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中国算力芯片的“新十年”
腾讯研究院· 2025-10-31 16:03
处理器芯片发展历程与趋势 - 过去40年处理器芯片发展呈现螺旋式路径:自研-放弃自研-重新自研 [6] - 近5年整机和平台厂商重新加入芯片战争,趋势从以CPU为中心的同构计算转向CPU联合xPU的异构计算 [6] - "十五五"规划建议稿强调加快科技自立自强,聚焦半导体等关键技术环节 [7] 指令集架构的市场格局与演进 - 当前CPU领域由两种指令集主导:PC和服务器领域的x86架构与智能手机领域的ARM架构 [11] - x86架构特点为指令复杂、性能高但功耗大,主导厂商为英特尔和AMD [12] - ARM架构特点为指令简单、功耗效率高,主要应用于移动设备 [12] - RISC-V架构为开源模式,可定制但存在碎片化问题,核心厂商包括SiFive、Andes、阿里平头哥等 [12] - 历史上许多创新架构如i860/i960、68000、PowerPC等逐渐凋零,x86胜出靠的是向高端RISC学习并不断扩展指令子集,以及PC与服务器芯片出货量大的规模效应 [13] - 架构创新的根本挑战在于经济规律,软件生态的统治力难以颠覆,例如英特尔和惠普联合开发的IA-64安腾处理器耗资巨大最终未能成功 [13][19] 计算体系结构的发展与挑战 - 摩尔定律逐渐失效后,业界依赖增加晶体管数量并行提升性能,如增加数据位宽、功能部件和处理器核数量 [16] - 计算机体系结构分为激进结构(完全动态优化)、保守结构(静态优化)和折中结构(动静态结合优化) [17] - 高端CPU常采用激进结构但复杂且易受硬件漏洞攻击,业界更倾向于通过增加处理器核数量的众核结构来提升性能 [18] - 众核xPU芯片(如英特尔Xeon Phi、Google TPU、GPGPU)大规模应用需解决生态系统问题,英伟达CUDA拥有成熟的并行软件生态是其优势 [18][19] - 2009至2018年,x86软件开发费用持续上升,2018年全球投入高达600亿美元,而同期全球服务器硬件总收入为800亿美元,软件投入远超硬件 [20][21] ARM架构的机遇与RISC-V的挑战 - ARM服务器打破x86垄断的机遇在于:掌控全栈技术的大厂(如苹果、亚马逊)放弃x86进行生态迁移,以及端云融合使ARM终端优势蔓延至云端 [24] - RISC-V目前商业化成功领域集中于软件简单的嵌入式场景,如微控制器和存储类产品 [26] - RISC-V硬件生态不成熟,缺乏有竞争力的高性价比处理器核和支持多核互连的高性能片上网络,且ARM不单独授权片上网络IP [26] - 尽管跨平台语言和虚拟机技术发展,但硬件指令的直接支持对性能、能效比至关重要,英特尔持续扩展指令集(如SGX、AVX512、AI扩展指令集) [27] - 业界软件主要针对英特尔CPU优化,即使同为x86的AMD CPU支持软件配置种类也较少,阿里公有云平台仅使用英特尔CPU产品 [27] - RISC-V进入通用计算平台仍有漫长路程 [28] 自研芯片的模式与成功关键 - 云厂商自研芯片模式可行,因其盈利基础在于增值服务而非硬件,且掌控全栈软硬件使生态移植困难较小,自身规模大可负担研发费用 [30] - 苹果公司实现核心产品线处理器全线自研(手机A系列、平板/PC的M系列、手表W系列、耳机H系列),是成功案例 [31] - 苹果自研成功关键在于配合自研系统软件优化用户体验,并通过营销形成高端形象,而非仅聚焦纸面参数 [32] - 软件生态投入大于硬件研发,软件掉队会导致硬件利用率不高,如部分国产智算中心投资规模大但实际利用率低 [33] 中国算力芯片的发展路径 - 未来五年十年国产算力芯片的突破口在于指令系统结构的统一 [7] - 建议将RISC-V作为统一指令系统,所有CPU/GPU/xPU基于RISC-V及其扩展开发,以推动架构创新、扩大规模效应并高效利用研发资源 [7][36] - 体系结构创新可在现有指令系统框架内实现,例如Tenstorrent基于RISC-V扩展AI子指令集开发AI加速方案,或扩展密码学子指令集支持后量子密码 [35] - 统一指令集可避免重复劳动和研发资源浪费,是应对软件生态高投入挑战的关键路径 [36]
