跟動物杠上了的中國芯片廠

昨日，華為宣布推出業(yè)界最高性能ARM-based處理器-鯤鵬920（Kunpeng 920），以及基于鯤鵬920的TaiShan服務(wù)器、華為云服務(wù)，并攜手產(chǎn)業(yè)伙伴推動ARM的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，打造開放、合作、共贏的生態(tài)環(huán)境，將計(jì)算性能推向新高度。

據(jù)華為方面介紹，鯤鵬920是目前業(yè)界最高性能ARM-based處理器。該處理器采用7nm制造工藝，基于ARM架構(gòu)授權(quán)，由華為公司自主設(shè)計(jì)完成。通過優(yōu)化分支預(yù)測算法、提升運(yùn)算單元數(shù)量、改進(jìn)內(nèi)存子系統(tǒng)架構(gòu)等一系列微架構(gòu)設(shè)計(jì)，大幅提高處理器性能。典型主頻下，SPECint Benchmark評分超過930，超出業(yè)界標(biāo)桿25%。同時(shí)，能效比優(yōu)于業(yè)界標(biāo)桿30%。鯤鵬920以更低功耗為數(shù)據(jù)中心提供更強(qiáng)性能。

在大家都在為華為又在一個(gè)新領(lǐng)域攻城略地感到振奮的時(shí)候，筆者卻發(fā)現(xiàn)，由華為領(lǐng)銜的國內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)，在芯片命名方向似乎已經(jīng)跟動物杠上了，下面讓我們來盤點(diǎn)一下中國的那些芯片動物們。

一、華為麒麟

這絕對是中國芯最有知名度的一個(gè)動物。

根據(jù)維基百科，麒麟亦作騏

麒麟的首似龍，形如馬，狀比鹿，尾若牛尾，背上有五彩毛紋，腹部有黃色毛，口能吐火，聲音如雷。相傳只在太平盛世或世有圣人時(shí)才會出現(xiàn)。漢許慎《說文解字》：“麒，仁獸也，麋身牛尾一角；麐（麟），牝麒也。”

麒麟芯片介紹

華為麒麟芯片的發(fā)展，得從十幾年前說起。

資料顯示，為了戰(zhàn)略發(fā)展需要，早在2004年10月，華為旗下的海思半導(dǎo)體就專門組建了手機(jī)芯片研發(fā)隊(duì)伍，潛心研究 5年之后，在2009年，華為推出第一款智能手機(jī)芯片——Hi3611（K3V1），因?yàn)榈谝豢町a(chǎn)品不是很成熟，K3V1最終沒有走向市場化。

2012年，華為發(fā)布K3V2芯片，采用1.5GHz主頻四核Cortex-A9架構(gòu)，集成GC4000的GPU，采用40nm制程制造。這款芯片用在了華為D2、P2、Mate 1和P6手機(jī)上。K3V2使用了落后的40nm制程以及芯片集成的GPU兼容性不好，導(dǎo)致最終用戶體驗(yàn)不好。

2014年初，華為發(fā)布麒麟910芯片，采用1.6GHz主頻四核Cortex-A9架構(gòu)和Mali-450MP4 的GPU，采用28nmHPM制程，首次集成自研的Balong710基帶，首次集成了華晶Altek的ISP，并把GPU換成Mali，終于使麒麟910芯片到了可以日常使用的程度。這應(yīng)該是華為麒麟品牌的首次亮相。

2014年6月，華為發(fā)布麒麟920 SoC芯片，采用業(yè)界領(lǐng)先的big.LITTLE結(jié)構(gòu)，采用4×A15 1.7GHz+4×A7 1.3GHz和Mali-T628MP4 GPU，采用28nmHPM工藝制造，集成了音頻芯片、視頻芯片、ISP，集成自研全球第一款LTE Cat.6的Balong720基帶，使得首次搭載麒麟920的榮耀6成為全球第一款支持LTE Cat.6的手機(jī)。

當(dāng)年9月，華為發(fā)布麒麟925 SoC芯片，相較于麒麟920，大核主頻從1.7GHz提升到1.8GHz，并首次集成了命名為“i3”的協(xié)處理器。次月，華為又發(fā)布麒麟928 SoC芯片，相較于麒麟925，大核主頻從1.8GHz提升到2.0GHz。

