中国 x86 追逐赛:升级迭代过程中也要小心背后大棒

2019-07-03 14:30:38 来源:观察者网
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自2013年起,中国相继诞生了两家具备开发x86架构处理器的公司——上海兆芯天津海光,二者分别与台湾威盛(VIA)和美国AMD公司达成技术授权等合作。然而就在他们研发及商用“蒸蒸日上”之际,天津海光首先遭到了美国政府方面的钳制。
 
当地时间6月21日,美国商务部工业和安全局(BIS)发布公告称,将把中科曙光、成都海光集成电路设计、成都海光微电子技术、天津海光信息技术公司和无锡江南计算技术研究所列入“实体清单(Entity list)”。而理由是五家中企从事涉及与美国国家安全、外交利益相悖的活动。
 
简单而言,进入“实体清单”的企业将遭到美国方面的技术封锁及其参与的部分国际供应链“隔离”。BIS的决策自6月24日正式公布生效,而在23日晚间,中科曙光发布公告称,其股票、曙光转债及曙光转股自6月24日开市起停牌,最迟于7月1日复牌。并表示公司正在核实相关内容,全面评估被列入“实体清单”事件对公司可能产生的影响。
 
国家超级计算深圳中心曙光“星云”超级计算机
 
据了解,中科曙光的上游包括芯片、存储等硬件设备制造业及软件行业。其中,具有较大影响力的英特尔(Intel)、AMD、希捷等均为美国企业。中科曙光2014年披露的招股书显示,英特尔、AMD均在前五大供应商之列。而根据2018年年报,中科曙光前五名供应商采购额为50.94亿元,占其年度采购总额的63.05%。
 
在美国商务部看来,中科曙光、无锡江南计算技术研究所和国防科技大学领导着中国超算的发展。早在2015年,奥巴马政府就宣布将与“天河二号”相关的国防科技大学及国家超算天津、长沙、广州中心列入“实体清单”,并禁止英特尔等向中国出售超算芯片。当时的理由是“该超算可用于核爆活动”。
 
如今,美国此次制裁同样被认为针对中国超算领域明显。在研发制造曙光超算系列的中科曙光、神威系列系统研发方江南计算技术研究所被列入“实体清单”之后,中国超算巨头已全部受到美国政府方面祭出的制裁。不过可喜的是,中国超算已具备处理器、网络芯片组、存储和管理系统等核心器件全部国产化的能力。其中尤以“神威·太湖之光”为代表。
 
据悉,天津海光成立于2014年,股东包括曙光和中国科学院。2016年,英特尔的老竞争对手AMD与天津海光设立合资公司,向其提供x86架构芯片技术许可,开发只在中国销售的服务器芯片。两家合资公司分别是AMD占股51%的成都海光微电子和天津海光占股70%的成都海光集成电路设计公司。
 
值得注意的是,海光x86芯片被曝出早前已顺利出货,去年营业收入达到1.13亿元,净亏损3571万元。申万宏源此前预计,天津海光有可能在今年盈亏平衡。而在中科曙光方面,该公司2018年实现营收90.56亿元,净利润4.3亿元,同比增速均达到约40%。业绩正处于加速增长态势。
 
中科曙光近三年营业收入和净利润报表
 
对于美国禁令的影响以及应对措施,中科曙光回应表示,“公司进入美国出口管制‘实体清单’,我们感到震惊并深表遗憾”。这影响了公司的日常运营,也影响了与全球合作伙伴的正常合作。美国所做出的决定缺乏事实依据,也不符合各方利益。曙光将积极与相关机构沟通,以降低事件造成的影响。
 
目前,从中国x86技术布局来看,天津海光与AMD成立的合资公司业务主打高性能计算的服务器芯片,而上海兆芯与威盛合资研发的x86架构CPU主要定位在桌面级处理器领域。而由于AMD已中止对海光x86 IP授权,以及美国政府方面掣肘,海光处理器将面临一定考验。与此同时,上海兆芯的竞逐同样是重要议题。
 
