中科院第二代自研芯片誕生,成功實現性能翻倍

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中科院自研芯片完成自主化,成功實現性能翻倍,RISC-V架構已然崛起!

在整個相關限制的背景之下,中國半導體產業看似搖搖欲墜,但實則頂著巨大的壓力,已經逐步找到瞭前進的方向,以美引導的芯片產業鏈,已然發生瞭轉變!

芯片的制造成型主要分為三個階段,分別為研發設計、制造成型以及封裝測試,高通、華為、蘋果等等企業,都是研發設計階段的佼佼者,而臺積電和三星則是制造成型階段的頂尖,封裝測試工藝相對來說比較容易突破,因此常常被人所忽略,但實則也是非常重要的一個環節。

在後摩爾定律時代,芯片制程工藝進一步縮小,不僅難度非常大,而且能夠提升的性能也非常有限,臺積電、英特爾等等一眾芯片廠商,也逐步開始調整方向,成立以封裝測試工藝為主的“小芯片聯盟”。

目前市場上主導的“雙芯疊加”工藝,已經在AMD以及蘋果的芯片上驗證成功,也很好的證實瞭封裝工藝對芯片性能提升的可行性,但實際上除瞭這些之外,制造芯片難度,遠比我們想象的要復雜的多,而這一次中科院實現的芯片自主化,很好的提升瞭國產芯片的整體水平。

制造芯片的難度

看似簡單的芯片研發設計,其中可蘊含著諸多的核心技術,而其中架構和EDA設計軟件是至關重要的,雖然華為能夠設計出5nm的芯片,但是在這兩項技術上,依然需要高度依賴於海外的技術。

目前移動端的芯片被ARM架構壟斷瞭,而桌面端的芯片則被X86架構給壟斷瞭,兩大架構在移動端、PC端可以說完全是“橫”著走,根本找不到任何的競爭對手。

X86架構源於美企英特爾,自然在相關限制之下,和國內的合作也會受到限制,但ARM架構的技術是完全自主化的,此前也一直保持中立狀態,並沒有中斷和華為的合作,但這一次卻中斷瞭和俄市場的合作,這不得不讓我們對其國際市場合作態度進行重新的考量。

雖然並沒有中斷合作,但ARM最新的架構,截止目前並沒有授權給華為,在相關限制持續升級之下,中斷合作也並非沒有可能,好在目前國內已經找到瞭可替代的架構RISC-V,目前已經有多款國產芯片搭載這個架構瞭。

RISC-V是國際上完全開放使用的架構,核心技術並沒有歸屬於哪個國傢,因此相關限制也影響不到它,關鍵還是永久免費使用的,顯然國產芯片想要徹底的崛起,就要避免被ARM以及X86架構框住,而RISC-V就是一個最佳的選擇。

中科院自主化芯片誕生

目前國內多傢芯片廠商,都開始研發RISC-V架構瞭,而阿裡的達摩院就已經推出瞭多款芯片,而很早之前中科院就入局瞭RISC-V架構,芯片被命名為瞭“香山”,架構的名字叫“雁棲湖”,目前已經有瞭成片。

第一代的香山芯片,搭載的是臺積電28納米工藝,裸片的面積為6.6平方毫米,配備瞭單核二級緩存1MB,功耗僅為5W,基於SPEC CPU2006的性能測試,整體性能表現為[email protected]

技術水平ARM架構的A72/A73,此前華為麒麟的960/970就是采用這系列的架構,整體性能表現為7/GHz左右,雖然和現階段的7nm以下芯片沒得比,但國產化水平卻非常高,還是非常值得期待的。

而中科院第二代的芯片要來瞭,采用的同樣是RISC-V架構,新款香山芯片的核心被命名為瞭“南湖”,由於在和臺積電合作上受到限制,因此這次將采用中芯國際的14nm工藝代工,最終的目標是 2GHz!

根據中科院的實測,第二款的芯片在SPEC CPU2006的測試成績為20,相比於第一代直接實現瞭翻倍,而在這個水平上,絲毫不會輸於其它的芯片廠商,交由中芯國際代工之後,在國產化概率上也實現瞭最大的提升,

相關限制實施之後,國產芯片領域不斷迎來瞭技術突破,在中科院以及各大企業的努力之下,肯定是能夠實現技術突破的,對此你們是怎麼看的呢?

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  • 本文由 发表于 2022年4月17日
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