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国产X86通用处理器亮相国家“十二五”科技创新成就展

来源:中国科技网 作者:左常睿 2016年06月01日 19:14
[导读] 6月1日,国家“十二五”科技创新成就展在北京拉开帷幕,本次成就展以“创新驱动发展,科技引领未来”为主题,集中展示了“十二五”,尤其是“十八大”以来我国科技创新取得的重大成果。上海兆芯集成电路有限公司携核高基重大科技专项创新成果——兆芯ZX-C系列等国产X86通用处理器以及ZX-100S芯片组亮相,受到了广泛关注。

中国科技网讯 (记者 左常睿)61日,国家“十二五”科技创新成就展在北京拉开帷幕,本次成就展以“创新驱动发展,科技引领未来”为主题,集中展示了“十二五”,尤其是“十八大”以来我国科技创新取得的重大成果。上海兆芯集成电路有限公司携核高基重大科技专项创新成果——兆芯ZX-C系列等国产X86通用处理器以及ZX-100S芯片组亮相,受到了广泛关注。 

图为上海兆芯在国家“十二五”科技创新成就展展示现场。 

兆芯是目前国内唯一掌握处理器、芯片组和图形处理器三大核心技术的公司,由国内本土员工组成的技术团队掌握着三大核心芯片共计480万行研发代码,实现了核心芯片全部研发环节的透明可控。 

目前,兆芯最新的国产X86通用处理器包含ZX-C四核、ZX-C+四核和ZX-C+八核产品,全部采用28nm制造工艺,处理器主频可达2.0GHz,均支持硬件虚拟化技术。其中,ZX-C+四核和ZX-C+八核处理器还集成有高速国密算法指令。对硬件虚拟化技术的支持可令兆芯国产X86通用处理器应用于国产化X86云计算解决方案之中,集成高速国密算法指令,可使密码学相关应用的开发以及部署和推广更为方便。 

兆芯ZX-100S是一款面向桌面电脑和服务器的通用芯片组,支持双通道内存,配备多个PCIE-3.0SATA3.0USB3.0等主流通用接口,兼容性出色。目前,兆芯ZX-C四核处理器已于20154月量产,ZX-C+四核、ZX-C+八核处理器ZX-100S芯片组也即将步入量产阶段。 

图为国产桌面机(ZX-C)。 

兆芯国产X86通用处理器的成功自主研发和量产,令国产处理器在性能方面完成了一次跨越式的提升,从“十二五”初期的不足国际整体水准的10%提升到了目前的80%。另外,兆芯ZX-C+八核处理器已经能够满足目前业内最新、最火爆的VR技术的性能需求。未来,VR技术在我国医疗、教育、建筑、军事等重点行业应用中,兆芯亦有足够的技术实力为其提供国产化解决方案。 

在芯片稳定性和可靠性方面,兆芯X86通用芯片拥有不俗的表现,应用兆芯X86通用处理器的联想整机产品通过了平均无故障时间大于10万小时的认证,充分证明了兆芯国产X86通用处理器具备良好的产业化优势。 

除芯片外,基于兆芯国产X86通用处理器设计生产的一系列整机、服务器、工控设备等产品也在展会期间向公众展出,体现出了兆芯和行业内商业伙伴合作,在共塑国产化产业链方面做出的不懈努力。 

图为现场演示公文签批系统。 

兆芯与国内行业领军企业,在操作系统、工艺、固件、整机、嵌入式工控、网安等领域通力合作,共同构建了一条从芯片研发生产、到硬件整合、到系统集成、再到应用和服务的完整国产化产业链。上海华力、中科方德、中标麒麟、普华、中电昆仑、百敖、联想、长城、同方、上海仪电、天地超云、火星高科、研祥等厂商,在各自擅长的领域内,均与兆芯达成了深度的合作,并推出了成型解决方案,如在场展出的联想机架式服务器、运行有中科方德操作系统的上海仪电微型台式机、同方一体机、长城台式机、研祥工控整机等。这些形态不同的各类国产化设备,已经在日常办公、电子政务以及工业控制等信息化系统和重点工程中得到广泛应用。 