2015年3月，發(fā)布麒麟930/935 SoC芯片，其中麒麟930采用4×A53 2.0GHz+4×A53 1.5GHz + Mali-T628MP4GPU + 微智核i3，麒麟935采用4×A53 2.2GHz+4×A53 1.5GHz + Mali-T628MP4 GPU + 微智核i3，采用28nm工藝制造，集成自研Balong720基帶，集成音視頻解碼、ISP等組件，集成i3協(xié)處理器。

2015年11月，發(fā)布麒麟950 SoC芯片，采用4×Cortex A72 2.3GHz + 4×Cortex A53 1.8GHz + Mali-T880MP4+ 微智核i5，采用16nm FinFET Plus工藝制造，集成自研Balong720基帶，首次集成自研雙核14-bit ISP，首次支持LPDDR4內(nèi)存，集成自研的音視頻解碼芯片，是一款集成度非常高的SoC手機(jī)芯片。

2016年4月，發(fā)布麒麟955 SoC芯片，把A72架構(gòu)從2.3GHz提升到2.5GHz。

2016年10月，發(fā)布麒麟960 SOC芯片。麒麟960首次配備ARM Cortex-A73 CPU核心，小核心為A53，組成四大四小的big.LITTLE組合，GPU為Mali G71 MP8。與上一代相比，CPU能效提升15%（單核10%、多核18%），同時(shí)，圖形處理性能提升180%，GPU能效提升20%，存儲方面支持LPDDR4和UFS2.1，號稱DDR性能提升90%，文件加密讀寫性能提升150%。并針對當(dāng)下熱門的VR技術(shù)，麒麟960支持高性能的VR解決方案，可提供高達(dá)2K@90fps分辨率、MTP時(shí)延小于18毫秒的出色性能，支持各種類型的VR產(chǎn)品形態(tài)。

2017年9月，華為發(fā)布麒麟970。該芯片的最大特征是設(shè)立了一個(gè)專門的AI硬件處理單元—NPU（Neural Network Processing Unit，神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)），用來處理海量的AI數(shù)據(jù)。麒麟970依然內(nèi)置了八核CPU，與上一代麒麟960相比沒有任何變化。在GPU上，麒麟970則用上了ARM在2017年5月剛剛發(fā)布的Mali-G72架構(gòu)，性能較Mali-G71有所提升，此外，在核心數(shù)上，麒麟970的GPU也從麒麟960的8核增加到了12核 。在基帶芯片上麒麟970直接大跨步支持LTE Cat.18，最高下載速度可達(dá)了1.2Gbps。

2018年九月，華為發(fā)布了麒麟980，這顆芯片的CPU核心是8核Cortex-A76+A55，不過這次的A76大核架構(gòu)跟之前的不同，而實(shí)際上是分為兩種頻率的，2個(gè)A76大核頻率2.60GHz，還有2個(gè)A76是1.92GHz，他們搭配512KB L2緩存，而4個(gè)A55核心頻率1.8GHz，搭配128K L2緩存，同時(shí)CPU核心共享4MB DUS L3緩存。從架構(gòu)上看，華為麒麟980的大小架構(gòu)有點(diǎn)類似聯(lián)發(fā)科之前設(shè)計(jì)的三簇十核架構(gòu)，只不過華為的是8核架構(gòu)，在L2緩存總量略微減少的同時(shí)塞入了4MB L3緩存。官方公布的性能中，CPU性能提升了75%，能效提升了58%；GPU 方面，麒麟 980 首發(fā)了 Mali-G76 GPU，與上一代相比性能提升 46%，能效提升 178%；在雙ISP方面，華為宣稱麒麟980的處理器速度提升了46%，功耗降低23%，延遲則降低了33%。此外麒麟980還支持驍龍845那樣的多通降噪功能，還支持新的視頻編碼。

在AI方面，根據(jù)華為公布的數(shù)據(jù)，麒麟980的AI比麒麟970快2.2倍，可以實(shí)現(xiàn)每分鐘4500次的圖像推理，性能比驍龍845、麒麟970高得多。

二、華為鯤鵬

這是華為圍繞服務(wù)器領(lǐng)域推出的芯片系列。這里的鯤和鵬本質(zhì)上其實(shí)是一種神獸。據(jù)百度百科，鯤鵬，中國古代神話傳說中出現(xiàn)的神獸，是奇大無比的兩種生物。鯤是一種大魚，生活在北方的大海里，可化為鵬鳥。鵬是一種大鳥，雙翼如同遮天蔽日的云霧，由鯤魚變化而后遷往南方。