1. 承接“核高基”01专项
2006年,国家中长期科技发展规划纲要(2006—2020)中提出了实施十六个专项,“核高基”规划是当时规划的十个专项中的第一个,肩负着解决我国最重要的核心电子器件、高端芯片和基础软件的关键核心技术。为此,中央财政为“核高基”重大专项安排预算328亿元,加上地方财政以及其他配套资金,预计总投入将超过1000亿元。
 
“核心电子器件、高端通用芯片及基础软件”专项曾被喻为当年有“两弹一星”,现在是“两件一芯”。据悉,曾有一位高层官员表示,如果说“两弹一星”当年大大提高了中国的国际地位,那么在当今世界,独立的微电子、软件和计算机产业体系就是当代大国的重要标志。
 
2018年9月18日,国务院副总理刘鹤到上海兆芯视察工作
 
中央处理器被认为是“核高基”攻关的重中之重。然而,十一五期间,在自主研发CPU的路线上,既有厂商强调核心数量而忽略了单线程性能的提升,也有对自主CPU的投入不足。廖湘科院士于2016年在中科院北京计算所的一次讲话中指出,“过去十多年里国家对(龙芯、申威、飞腾)总计投入20亿,而且还是三家分。”
 
不过,采用MIPS、Alpha、SPARC自主指令集的龙芯、申威、飞腾仍在短时期内的“核高基”攻坚研发上取得较大突破,其CPU产品为部分重要国家机关、政府部门等采用,但在国内市场进行商用推广多年仍不太理想。原因在于CPU除了倚重性能之外,还要与目前居于市场主导的x86架构生态软件兼容。而问题就在于上述国产CPU通用处理性能不够,以及自建软件生态难度极大。
 
另一方面,根据海关总署的数据,2012年,中国集成电路进口额为1724.99亿美元,逆差达到1391亿美元。而到了2013年,集成电路进口额同比增长34.6%至2322亿美元,首度超越石油成为中国进口额最大品类。贸易逆差则同比增加50亿美元至1441亿美元,连续第四年扩大。值得注意的是,CPU的进口额在两千多亿美元的总进口额中占比最大。由此,国产商用处理器成为亟需跨越的一道坎。
 
于是,自2013年起,“核高基”开始尝试多种路线,其中包括支持引进国外CPU技术及现有处理器,并兼容成熟的应用生态。在引进技术的几个选项中,一个是ARM,华为、展讯、飞腾都选择了购买ARM指令集授权;另一个是IBM的power,江苏中晟宏芯拿下power的开发授权;第三个选项是x86,上海兆芯成为该架构首选。
 
2013年4月,上海兆芯集成电路有限公司宣告成立。其中,上海市国资委下属上海联和投资有限公司以2亿美元出资额占股80%,台湾威盛电子以4975万美元出资额占股20%。前者成立于1994年9月,主要从事高新技术产业和金融及现代服务业领域的股权投资及管理工作。
 
图中为兆芯研发的x86处理器
 
兆芯成立同时是“核高基”政策导向的变化。2013年5月3日,工信部网站正式发布了“核高基”重大专项实施管理办公室关于2014年课题申报指南的通知。“指南”中没有了“国产”、“自主创新”和“自主可控”等曾经作为民族信息产业旗帜的术语,取而代之的是“无知识产权纠纷”,“具有良好生态环境”,形成系列化知识产权“组合”的新说法。
 
2014年,兆芯承接“核高基”01专项,公司联合中科院上海高等研究院、联想集团、上海华力微电子承担了“核高基”国家科技重大专项“面向事务处理型桌面计算机关键软硬件研发与规模应用”课题任务,包括CPU、操作系统、整机、工艺四大部分初期投入的研发费用为57亿元。兆芯作为课题牵头单位,承担其中“安全可靠的桌面计算机CPU”子课题,投入的费用大约为30亿元。
 
可以看出,兆芯的成立并非偶然,而是在国产CPU发展方针变化下的某种必然。近年来,在国家“安全可控”工程计划中,一定政策指导下的国内厂商在ARM、MIPS、RISC-V、Alpha、Power以及x86等指令集及处理器方面,几乎把所有架构的CPU都摸索了一遍。这足以看到国家对于实现处理器等集成电路“突破核心技术创新”的决心和目标。
 
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