图为上海兆芯傅城副总裁展会现场接受媒体采访 

眼下,在兆芯与国内行业领军企业共同构建的国产化产业链内,除了国产化电脑等设备的设计生产和系统集成之外,兆芯和产业链伙伴还在提升办公设备、应用软件的兼容性以及完善服务和扩展应用领域方面不断努力。国产化办公电脑现已支持1000余款外设产品和5000余款应用软件,服务体系囊括11000多名产品服务工程师,覆盖超过2200个县级城市。 

应用兆芯国产X86通用处理器的国产电脑,目前已经在党政军办公、信息化等国家重点系统和工程中得到规模化应用。上海市400余家机关和单位已经部署国产电脑近2年时间,基于兆芯国产X86通用处理器的国产电脑现已被上海市政府正式纳入政府采购平台,未来三年预计应用推广规模将达30万套。 

上海兆芯集成电路有限公司董事长叶峻先生表示,“十二五”时期,兆芯通过技术消化吸收和技术人才的培养,在国家政策的指引下,立足自主创新,坚持合作,取得了一定的创新和成果,并逐步掌握了核心技术。但纵观我国互联网和信息化产业发展现状,考虑到我国集成电路产品连续多年大量进口的现实,兆芯和产业链合作伙伴仍需共同努力,在高新技术领域遵循供给侧结构性改革方针,坚持自主创新和开放合作,共同提升国产X86通用芯片、国产电脑等国产化设备的产品品质和产业价值,服务于国家信息化自主、安全、高效发展的战略目标。 

相关链接:六问国产X86通用处理器 

问题一:核高基重大专项中,兆芯扮演着怎样的角色? 

兆芯承接了核高基国家重大专项,肩负着打造国产桌面通用处理器的重任,致力于研发中国自主可控的核心处理器芯片,成为中国核心处理器平台解决方案的首选供应商,带动中国信息产业的整体发展。 

“核高基”是对核心电子器件、高端通用芯片以及基础软件产品的简称,是2006年国务院发布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》中与载人航天、探月工程并列的16个重大科技专项之一。 

处理器是计算机、服务器等设备的核心,把这个“核心”牢牢把控在自己的手里,继而推动电脑、服务器等设备的全面国产化,服务国家互联网和信息化产业建设,这正是核高基重大科技专项立项的目的所在。 

在核心芯片设计研发方面,兆芯是目前国内唯一掌握处理器、配套芯片组和图形处理器三大核心技术的公司,掌握着三大核心芯片共计480万行代码,芯片的设计研发全部由本土员工组成的技术团队在国内完成,实现了全部研发环节的透明可控。 

问题二:兆芯国产X86通用处理器以及配套芯片组产品取得了那些技术上的突破? 

2014年,本土员工组成的技术团队在国内自主完成了ZX-C处理器的全新架构和代码设计等研发环节,实现了国产X86通用处理器性能一次质的飞跃。 

兆芯ZX-C四核处理器采用28nm制造工艺,主频2.0GHz,支持硬件虚拟化技术。兆芯ZX-C四核处理器的推出,让国产处理器的性能完成了从“十二五”初期不足国际主流水准10%到目前80%的跨越性提升。(兆芯国产ZX-C四核处理器性能达到国际主流水准的80%)。 

兆芯国产X86处理器支持硬件虚拟化技术,能够应用到国产X86云计算解决方案之中。兆芯的ZX-C+四核和ZX-C+八核处理器还集成有高速国密算法指令,使密码学相关应用的开发以及部署和推广更为方便。另外,兆芯最新的国产X86通用处理器性能已经可以满足目前最火爆的VR技术的需求,这些都是兆芯技术创新的一些成果。 

应用兆芯国产X86处理器的整机产品也通过了平均无故障时间大于10万小时的认证,相比产业内较低的2000小时标准,是一个相当大的突破。这对兆芯国产X86通用芯片的产业化、市场化而言,非常重要。 

问题三:现阶段兆芯取得了哪些重要的成果? 

