在這之中，我們也看到國產(chǎn)CPU發(fā)展，從來(lái)不是一帆風(fēng)順的，其中有坦途、有歧路；有來(lái)自?xún)韧獠康奶魬稹⒂袝r(shí)代造就的發(fā)展機遇。而對于國產(chǎn)CPU而言，如何抓住機遇，以最小的成本走上良性發(fā)展坦途，可能是更重要的。
本篇，我們先看看海光如何抓住了難得的歷史機遇，邁進(jìn)了高端CPU的大門(mén)。
技術(shù)豪賭下的雙贏(yíng)
2016年，AMD以2.93億美元，將ZEN架構永久授權給了海光。
彼時(shí)的AMD已經(jīng)被Intel逼入墻角。由于A(yíng)MD的推土機架構已經(jīng)過(guò)時(shí)，在近十年與Intel的對抗中完全處于下風(fēng)，服務(wù)器市場(chǎng)已經(jīng)幾無(wú)份額，在PC市場(chǎng)份額也只有不到兩成。AMD已經(jīng)連續六季度虧損，股價(jià)一度跌至2美元。
ZEN架構研發(fā)是AMD最后的希望，是AMD逆襲之戰的一場(chǎng)豪賭。后續的事實(shí)證明，AMD賭贏(yíng)了，ZEN比上代推土機架構性能提升52%，并且還憑借ZEN2侵蝕了Intel相當一部分的市場(chǎng)份額，AMD打了一場(chǎng)漂亮的翻身仗。
但這一仗并不輕松。在當時(shí)AMD財務(wù)狀況堪憂(yōu)，ZEN架構的研發(fā)已經(jīng)讓AMD瀕于崩潰邊緣，急需一筆資金來(lái)續命。否則，ZEN架構作為當時(shí)最先進(jìn)的x86架構之一，是絕對的“非賣(mài)品”，絕無(wú)對外授權的可能。而海光抓住了難得的機遇，以2.93億美元獲得了ZEN架構。
這是一場(chǎng)雙贏(yíng)的合作。對AMD而言，這筆授權費讓AMD堅持到了ZEN架構的初代銳龍、宵龍量產(chǎn)上市。而對海光而言，永久獲得ZEN架構指令集授權，這意味著(zhù)國內CPU企業(yè)第一次見(jiàn)到了沒(méi)有代差、領(lǐng)先的x86架構設計全貌，這提升了中國企業(yè)對高端CPU架構設計的思考維度。
這就相當于，以前我們知道有一處寶藏，也知道這個(gè)寶藏的大致位置，但不知道怎樣過(guò)去。而獲得ZEN架構授權，則讓我們不但知道了寶藏的確切地點(diǎn)，還知道了走哪條路，需要做哪些準備，連挖寶藏的要用什么工具也一清二楚。從此，國產(chǎn)CPU企業(yè)在對處理器設計的認知上，站在了世界級的高度。海光借著(zhù)這一歷史機遇，在與AMD簽訂交叉許可授權后，正式進(jìn)入x86處理器設計領(lǐng)域。
交叉授權模式，打開(kāi)x86的大門(mén)
因交叉授權模式，海光還擁有在ZEN架構上自研進(jìn)階的權利。x86架構已經(jīng)構建的完整生態(tài)，開(kāi)始對海光敞開(kāi)大門(mén)。
由于CPU技術(shù)極其復雜，哪怕Intel作為x86指令集的創(chuàng )造者和所有者，也沒(méi)有全部x86架構相關(guān)的專(zhuān)利。為了促進(jìn)x86陣營(yíng)的生態(tài)開(kāi)放與技術(shù)發(fā)展，早期Intel與AMD在專(zhuān)利技術(shù)合作上達成平衡，基于授權可以相互使用對方的專(zhuān)利。且在對方已授權的專(zhuān)利基礎上，研發(fā)出新的專(zhuān)利成果，也不會(huì )造成侵權。
因此，海光可以基于ZEN自由開(kāi)發(fā)x86架構的處理器，并不會(huì )受到專(zhuān)利限制。
如果把x86指令集與架構設計，看作一份造房子的設計圖紙，那么Intel是最初畫(huà)圖紙（發(fā)明x86指令集）的人，AMD是在Intel基礎上豐富繪制（延伸出新的x86架構）的人。而海光獲得交叉授權后，也有了使用這張圖紙造房子，并且可以繼續繪制擴展自己的圖紙。而且海光造出來(lái)的房子可以上市銷(xiāo)售，且專(zhuān)利屬于自己，確保了安全可控。
規避x86指令集的知識產(chǎn)權糾紛，與獲得ZEN架構有同等重要的意義。如果說(shuō)ZEN架構是拿到了找寶藏的攻略地圖，解決專(zhuān)利問(wèn)題就代表著(zhù)海光擁有了從寶藏中分走一份的權力。
x86生態(tài)是真正的寶藏。無(wú)論在服務(wù)器市場(chǎng)還是PC市場(chǎng)，x86處理器是絕對的主流。Counterpoint Research的調研數據顯示，2022年全球服務(wù)器市場(chǎng)上，x86指令集仍然是服務(wù)器CPU市場(chǎng)的主導，占到了91%左右。而根據IDC 數據，2021 年，國內x86服務(wù)器出貨量為 382.0 萬(wàn)臺，在國內服務(wù)器市場(chǎng)中的占比高達 97.7%。