纳指创新高,英特尔大涨26%,中概股走低
21世纪经济报道· 2025-09-18 23:40
美股市场表现 - 美股三大指数涨幅扩大 纳指涨0.99% 道指涨0.27% 标普500指数涨0.55% 盘中纳指和标普500指数再创历史新高 [1] - 大型科技股普涨 英特尔大涨26% 英伟达涨3% Meta和Alphabet涨逾1% 特斯拉和台积电涨不足1% [3] - 英特尔带动半导体板块上行 迈威尔科技涨5.6% 美光科技涨4.76% 安森美半导体涨4.72% 意法半导体涨3.75% [6] 英伟达与英特尔合作 - 英伟达与英特尔宣布达成合作 共同开发AI基础设施及个人计算产品 [9] - 英特尔将基于英伟达NVLink设计制造定制化数据中心及客户端CPU 英伟达以每股23.28美元价格向英特尔投资50亿美元 [12] - 合作重点通过NVLink连接双方架构 结合英伟达AI加速计算优势与英特尔CPU技术及x86生态 [12] - 在数据中心领域 英特尔为英伟达定制x86 CPU 整合进AI基础设施平台 [12] - 在个人计算领域 英特尔推出集成NVIDIA RTX GPU Chiplet的x86 SoC 为PC产品提供高性能支持 [12] 中概股表现 - 中国金龙指数跌超1.6% [15] - 热门中概股普遍走低 极氪跌5.29% 哔哩哔哩跌3.85% 微博跌3.29% 新东方跌3.24% 爱奇艺跌近3% [16] - 大全新能源跌4.41% 宝尊电商跌4.37% 叮咚买菜跌3.65% 知乎跌3.57% 晶科能源跌3.36% [17] 美联储降息影响 - 美联储宣布降息25个基点 联邦基金利率目标区间降至4.00%-4.25% [19] - 降息后金价小幅下跌 [19] - 历史数据显示美联储降息后一周金价多为小涨或持平 一个月及三个月后平均收益显著为正 [21] - 人民币兑美元汇率从4月7.3506升至7.1附近 升值幅度显著 9月18日收盘价为7.1079 [21] - 美联储点阵图中位数指示年内将再降息50个基点 多家机构预计10月和12月分别降息 [23] - 中国货币政策宽松空间打开 若央行跟随降息将利好债券型基金和固收类理财产品 [23] - 美联储降息后全球风险资产有望迎来估值修复 非美资产受益 资金或流入新兴市场 [24] - A股和港股可能受益于美联储持续降息和人民币升值 权益类产品存在机会 [24]
RISC-V架构解析及国产影响梳理
2025-04-15 22:30
纪要涉及的行业或公司 - **行业**:芯片行业 - **公司**:平头哥、西岩股份、新来科技、乐新、中科兰讯、国新科技、英特尔、高通、MTK、展讯、阿里、百富昆星、欧洁科技、金正恩、青年微店、经验半导体、安路科技、星岩电子、九天科技 纪要提到的核心观点和论据 1. **三种主流芯片架构特点对比** - **X86架构**:过去二十几年广泛用于PC、服务器、边缘服务器,集成Windows、Linux系统较多,为闭源架构,市场上除特定两家公司外其他厂家因无指令集和授权无法生产[2] - **ARM架构**:被软银收购,是移动PC、手机、平板、笔记本等小型移动设备的典型代表,如苹果、华为、小米等手机均采用该架构,也是闭源架构,按芯片2%收版税,有大量开发工具链,应用生态成熟,基于安卓生态[2][3][11] - **RISC - V架构**:开源且无授权费,类比生态社区,采用模块化设计,可灵活裁剪指令集,有数十万开发者贡献指令集,在CPU、边缘计算、AI、LTE领域快速成长,软件生态不断进化,市场已出现相关无羁芯片[3][4] 2. **RISC - V架构的优缺点** - **优点**:开源且无授权费;指令集扩展性强,生态支持多,可用于ARM架构不太擅长的领域,如电表、边缘计算;在AIOT中相比ARM节约60% - 70%成本;在边缘推理上功耗降低30% [3][7][8][19] - **缺点**:生态相对不完善,如EDA工具、编译器等;性能极限未达X86和ARM水平,在高性能服务器应用处于早期,最高端产品与ARM