这个问题可以从三方面来看。 

首先,兆芯的国产X86处理器在不断的壮大,性能不断增强。目前兆芯最新的处理器有ZX-C四核、ZX-C+四核和ZX-C+八核产品,均可应用到计算机、服务器、嵌入式和工控设备的设计生产之中。其中兆芯ZX-C四核处理器已经在2015年4月量产,ZX-C+四核和ZX-C+八核处理器,以及配套ZX-100S芯片组,也将步入量产阶段。 

兆芯国产X86处理器的性能、芯片的可靠性和稳定性达到了行业领先水准,这些因素让兆芯国产X86处理器完全胜任日常办公的需求。 

另外,兆芯已经能够做到每一款芯片的供货品质良率都达到99.8%以上,这几乎达到了工艺制造厂商的技术极限。 

其次,以兆芯国产X86为起始的国产化产业链已经形成。处理器是电脑的核心,但仅有一颗芯片成不了气候,需要的是和产业内商业伙伴的通力合作。 

兆芯与国内行业领军企业,在操作系统、工艺、固件、整机、嵌入式工控、网安等领域通力合作,共同构建了一条从芯片研发生产、到硬件整合、到系统集成、再到应用和服务的完整国产化产业链。 

兆芯和上海华力通过设计与制造的紧密协作,打造出了国产X86通用处理器专用工艺生产线;兆芯与联想通力配合,建立了首个符合国际标准的国产CPU整机生产线,并在该生产线上开发出多款不同形态的联想兆芯整机产品;包含中科方德、中标麒麟、普华在内的多家操作系统厂商,以及中电昆仑、百敖等国产定制BIOS提供商也均与兆芯达成了战略合作。 

此外,WPS、达梦等软件开发商,研祥、上海仪电等工控设备厂商,联想、火星高科、天地超云等服务器厂商以及网安领域领头羊天融信,均在国产化产业链中与兆芯进行了深度的合作并推出成型案例。 

在兆芯与行业龙头企业共同构建的国产化产业链内,除了国产化电脑等设备的设计生产和系统集成,兆芯和产业链伙伴还在提升办公设备、应用软件的兼容性,以及完善服务和扩展应用领域方面不断的努力。国产化办公电脑现已支持总计1000余款外设产品和5000余款应用软件,服务体系囊括11000多名产品服务工程师,覆盖全国超过2000个县级城市。 

最后,兆芯协同产业链伙伴,在市场化方面,已经取得了一定的成果。兆芯ZX-C处理器自2015年4月量产以来,在桌面电脑领域,兆芯ZX-C处理器已被联想、长城、同方等国内整机厂商采用。 

基于兆芯ZX-C处理器的联想开天M6100台式机、开天A6100一体机、昭阳CF03笔记本等产品已经通过了国家强制性3C认证、能效一级认证以及中国节能认证、绿色环境标志认证,并正式入围政府采购的节能产品目录和绿色环境标志产品目录。 

应用兆芯国产X86通用处理器的整机已先后在上海市所属的近400家单位正式使用,用户的实际应用,包括电子政务系统、WPS办公、预算申报系统、网页浏览、视频播放等,总体试用情况获得了良好的反馈。同时,应用ZX-C的整机目前已在党政军办公和信息化等国家重点系统和工程中得到实际应用,并获得了“性能良好,质量可靠,能够满足实际工作需要”的积极反馈。 

除桌面办公领域之外,兆芯X86通用处理器在服务器、嵌入式整机、存储系统等领域也可以满足用户需求。随着推广的进行,应用兆芯X86通用处理器的各类设备将逐步进入到金融、电力、税务等应用领域,根据需求进行全面国产化替代。 

问题四:兆芯的使命和实现途径? 