在莊子《逍遙游》里面寫到：“北冥有魚，其名為鯤，鯤之大不知其幾千里也，化而為鳥，其名為鵬。鵬之背，不知其幾千里也；怒而飛，其翼若垂天之云。是鳥也，海運(yùn)則將徙于南冥。南冥者，天池也... ...鵬之徙于南冥也，水擊三千里，摶扶搖而上者九萬里，去以六月息者也。”

鯤鵬芯片介紹

據(jù)筆者了解，鯤鵬920其實(shí)就是我們之前報(bào)道里談到的Hi 1620。而追溯這系列芯片的發(fā)展，則可以從2015年說起。

從wikichip可以看到，2015年，華為推出了其第一代Arm服務(wù)器芯片Hi 1610，這個(gè)采用Arm Cortex-A57設(shè)計(jì)的16核芯片主頻最高只能做到2.1Ghz。

在2016年，中國十二五科技創(chuàng)新成就展上，華為展出了其第一臺ARM平臺服務(wù)器“泰山”(Taishan)，配備自主研發(fā)ARM架構(gòu)64位處理器“Hi1612”，采用臺積電16nm工藝打造，兼容ARMv8-A指令集。華為方面表示，除了存儲單元外，該處理器具有完整的自主知識產(chǎn)權(quán)，可應(yīng)用于大數(shù)據(jù)分析、共有云、信息搜索等領(lǐng)域，并已在阿里巴巴試用。

2017年，華為又推出了HI 1616，這個(gè)采用Cortex-A72設(shè)計(jì)的32核芯片最高主頻可以做到3Ghz，再到今年Hi 1620?？梢钥吹?，雖然華為并沒有大肆宣傳其Arm服務(wù)器芯片，但是在過去的幾年也都保持每年一款的更新頻率。

而這次推出的鯤鵬920（Hi 1620）主頻可達(dá)2.6GHz，單芯片可支持64核。該芯片集成8通道DDR4，內(nèi)存帶寬超出業(yè)界主流46%。芯片集成100G RoCE以太網(wǎng)卡功能，大幅提高系統(tǒng)集成度。鯤鵬920支持PCIe4.0及CCIX接口，可提供640Gbps總帶寬，單槽位接口速率為業(yè)界主流速率的兩倍，有效提升存儲及各類加速器的性能。

三、紫光虎賁

今年九月，紫光展銳在南京舉辦的“2018中國芯片發(fā)展高峰論壇”上宣布，將推出“虎賁”、“春藤”兩大全新產(chǎn)品線品牌，其中賁的意思就是奔跑，虎賁就是像老虎一樣奔跑。

紫光展銳官方的解析也指出，這是取于古代著名軍隊(duì)虎賁軍中的“虎賁”二字，意為似虎勇士，寓意紫光展銳面向移動通信應(yīng)用的虎賁產(chǎn)品，將似虹虎舞跑，性能像虎一樣勇猛有力。這也象征著紫光展銳如勇士一般英勇無畏，以芯立身，創(chuàng)芯不凡，將憑借未來移動芯片的卓越性能，創(chuàng)造“芯”時(shí)代。

四、阿里平頭哥

阿里巴巴這個(gè)莫名其妙的半導(dǎo)體公司也讓“生死看淡，不服就干”的平頭哥火了一把。

9月19日，阿里巴巴CTO、達(dá)摩院院長張建鋒在2018云棲大會上透露，阿里將把此前收購的芯片公司——中天微系統(tǒng)有限公司，和達(dá)摩院自研芯片業(yè)務(wù)一起，整合成一家芯片公司——平頭哥半導(dǎo)體有限公司，推進(jìn)云端一體化的芯片布局。

所謂平頭哥就是蜜獾，是鼬科蜜獾屬下唯一一種動物，雄性平均體長98厘米，雌性平均體長91厘米，雄性肩高39厘米，雌性肩高35厘米，雄性體重9-14千克，雌性體重5-10千克。背部為灰色。它的皮毛松弛而且非常粗糙，體型和獾的體型相當(dāng)，其壽命可達(dá)24歲。

棲息于熱帶雨林和開闊草原地區(qū)，獨(dú)居或成對生活，多在黃昏和夜間活動，白天在地洞中休息。雜食性，以小型哺乳動物、鳥、爬蟲、螞蟻、腐肉、野果、漿果、堅(jiān)果等為食，可捕食劇毒蛇，尤喜食蜂蜜。與響蜜鴷具有典型互惠行為，常跟隨善于發(fā)現(xiàn)蜂巢但不能搗毀蜂巢的響蜜鴷，用利爪搗毀蜂巢，分享蜂蜜，而其厚密粗糙的皮毛可以抵御蜂群的攻擊。性兇猛，生存力強(qiáng)；具同類相殘現(xiàn)象，幼崽存活率僅50%。