A78有代差;目前算力只能做一些推理,无法与A100、H200相比,适用于中低算力场景[6][9][10] 3. **RISC - V架构的应用场景** - 高性能计算服务器、AI推理、消费电子(手表、电表等)、边缘设备、云计算、AI等领域开始应用,目前更多用于后端定制化AC和端测专门推理场景,可实现百亿或几十亿级别推理量化过的争斗模型在上级跑推理[7][9][10] - 未来可渗透到ARM和X86未触及的工业细分场景,如边缘服务器、高讯服务器、推理服务器、汽车电子等[27] 4. **国内RISC - V架构的核心玩家** - 平头哥是倡导者和生态领导者,覆盖玄铁系列,有无限开发平台,提供免费工具和一站式IP到设计工具链服务[12] - 西岩股份专注汽车电子领域,是RISC - V的IP供应商;新来科技、国新科技等也较活跃,还有乐新、中科兰讯等基于该生态进行芯片设计[13] 5. **SIP - seq对算力需求结构的影响及RISC - V的应对** - SIP - seq出现后,原有AI芯片玩家的芯片优化建设会受影响,RISC - V领域需3 - 6个月先兼容生态,后续玩家再吸收技术提升芯片性能,在重庆、显存调度等四个点暂时落后[14][15] 6. **RISC - V生态建设相关要点** - 头部玩家会整合生态指令和IP并免费分享,提供工具链,如阿里的无限平台[24] - 产业会形成分工明确的产业链,头部公司做IP供应商,降低研发成本,但如果做无IP的产品成本可能较高[28][29] - 目前服务器CPU已有成熟IP,AI领域今年开始慢慢渗透[30] 7. **产业推进措施及可能发生的事情** - 国家层面可能推动行业往统一指令集发展,促进专利互相授权 - 推动无线生态在汽车、LT、高性能计算、AI检验等场景落地 - 政府出台指导性项目,倾向采购RISC - V新品方案[37][38] 其他重要但是可能被忽略的内容 1. **芯片制程与RISC - V的关系**:RISC - V目前较多采用成熟制程(8纳米、12纳米),7纳米以下刚开始应用,国内7纳米以下产能有限,未来随着国产发展,先进制程应用会增加[23] 2. **RISC - V指令集修改规则**:部分核心指令集封装不可大改,可对上层指令进行扩展,优化后的内容需共享到社区,以促进产品迭代[34] 3. **RISC - V IP授权收费情况**:纯指令集不收费,基于IP内核设计好的功能模块授权需收费,可能是一次性几十万[40] 4. **不同公司产品适配的操作系统**:如星岩电子基于玄铁IP做处理器适配Windows;金正恩做可穿戴设备芯片适配RTOS;九天科技做工具适配不同level系统,大服务器适配Windows10,中型适配安卓,小型适配Atos [43]
新CEO的任命暴露了英特尔的矛盾与犹豫
阿尔法工场研究院· 2025-03-13 22:04
文章核心观点 - 李秉权是英特尔“恰到好处”型CEO选择,具备让各方满意的条件,英特尔是否真需要这样的CEO是2025年值得关注的事 [1][10] 英特尔新CEO任命情况 - 英特尔三个月前解雇前任CEO,迎来新掌门陈立武,消息使投资者在周三盘后交易中将英特尔股价推高超10% [2][3] 新CEO背景与能力 - 李秉权是半导体行业资深人士,曾在新思科技担任CEO超十年,拥有领导大型复杂组织的技能和经验 [4] - 他曾在2022 - 2024年任英特尔董事会成员,熟悉芯片业务设计和制造端 [7] - 他在风险投资领域对人工智能初创公司有投资,为英特尔在人工智能芯片领域挑战英伟达带来可能性 [10] 英特尔面临的问题 - 英特尔近年来缺乏果断决策能力,在各种温和尝试中摇摆不定,存在身份定位的矛盾 [6] 不同类型CEO对英特尔的影响 - 若任命财务专家,出售英特尔芯片制造设施、将公司一分为二几乎成定局 [8] - 若选择公司老臣,会传递“统一而不可分割的英特尔”信息 [9] 新CEO的表态 - 李秉权称要在有势头领域加倍努力、落后领域采取有计划风险、进展不佳领域找新方法加快步伐,表态像是对芯片制造业务的承诺,但措辞模糊留有余地 [9]