国产CPU已经有不少，但能跑Windows的国产高性能CPU还真不多。不过，到明年我们或许就能看到一款真正给力的产品了。据多家媒体报道，日前在上海SEMICON China 2017的“做大做强中国集成电路产业链-先进制造与封测”论坛上，上海兆芯副总裁傅城表示，兆芯将于明年推出16nm国产CPU芯片。
傅城表示，兆芯将于今年下半年推出采用28nm工艺的ZX-D系列CPU芯片，并很快应用于联想的笔记本和一体机中；预计明年推出16nm的ZX-E 8核处理器。
傅城介绍，兆芯采用X86架构减少了用户软硬件更替的问题，可完全兼容Windows系统并稳定运行，让用户无缝进入办公环境；公司并联合联想、清华同方、中科方德等构建了较为完善的应用生态。
上海兆芯的前世今生
客观地说，在十一五期间，走自主研发路线的CPU走了弯路——这一方面既有学院派思路下过分追求核心数量而忽略了单线程性能的提升，也有国家对自主CPU的投入严重不足，廖湘科院士在一次会上的讲话中指出，“过去十多年里国家对（龙芯、申威、飞腾）总计投入20亿，而且还是三家分……”。
正是因为自主CPU的通用处理性能不够，加上自建软件生态难度很大，2013年起，“核高基”基本上放弃了CPU自主研发路线，转而支持引进国外CPU技术的路线，引进境外现有的CPU，并兼容现有成熟的生态。
在技术引进中有几个选项，一个选项是ARM，华为、展讯、飞腾都选择了购买ARM指令集授权。另一个选项是power，江苏中晟宏芯选择power。第三个选项就是X86。
众所周知，Intel对X86授权有着极为严格的限制，那上海兆芯是怎样获得X86授权的呢？
在上世纪90年代末，台湾VIA通过收购获得了部分X86专利授权，从此开始设计自己X86芯片设计之旅。可能是王雪红笃信基督教的原因，VIA处理器的命名具有非常浓厚的宗教色彩，VIA的处理器经过4个发展阶段：
Joshua基本上是自娱自乐，类似于练练手的产品。
Samuel、Ezra也并不成功，一年多就淘汰了。
Nehemiah和Esther的差别仅仅是Esther采用了当时相对先进的90nm制程工艺，曾被用在杂牌上网本上。
最后的Isaiah虽然曾被三星、联想、惠普等厂商采用，但因性能太弱，在与Intel、AMD的竞争中完败。
VIA真正曾经辉煌过的是它的桥片，曾经占据相当大的市场份额，但Intel于2006年取消对VIA的前端总线授权，对威盛公司造成了几乎毁灭性的打击。
2013年4月，上海兆芯集成电路有限公司成立，上海市国资委下属上海联和投资有限公司、VIA是两大股东，其中上海联和投资有限公司出资2亿美元，占股80%，威盛电子出资4975万美元，占20%。
在十二五期间，兆芯承接了核高基01专项，获得了巨额经费，据媒体披露：至于兆芯，知情人士告诉记者，兆芯承接了国家核高基01专项，项目一期补贴高达56亿元，而且“目前还在继续申请，总额已经超过70亿元”。从中可以看出，国家对发展IC设计的决心很大。
兆芯的技术引进—消化吸收—再创新之路
兆芯的技术源自台湾VIA，走的是技术引进的道路。在引进技术中，往往有这样一个过程——先贴牌，后仿制，再修改原始设计，最后在将引进的技术融会贯通后自主创新。最典型的例子就是50年代引进的5对负重轮和60年代初引进米格21，前者经过魔改后“远看炮塔吓死人，近看5对负重轮”，后者一直魔改到米高扬和格列维奇都不认识了。
那么，兆芯现有的产品究竟如何，真能达到其在国家十二五科技创新成就展中宣称的“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%”吗？
ZX-A是兆芯的第一款产品，微结构为VIA的以赛亚，有网友购买了该产品，虽然兆芯宣称该处理器为ZX-A，但实际上就是VIA Nano，作为在技术引进过程中的第一款产品，出现贴牌的情况属于技术引进中的正常现象。