兆芯以研发中国自主可控的核心处理器芯片,成为中国核心处理器平台解决方案的首选供应商,推动中国信息化产业的整体发展为坚定不移的公司使命。 

为实现这一目标,兆芯从以下几个方面着手。 

第一,消化吸收核心技术,培养本土人才。兆芯在中国本土拥有完整的处理器、芯片组和图形处理器研发团队以及软件、系统研发和客户支持团队。本土研发团队通过深入的学习处理器源代码和流程分析,掌握了最核心的设计研发技术,包括架构、实现、验证、IP及相关工具链的设计方法,从根本上完成了处理器研发技术的消化吸收过程。 

在研发团队的管理和建设方面,兆芯吸引并培养了一大批具备X86架构通用芯片研发设计能力的本土人才,国内研发团队得到了快速的壮大,其中处理器和芯片组研发团队增长率更是超过50%。 

兆芯现已拥有一支国内一流的、完整的、专业化的处理器设计研发团队。目前兆芯国产X86通用芯片的整个设计研发过程完全由本土员工组成的技术团队在国内完成,实现了全部研发环节的透明可控。 

第二,坚持自主和开放创新并存的可持续发展道路。在公司发展策略上,兆芯彻底摒弃“以市场换技术”的理念,坚持走自主和开放创新的可持续发展道路。 

兆芯以知识产权作为公司的重要战略布局,从公司创立至今,培养的技术人才团队已经为公司成功申请了500多项发明专利。ZX-C四核、ZX-C+四核和ZX-C+八核以及ZX-100S芯片组,涉及到单核架构、多核架构、流水线架构、指令集扩展等方面的架构设计更改,都是由兆芯本土的研发团队完成的,这是自主创新方面的表现。 

一方面,兆芯坚持依靠自身力量创新,在处理器架构设计、先进工艺分析等方面保持积极投入,进一步增强兆芯团队对核心技术的掌控能力,保证核心部件的安全。另一方面,兆芯也注重开放学习,积极与行业伙伴探讨新技术的运用,加入产业联盟,开展产学研合作等等。兆芯希望能够和国产操作系统、软件和硬件厂商一道,借鉴Wintel联盟在产业链方面的成功经验,积极促进以国产操作系统和兆芯自主可控X86处理器为主导的国产化产业联盟。通过一起建立标准和规范,打通各个环节上现存的壁垒,令国产自主可控产品更快速、更大规模的进驻到各个行业领域,逐步摆脱对国际厂商的依赖并最终实现替代,为推动国家互联网和信息化产业安全、快速的发展贡献力量。 

第三,注重国产化产业链塑造。兆芯希望自己打造的产品不局限于实验室,而是走到产业中,进到市场里。得益于X86平台生态系统的完善,兆芯国产X86通用处理器的产业化具备着一定的先天优势。 

兆芯与国内行业领军企业,在操作系统、工艺、固件、电子政务应用、整机、嵌入式工控、网安等领域通力合作,共同构建了一条从芯片研发生产、到硬件整合、到系统集成、再到应用和服务的完整国产化产业链。上海华力、联想、中科方德、中电昆仑、达梦、研祥、火星高科,这些不同领域的领军企业,在芯片生产、硬件整合,系统集成、完善服务等等方面,都在与兆芯进行着密切的合作,共同塑造着、完善着国产化产业链。 

问题五:兆芯为何选择X86架构通用芯片? 

我国长年来是集成电路的进口大国,随着互联网和信息技术的高速发展,我国经济产业的转型升级也在同步加快。而大量进口集成电路,不仅让我国必须接受高额的贸易逆差,还让我国信息安全受到严苛的挑战和威胁。当前,在整个互联网和信息化产业之中,计算机是各个领域内首选的、不可轻易被取代的生产力工具,以PC、网络服务器等为代表的设备在创造互联网和信息化产业价值方面,始终居于核心地位。 