蜜獾以“世界上最無所畏懼的動物”被收錄在吉尼斯世界紀(jì)錄大全中數(shù)年之久。分布于非洲、西亞及南亞。

平頭哥半導(dǎo)體介紹

阿里巴巴董事局主席馬云曾表示，物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代即將到來，人們需要更便宜、更有效、更有包容性和更安全的芯片。

 “阿里巴巴開發(fā)芯片并非為了競爭，而是普惠，讓所有人在任何時(shí)候、任何地方都能利用和分享這些技術(shù)?！瘪R云說。

芯片是達(dá)摩院成立之初就規(guī)劃的重要研發(fā)方向之一，為了讓該項(xiàng)業(yè)務(wù)快速推進(jìn)，阿里此次成立集團(tuán)全資控股的專門公司，不僅僅開展研發(fā)任務(wù)，還要產(chǎn)業(yè)化推廣、構(gòu)建生態(tài)。

阿里巴巴進(jìn)入芯片領(lǐng)域的整體策略是云端一體，自研與生態(tài)合作結(jié)合，獨(dú)立芯片公司初期主要研發(fā)人工智能芯片和嵌入式芯片。今年4月，阿里巴巴全資收購中天微，中天微是中國大陸唯一的自主嵌入式CPU IP Core公司，當(dāng)前，基于中天微CPU IP核的SoC芯片累計(jì)出貨量已突破8億顆。

未來，阿里將打造面向汽車、家電、工業(yè)等諸多行業(yè)領(lǐng)域的智聯(lián)網(wǎng)芯片平臺，“我們希望這家企業(yè)的芯片能大大提高智聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算力，其芯片產(chǎn)品還可以通過云服務(wù)，以更高的性能和更低的成本賦能更多的企業(yè)?！睆埥ㄤh說。

芯片是計(jì)算力的核心，而計(jì)算力則是所有人工智能應(yīng)用的基礎(chǔ)。今年4月，達(dá)摩院宣布正研發(fā)一款神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片——Ali-NPU，該芯片將運(yùn)用于圖像視頻分析、機(jī)器學(xué)習(xí)等AI推理計(jì)算，其性能功耗比將是同類產(chǎn)品的40倍。

阿里方面透露，這款AI芯片預(yù)計(jì)明年下半年面世，首批芯片將應(yīng)用在阿里數(shù)據(jù)中心、城市大腦和自動駕駛等云端數(shù)據(jù)場景中。未來將通過阿里云對外開放使用，使得語音識別、圖像識別等AI能力可以在云端使用。

據(jù)了解，“平頭哥”這個(gè)名字的由來，和“達(dá)摩院”一樣，都是由馬云拍板決定?！捌筋^哥”是蜜獾的別稱，棲息于熱帶雨林和開闊草原地區(qū)，據(jù)說是“世界上最無所畏懼的動物”。

阿里巴巴首席技術(shù)官張建鋒透露，今年 4 月份，阿里將推出第一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片。此外還有完全自主研發(fā)的 CK902 系列芯片等。達(dá)摩院還首次在全球模擬了 81 比特的隨機(jī)量子電路，并建立了量子實(shí)驗(yàn)室，預(yù)計(jì)兩三年內(nèi)做出量子芯片。

此次成立半導(dǎo)體公司，將阿里的芯片業(yè)務(wù)完全整合在了一起。加上今年 4 月，阿里收購、投資寒武紀(jì)、深鑒、耐能等多家芯片公司的動作來看，阿里已經(jīng)開始布局自主芯片研發(fā)。未來，平頭哥半導(dǎo)體將打造面向汽車、家電、工業(yè)等諸多行業(yè)領(lǐng)域的智聯(lián)網(wǎng)芯片平臺。

五、中科龍芯

這個(gè)是一個(gè)和中國神獸“龍”接上關(guān)系的一個(gè)芯片。

中科院計(jì)算所從2001年開始研制龍芯系列處理器，經(jīng)過十多年的積累與發(fā)展，于2010年由中國科學(xué)院和北京市政府共同牽頭出資，正式成立龍芯中科技術(shù)有限公司，旨在將龍芯處理器的研發(fā)成果產(chǎn)業(yè)化。