那么ZX-A的性能到底如何呢？虽然兆芯官方从来没有公布过相关数据，但根据一篇论文显示， ZX-A在1.7G主频时，采用GCC编译器，SPEC06测试定点成绩为8分，相比之下，Intel的haswell在3.2G主频下定点成绩可以达到32分。
兆芯ZX-C的微结构兆芯官方称为“以赛亚2”，不过相对于以赛亚性能提升微乎其微，基本可以认为是同一个微结构。自称参与ZX-C测试的网友发给笔者的邮件中也明确指出，“Zhaoxin ZX-C is the same VIA Isaiah - CNR ！！！”，“VIA QuadCore E C4650 2.0GHz （28nm， Isaiah - CNR，） =Zhaoxin ZX-C4xxx”。
ZX-C和ZX-A的区别在于双核变成了四核，40nm制程变成了28nm制程，主频提升到2G。换言之，就是拿VIA的微结构改进了工艺提升了主频，增加了核心数。至于ZX-C的性能，兆芯官方一直捂的很严，没有公布过任何测试数据，不过据网友对ZX-C工程样品的测试，认为其性能略优于Intel Z8700。
另外，从已知的ZX-C相关数据来看，ZX-C还存在访存带宽过小的问题，虽然和Intel的G3900同样是2M缓存，但是Intel G3900的带宽高了6-7倍，这会严重影响访存密集型应用的水平，比如游戏、多媒体设计软件、实时处理系统等。其实，就兆芯的ZX-A和ZX-C而言，可视为中国大陆出钱购买/委托VIA设计，由中国台湾代工，取得部分产权，但本质上还是别人的东西，很难算得上是自主知识产权。
不过，这并不意味着兆芯只能拿VIA的技术穿马甲。据兆芯员工透露，VIA的CPU设计部门一个在美国（半人马），一个在中国大陆，他在工作中也与半人马的工程师有过交流。
目前，VIA在中国大陆的CPU设计部门已经转到兆芯名下，这位兆芯员工表示，当年他入职的是VIA，后来在成立合资公司后就成为兆芯员工了，而且在2013年，他就参与了ZX-D的设计，他认为，ZX-D已经是技术消化吸收后再创新的成果，微结构相对于VIA的以赛亚有一定提高。
而根据兆芯副总裁傅城博士介绍，“ZX-D将会采用16nm制造工艺，而且会将图形GPU，以及DDR4内存控制器、PCIe控制器与其他一些高速接口统统都集成在处理器内部……ZX-D将会在2017年流片，2018年量产”。至于ZX-D是否能实现技术引进的消化吸收和再创新，让国人一同拭目以待。
如果ZX-D是完全由中国大陆工程师独立设计的，而且其微结构的性能相对于VIA的以赛亚有一定提升，那么，基本可以认为ZX-D不再是VIA处理器的马甲，但如果ZX-D的微结构性能依旧和以赛亚相当，只是提升了主频，改进了制造工艺，或者虽然性能有提升，但却是在VIA麾下的美国工程师帮助下完成的，那么，ZX-D到底是马甲还是自主设计就比较值得商榷了。
兆芯的GPU——S3的遗产
高性能GPU的技术门槛其实很高，有很多各种专利和底层技术障碍。目前能做高性能GPU的也只有英伟达、ATI/AMD，标准放宽一点还能加上Imagination和Intel，尽管后两者比起前两者的性能要逊色不少，一个主要用于集显，另一个主打移动端。
其实，GPU是非常倚重技术积累的，即使是现在最新的GPU，很多底层技术依旧是历史积累上来的。即使是Intel这样在90年代就做过图形芯片的厂商，在GPU技术方面，也是入股Imagination之后，Intel自家的GPU性能才有比较大的提高。
即便是门槛相对较低的手机上搭载的GPU，那也是因为现在手机游戏3d渲染效果并不复杂，如果加入af、aa和高分辨率纹理的情况下，英伟达的GPU和某些厂商的GPU马上就能拉出距离。总而言之，如果能以相对较成熟的国外产品为基础，那么对于技术研发能少走很多弯路，而且能大幅缩短研发周期。