這不僅僅代表著(zhù)近乎壟斷的市場(chǎng)地位，更關(guān)鍵的是圍繞x86架構已經(jīng)建立起規模龐大的軟硬件生態(tài)。這也是ARM架構難以撼動(dòng)x86市場(chǎng)地位的關(guān)鍵原因。盡管ARM在移動(dòng)設備市場(chǎng)上擁有領(lǐng)先地位，但在服務(wù)器市場(chǎng)上，由于配套生態(tài)的短板、應用開(kāi)發(fā)的難度，盡管?chē)鴥韧舛鄠�(gè)大廠(chǎng)都投入了重金和大量人才研發(fā)推廣，而ARM的市場(chǎng)份額始終不足5%，還面臨著(zhù)Risc-V這一新生兒的覬覦。
而由于使用x86指令集，海光的CPU可以使用WinTel生態(tài)，兼容度更高，這能極大地降低了國產(chǎn)化替代過(guò)程中的遷移成本，并獲得廣泛的軟硬件生態(tài)支持，從而打開(kāi)規模龐大的市場(chǎng)空間。據海光招股書(shū)披露，目前已推出3代產(chǎn)品，廣泛應用于電信、金融、互聯(lián)網(wǎng)、教育、交通等重要行業(yè)。2019-2021 年，海光營(yíng)業(yè)收入年復合增長(cháng)率高達 146.9%，研發(fā)投入從 8.65 億元增長(cháng)到 15.85 億元，漲幅達到 83.3%。顯然，基于x86的生態(tài)基礎，海光正在形成技術(shù)創(chuàng )新和商業(yè)回報相互促進(jìn)的“滾雪球”效應。
消化技術(shù)才是真正抓住了歷史機遇
獲得ZEN架構是一次難得的機遇，但也容易陷入“造不如買(mǎi)”的陷阱。而事實(shí)證明，海光似乎從沒(méi)打算將自主可控的命脈交給他人。
2019年AMD宣布不會(huì )向海光授權更先進(jìn)的ZEN2架構。但從目前海光后續的研發(fā)計劃和量產(chǎn)產(chǎn)品來(lái)看，基本毫無(wú)影響。我們也推測，海光原本也無(wú)繼續購買(mǎi)的打算，原因在于其研發(fā)實(shí)力可以支撐產(chǎn)品自主迭代。
海光以三年三款產(chǎn)品迭代，證明自己已經(jīng)走上了自研之路。
據評測對比，海光三號在性能上比海光二號提升了40%左右，接近于ZEN3產(chǎn)品水平。并且，海光與AMD的技術(shù)路線(xiàn)也出現了分歧。后續ZEN 架構主要通過(guò)采用更先進(jìn)的芯片工藝和提升單核性能，使 AMD在消費級個(gè)人電腦市場(chǎng)上具有很強的競爭力。而以服務(wù)器為核心市場(chǎng)的海光處理器，在海光二號之后選擇的迭代路線(xiàn)則是通過(guò)對微架構的設計創(chuàng )新和芯片架構升級，提升單核與多核性能并重。因此行業(yè)普遍認為，海光已經(jīng)吃透了x86技術(shù)，知其然也知其所以然，并能在此基礎上，基于自己的市場(chǎng)策略開(kāi)發(fā)更有優(yōu)勢的產(chǎn)品。
這種進(jìn)步靠的不是AMD的授權，而是實(shí)打實(shí)的高額研發(fā)投入。據了解，2019年度至2021年度，海光累計研發(fā)投入為35.39億元，占營(yíng)業(yè)收入比例高達到95.35%。而研發(fā)投入帶來(lái)了性能領(lǐng)先的產(chǎn)品，產(chǎn)品領(lǐng)先性能帶來(lái)高營(yíng)收，高營(yíng)收促進(jìn)高研發(fā)投入保障產(chǎn)品優(yōu)勢。我們可以認為，海光已經(jīng)形成了可持續發(fā)展的飛輪。
另外，由于海光拿到了ZEN架構永久授權，這保障了海光可以在x86指令集產(chǎn)品上自由設計和迭代，再加上大量的資源投入和研發(fā)攻堅，建立起了基于自身實(shí)力的良性循環(huán)。這條路似曾相識，龍芯、申威、飛騰等國產(chǎn)芯片，早期也都是購買(mǎi)國外授權版本后，先吸收、再創(chuàng )新、后替代，逐步走上了完全自主的路線(xiàn)。這個(gè)模式，在我國的高鐵、大飛機等核心裝備上也得到了大量的復制和驗證，足以說(shuō)明這條路的可行性。面對網(wǎng)絡(luò )上的個(gè)別質(zhì)疑聲音，海光大可不必理會(huì )，朝著(zhù)前方努力奔赴才是正道。
雖然國產(chǎn)CPU產(chǎn)業(yè)還不夠強大，但海光的出現，為這個(gè)原本閉塞的小圈子帶了了一池活水，不僅達到了世界主流水平，也讓我國信息產(chǎn)業(yè)的自主化之路有了更大的騰挪空間，同時(shí)也為中國IC設計產(chǎn)業(yè)積累了更多先進(jìn)的人才和經(jīng)驗。這些寶貴的財富，無(wú)疑將帶來(lái)加速效應，走出國產(chǎn)CPU產(chǎn)業(yè)的突圍之路。
下篇文章，我們將繼續盤(pán)點(diǎn)國產(chǎn)CPU六君子，看看國產(chǎn)CPU突圍還有哪些可能。