龍芯中科面向國家信息化建設(shè)的需求，面向國際信息技術(shù)前沿，以安全可控為主題，以產(chǎn)業(yè)發(fā)展為主線，以體系建設(shè)為目標(biāo)，堅(jiān)持自主創(chuàng)新，掌握計(jì)算機(jī)軟硬件的核心技術(shù)，為國家安全戰(zhàn)略需求提供自主、安全、可靠的處理器，為信息產(chǎn)業(yè)及工業(yè)信息化的創(chuàng)新發(fā)展提供高性能、低成本、低功耗的處理器。

龍是中國等東亞區(qū)域古代神話傳說中的神異動物，為鱗蟲之長。常用來象征祥瑞，是漢族等東亞民族最具代表性的傳統(tǒng)文化之一，龍的傳說等龍文化非常豐富。

龍的形象最基本的特點(diǎn)是“九似”，具體是哪九種動物尚有爭議。傳說多為其能顯能隱，能細(xì)能巨，能短能長。春分登天，秋分潛淵，呼風(fēng)喚雨，而這些已經(jīng)是晚期發(fā)展而來的龍的形象，相比最初的龍而言更加復(fù)雜。 

《張果星經(jīng)》云：“又有輔翼，則為真龍”，認(rèn)為有翼方是真龍。如西周有大量身負(fù)羽翼龍紋器皿，乃至青龍?jiān)谙惹丶y飾中也有羽翼，一說青龍為祖龍。封建時(shí)代，龍是皇權(quán)的象征，皇宮使用器物也以龍為裝飾。

龍?jiān)谥袊鴤鹘y(tǒng)的十二生肖中排第五，在《禮記·禮運(yùn)第九》中與鳳、龜、麟一起并稱“四靈”。  而西方神話中的 Dragon，也翻譯成龍，但二者并不相同。

中國古代民間神話傳說中可見于中國經(jīng)典中的生物，在現(xiàn)實(shí)中無法找到實(shí)體，但其形象的組成物源于現(xiàn)實(shí)，起到祛邪、避災(zāi)、祈福的作用。

龍芯介紹

龍芯中科公司致力于龍芯系列CPU設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)。主要產(chǎn)品包括面向行業(yè)應(yīng)用的專用小CPU，面向工控和終端類應(yīng)用的中CPU，以及面向桌面與服務(wù)器類應(yīng)用的大CPU。為滿足市場需求，龍芯中科設(shè)有安全應(yīng)用事業(yè)部、通用事業(yè)部、嵌入式事業(yè)部和廣州子公司。在國家安全、電腦及服務(wù)器、工控及物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域與合作伙伴展開廣泛的市場合作。

龍芯中科研制的處理器產(chǎn)品包括龍芯1號、龍芯2號、龍芯3號三大系列，涵蓋小、中、大三類CPU產(chǎn)品。為了將國家重大創(chuàng)新成果產(chǎn)業(yè)化，龍芯公司努力探索，在國防、政府、教育、工業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)取得了重大市場突破和良好的應(yīng)用。

目前龍芯處理器產(chǎn)品在各領(lǐng)域取得了廣泛應(yīng)用。在安全領(lǐng)域，龍芯處理器已經(jīng)通過了嚴(yán)格的可靠性實(shí)驗(yàn)，作為核心元器件應(yīng)用在幾十種型號和系統(tǒng)中，2015年龍芯處理器成功應(yīng)用于北斗二代導(dǎo)航衛(wèi)星。在通用領(lǐng)域，龍芯處理器已經(jīng)應(yīng)用在：個(gè)人電腦、服務(wù)器及高性能計(jì)算機(jī)、行業(yè)電腦終端、以及云計(jì)算終端等方面。在嵌入式領(lǐng)域，基于龍芯CPU的防火墻等網(wǎng)安系列產(chǎn)品已達(dá)到規(guī)模銷售；應(yīng)用于國產(chǎn)高端數(shù)控機(jī)床等系列工控產(chǎn)品顯著提升了我國工控領(lǐng)域的自主化程度和產(chǎn)業(yè)化水平；龍芯提供的IP設(shè)計(jì)服務(wù)在國產(chǎn)數(shù)字電視領(lǐng)域也與國內(nèi)多家知名廠家展開合作，其IP授權(quán)已達(dá)百萬片以上。

總結(jié)

從上面的一些總結(jié)看來，這些芯片或多或少都有一些神奇的魔力，于中國的半導(dǎo)體企業(yè)而言，他們是基于此寄予他們的厚望。希望他們也最終能如愿。