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我国CPU产业迎来黄金发展机遇期 | 国产CPU最新发

摘要  长期以来我国在通用CPU 领域一直受制于人。信息通信技术的深度融合,以及云计算/ 大数据和SDN/NFV 的快速发展,正在推动计算架构、网络架构、存储架构向通用化方向演进。这对互联

       长期以来我国在通用CPU 领域一直受制于人。信息通信技术的深度融合,以及云计算/ 大数据和SDN/NFV 的快速发展,正在推动计算架构、网络架构、存储架构向通用化方向演进。这对互联网服务器CPU 提出了全新的规格需求,同时也给我国发展CPU 产业带来了新一轮的黄金发展机遇期。赛迪智库集成电路研究所认为, 我国应以互联网服务器CPU 为切入点,从而实现在高端服务器及通用CPU 领域的安全自主可控发展。

CPU产业面临新的需求

      云计算推动计算架构向通用服务器演进。云计算模式正在重构信息技术产业链, 并推动服务器从传统的小型机向通用服务器演进。同时云计算所需的互联网服务器, 主要关注低功耗和低成本大规模部署,而对单颗CPU 和单台服务器的处理能力要求比传统通用服务器低很多,ARM 架构服务器芯片由于功耗低、指令复杂度低、开发成本低等优势而逐渐受到关注。近期高通和AMD 均推出了基于ARM 架构的服务器芯片,同时惠普也在其最新的服务器中开始使用ARM 架构芯片。

      SDN 和NFV 推动网络架构向通用服务器的演进。SDN 和NFV 技术使得网络设备不再依赖于专用硬件,基于通用服务器即可实现资源的灵活共享、新业务的快速开发和部署,并解决云、管、端协同组网能力,因而在云计算数据中心应用中逐渐成为首选方案。目前越来越多的企业正围绕SDN/NFV 积极展开布局,例如思科和英特尔联合研发基于X86 通用服务器的SDN/NFV 解决方案,高通等企业为了打破英特尔垄断而研发基于ARM 架构的互联网服务器芯片。



 
      互联网应用推动CPU 向异构和定制化演进。随着移动互联网的高速发展,互联网企业对搜索、数据分析、计算等单一应用的处理需求快速增长,催生了对服务器CPU 芯片定制化的需求。

      互联网企业通过采用自主设计或深度定制CPU 芯片的方式, 来提升CPU 对于特殊应用的处理能力, 降低服务器功耗水平, 削减硬件运营成本。谷歌、Facebook、亚马逊等企业都加大了对服务器芯片的研发投入,同时英特尔也积极调整战略,按各互联网企业要求提供定制化服务。

      人工智能和类脑计算推动计算与存储深入融合。传统的CPU 在处理神经网络、人工智能等新兴应用时,面临效率低下、存储带宽和容量有限等瓶颈,如谷歌大脑需要1.6 万个CPU 核跑7 天才能完成猫脸无监督学习。在互联网服务器里面集成深度学习处理器,通过计算与存储的深度融合,实现对海量数据的计算、分析、传输、存储等功能,已成为人工智能和类脑计算等新兴应用的迫切需求。

我国发展CPU产业的基础

      市场需求空间大。国内互联网产业的快速发展带动大量数据中心的建设,我国正成为全球互联网服务器需求增长最快的地区。据IDC 统计,2015 年我国服务器出货211 万台,占全球20% 份额,同比增速达到18.8%。其中,阿里巴巴采购量和巴西相近,腾讯采购量超过韩国,百度采购量则与新西兰相当。除互联网领域外, 政府机构和关键行业领域的服务器市场需求也在同步增长,未来5 年复合增长率预计超过10%。

      产业基础实力雄厚。2015 年我国网络经济营收规模首次突破1.1 万亿,同时全球10 大互联网企业我国已占到4 家,分别是阿里、腾讯、百度、京东,并且前30 位企业中我国也有12 家。根据各企业2015 年年报,腾讯营业收入1028.63 亿元,同比增长30% ;阿里巴巴营业收入1011.4 亿元,同比增长33% ;百度营业收入666.8 亿元,同比增长35.3%。我国主要互联网企业目前均处于高速发展期,并且具备较好的产业基础。

      技术基础优势明显。从生态和工艺的角度来看,互联网服务器CPU 产品技术与移动智能终端CPU 重叠度高、可复用性好,现阶段我国凭借市场优势在手机领域已经形成了海思、紫光展锐等龙头企业, 可在市场与国外巨头正面竞争,同时也积聚了一批高端技术人才和自主知识产权,具备了发展互联网服务器CPU 的技术基础。

      生态基础基本完善。服务器CPU 产业生态链较短,其操作系统、应用程序的需求和种类相对较少,实现起来相对容易, 我国在互联网领域已经形成了较为完备的产业生态体系。同时谷歌、Facebook、亚马逊等互联网厂商也用事实证明了,互联网企业可以实现从芯片设计、制造、封测到软件和中间件等各环节全部由自己掌控, 并借此获得更多话语权。

大力推进我国CPU产业发展

       抓住ICT 产业融合发展机遇,以互联网服务器CPU 为切入点。一是制定国家CPU 设计制造能力提升路线图,长期持续投入,围绕互联网数据中心核心需求, 出台鼓励扶持政策,大力推进我国互联网服务器CPU 产业的发展。二是发挥大市场优势,推动我国企业获得国际主流CPU 架构授权。三是鼓励互联网企业、网络通信企业、服务器整机企业自研芯片,在服务器领域首先实现安全可控,再逐步实现自主可控。

      探索协同创新发展模式,构建服务器CPU 自主产业生态体系。一是加强芯片、整机、软件、操作系统、应用等各环节企业之间的沟通协作,组建服务器CPU 芯片联盟,探索揭榜挂帅的模式,联合攻克关键核心技术。二是以国家主导方式建设CPU 相关基础设施,包括设计工具、模拟仿真平台、专用CPU 工艺生产线、封装测试平台等,为CPU 设计验证提供持续的全局化支持。三是围绕“开源社区战略”大力推进配套产业生态环境建设,加强国内基础软件与服务器CPU 硬件平台的协同发展,构筑完整的服务器CPU 自主产业生态体系。

      加强知识产权布局和前瞻基础研究, 为实现持续发展蓄力。一是建立国家CPU 战略专利资源池,吸纳国内各企业专利, 对加入组织的国内企业进行专利保护,并支持专利池积极收购国外专利。二是加强与CPU 技术紧密相关的支撑学科建设,包括计算机体系结构、系统软件、计算机网络、微电子、材料科学、光学工程等。三是加大对量子计算、人工智能、类脑计算等前瞻基础研究的投入,加大对新材料、新结构、新器件的研究。聚天下英才,加速人才体制机制改革和人才引进力度。一是完善科研人员收入分配制度,以市场化标准对各类人才进行评价和支持,人员待遇与市场接轨,克服重物轻人的经费管理弊端。二是建立符合芯片领域特点的人才评价机制和人才激励机制,以实际能力为衡量标准,不唯学历、不唯论文、不唯资历,在人才入股、技术入股以及税收等方面制定专门政策。三是打造全球配置人才资源能力,以全球视野进行选拔和引进高端人才,支持企业在境外设立研发机构,充分开发利用国际人才资源。

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