X86平台已经拥有了完整的生态系统,软硬件的兼容性、扩展性尤其强大,应用迁移也相对容易,这种便利对于加速产业化、快速推进我国信息化产业发展而言尤为重要。X86是业界主流的处理器架构,在桌面办公领域份额在95%以上,作为计算机的核心,X86通用芯片在互联网和信息化产业中属于不可替代的产品,然而这一核心元器件的设计研发技术却长期被国际厂商掌控。只有打破这一限制,我国互联网和信息化产业才能实现自主、安全的发展。因此,攻克X86通用芯片这一核心技术尤为紧迫和必要。 

作为目前国内唯一掌握处理器、芯片组和图形处理器三大核心技术的公司,兆芯拥有着在集成电路设计研发方面多年的积累和实战经验,并且能够实现芯片设计研发所有环节的透明可控,具备着承接国家核高基重大专项的有利条件。 

兆芯也希望利用自身的技术实力等优势和发展策略,积极推动我国互联网和信息化产业的快速发展,提升产业价值,服务国家信息化产业发展策略。 

问题六:兆芯与行业内其他厂商相比的优势体现在哪些方面? 

第一,X86系统生态成熟,具有快速产业化、市场化的优势。经过数十年的发展,X86平台已经形成了完整的软硬件生态系统。性能上及成熟生态上的优势使得X86平台具有更高的性能、更快的速度、更好的兼容性和扩展性等特点,在桌面操作系统领域的市场占比一直居高不下。 

兆芯ZX-C四核、ZX-C+四核和ZX-C+八核处理器基于X86架构设计研发,因此具备良好的软硬件兼容性,集成和迁移相对容易。眼下,兆芯与国内行业领军企业,在操作系统、工艺、固件、电子政务应用、整机、嵌入式工控、网安等领域通力合作,已经共同构建了一条从芯片研发生产、到硬件整合、到系统集成、再到应用和服务的完整国产化产业链。 

第二,技术实力雄厚、团队实战经验丰富。在核心芯片设计研发方面,兆芯是目前国内唯一掌握处理器、配套芯片组和图形处理器三大核心技术的公司。兆芯在中国本土拥有完整的处理器、芯片组和图形处理器研发团队以及软件、系统研发和客户支持团队,团队掌握着三大核心芯片共计480万行代码,以及处理器最核心的设计研发技术,包括架构、实现、验证、IP及相关工具链的设计方法,能够做到芯片的设计研发全部由本土员工在国内完成,实现全部研发环节的透明可控。 

兆芯的核心技术人才经过千锤百炼,90%以上的兆芯员工都是专业的技术人员,其中包含了一大批具备硕士、博士学历,在集成电路开发领域积累有丰富实战经验。兆芯还重视对研发团队的管理和建设,吸引并培养了一大批具备X86架构通用芯片研发设计能力的本土人才,国内研发团队得以快速壮大,其中处理器和芯片组研发团队增长率超过了50%。从公司成立到现在,兆芯的研发人才团队已经为公司成功申请了500多项发明专利。 

第三,芯片性能领先并获认可。兆芯自主设计研发的国产X86处理器的性能、芯片的可靠性和稳定性达到了行业领先水准,应用兆芯国产X86处理器的整机平均无故障时间也超过10万小时。 

兆芯国产X86通用处理器支持硬件虚拟化技术,并以展出国产化X86云计算解决方案,得到了中国工程院沈昌祥院士的认可。ZX-C+四核和ZX-C+八核处理器集成有高速国密算法指令,能令密码学相关的国产应用的开发、部署和推广更为方便。另外,兆芯最新的国产X86通用处理器已经可以完美支持VR。 

应用兆芯国产X86处理器的整机已先后在上海市所属的近400家单位正式使用。在用户实际应用上,包括电子政务系统、WPS办公、预算申报系统、网页浏览、视频播放等,获得了良好的评价。同时,应用ZX-C的整机目前已在党政军办公和信息化等国家重点系统和工程中得到实际应用,并获得了“性能良好,质量可靠,能够满足实际工作需要”的积极反馈。这对兆芯X86通用处理器在其他领域和行业的推广和应用,能够起到积极的推动作用。 

  

  

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