手裡),但VIA在技術積累方面缺乏底蘊,在遭受Intel專利大棒暴擊,VIA的X86晶片銷聲匿跡。
在英特爾與美國聯邦貿易委員會(FTC)達成協議後,英特爾需向VIA提供x86授權協議延長至2018年4月,也就是說2018年4月對VIA和兆芯都是一道坎。
但其實,兆芯並不用為2018年4月授權到期而擔憂,因為兆芯從成立之初到現在一直沒有X86授權!
原因何在?因為Intel對VIA的X86授權有限制,只有當VIA持股超過50%,也就是處於控股狀態下,麾下的合資公司才能使用X86授權。
其實,在2014年前後,AMD就曾經試圖尋求聯想和曙光搞合資,並制定出了一個非常耐人尋味的合資方案——成立兩家合資公司,A公司可以修改AMD的微結構(變相擁有X86授權),由AMD控股,專門設計微結構;B公司由中國企業控股,基於A公司設計的微結構設計CPU。
AMD為何要以此方案搞合資呢?原因就在於由於Intel對X86授權的限制,AMD只有持股超過51%時,合資公司才能變相的擁有X86授權,而B公司之所以要由中國企業控股,主要是為了成為「中國企業」,方便從國家獲取經費和將產品打入黨政軍市場。
換言之,只有VIA控股兆芯,兆芯才具有X86使用權。
而VIA若要控股兆芯,先不提上海市國資委能否接受,單單是承接核高基項目就已經成為不可能,而沒有核高基56億資金(一期工程56億,加上後續申請,不少於70億),VIA根本沒有意願重啟X86晶片設計,因此,這構成一個死結。
所以兆芯始終沒有X86授權。
從這個角度看,AMD顯然比VIA更加「誠實」,條件說的清清楚楚。
那麼,既然兆芯侵權,為何Intel不反制呢?
在現今兆芯的商業市場份額接近於0的情況,出於對兆芯背後勢力的忌憚和中國市場對智慧財產權保護的現狀,Intel勉強還能睜一隻眼閉一隻眼。
不過,一旦有做大的勢頭(雖然筆者認為可能性微乎其微),勢必重蹈VIA被專利大棒暴擊的覆轍。
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二是性能孱弱。
即使技術實力強如AMD在Intel的陰影下只能苟延殘喘,股價更是低的不可思議,AMD被收購的傳言更是時有耳聞。
而兆芯和VIA的技術實力和AMD相比更是天上地下,因此,走向民用桌面晶片市場只能是死路一條。
結語
兆芯曾憑藉背後勢力的撐腰,在信息安全市場依靠行政力量強勢介入。
但現在推動兆芯進入黨政軍市場的行政力量已經大幅衰減,兆芯在安全市場已經從當初的親自披掛上陣做公關,轉變為在暗處默默推動——由聯想這類整機廠出面,通過聯想的關係和渠道打入政府採購。
相比於2001年成立時只有十幾人的龍芯,只有一間50-60平米的實驗室,卻在成立後的3年內做出了龍芯1號和龍芯2B兩個自主設計的產品;申威在2006年和2008年先後推出自主設計的2代產品;飛騰在購買ARM指令集授權後,自主設計出了「小米」、「地球」、「火星」。
兆芯在3年內的產出和國家對其不計成本的投入極不相稱——就兆芯的ZX-A和ZX-C而言,其實是中國出錢購買/委託VIA設計,由台灣代工,取得部分產權,但本質上還是別人的東西,其實跟原來用Intel的晶片沒有區別。
ZX-B更是因為核高基要求使用大陸工藝流片而夭折。
完成貼牌——仿製——修改原始設計——將引進的技術融會貫通後自主創新的過程一般需要5年,已經過去了3年,在剩下的2年里兆芯是知恥而後勇,設計出超越龍芯、申威、飛騰的產品呢?還是依舊拿VIA的技術穿馬甲?讓國人拭目以待吧。
(該文首發於雷鋒網,作者微信公眾號:tieliu1988)
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