兆芯的GPU技术源自VIA从美国收购的S3 Graphics。S3在美国Fremont设立总部，并在上海、台湾、深圳均设立了分公司，现有员工数百人，是一家GPU老牌设计厂商。虽然S3 Graphics在技术上已经被英伟达和ATI拉开了一大截，但瘦死的骆驼比马大，购买S3 Graphics现有的技术做基础，能使兆芯能在相对高一点的起点起步，并少走很多弯路。
目前，兆芯的Elite1000被用在机顶盒上，官网资料上显示性能大约为12-15个Mali400@600Mhz，能够支持双路同时编解码1080P@60fps。上海兆芯、上海联彤与湖北省广电还曾经联合签署过战略合作协议，“兆芯 联彤”TVOS整体解决方案项目将在湖北落地。装载Elite1000的机顶盒已成为广电的TVOS御用机顶盒，相信以广电的市场推广能力，该机顶盒自然能在全国大红大紫。
根据兆芯官网资料显示，兆芯新一代产品Elite2000 300Mhz时曼哈顿为22.5帧，而功耗只有700mW。根据第三方发布的跑分软件显示：兆芯的Elite2000大约和Mali 760MP8性能相当，性能基本处于移动端GPU主流水平。
目前，国内开发GPU的公司除了兆芯外，还有图芯科技和景嘉微。景嘉微电子和国防科大有很深的渊源，其产品怎么看都像军用GPU。而图芯科技则是被中国大陆资本收购的国外公司，其创始人和骨干大多为华人，华为海思的K3V2就使用过图芯科技的GPU。
就GPU性能而言，虽然两家最新产品都缺乏测试数据，但根据现有的资料看，兆芯的GPU和图芯科技的产品基本处于同一起跑线，性能不会相差太大，而且兆芯拥有更好的整合能力、体量和极为强悍的背景。就GPU而言，如果兆芯是购买了S3全部知识产权，而并非仅仅是购买了技术授权，并可以此为基础开发自己的新产品，那么兆芯的GPU业务前景是比较乐观的。
是否具有X86授权
台湾VIA的X86授权源自其在美国收购的IC设计公司，但VIA获得了部分X86专利技术的使用权，所有权始终是在Intel手里，比如在2006年Intel取消了对VIA的前端总线授权，对VIA公司造成了几乎毁灭性的打击。
在英特尔与美国联邦贸易委员会（FTC）达成协议后，英特尔需向VIA提供x86授权协议延长5年至2018年4月，也就是说2018年4月前VIA/兆芯是可以使用X86授权的。但是至2018年4月之后，威盛不能再使用新的专利及智财权，但是旧的专利及智财权仍可持续使用。
不过，据业内人士透露，因为Intel对X86授权有严格限制，只有当VIA持股超过50%，也就是处于控股状态下，麾下的合资公司才能使用X86授权。而这也是为什么AMD在来华合资时候，曾经必须强调拥有合资公司的超过半数的股份，否则合资公司就无法享有X86授权的原因。虽然最终与海光的合资协议内容未必会是最初提出的条件，很有可能是变相进行硬核授权，但也从侧面表明，AMD和VIA并不能将其所拥有的X86专利随意再授权。
由于VIA仅仅持有兆芯20%的股份，达不到控股的指标。因此，就X86授权而言，这是非常模糊的。笔者并不清楚兆芯和VIA之间有什么保密协议，无论是兆芯，还是VIA都没有对X86授权有关公开明确的表态。而且还有业内人士透露，虽然兆芯的X86芯片只在国内出售，但如果将来要向海外出售，则必须打VIA的标签。
鉴于兆芯/VIA从2013年成立合资公司至今始终对X86授权模糊化处理，在兆芯的宣传文稿之中，也对X86授权顾左右而言他。因此，笔者对兆芯的X86授权问题暂且存疑，有待兆芯/VIA的进一步披露。
能否替换Intel、AMD的CPU
日前，上海兆芯公司宣布今年开始将量产100万套ZX-C四核X86处理器，实现1/100的进口产品替代，未来还会进军消费级市场。这对一直受困于缺芯少魂的中国大陆而言无异于一剂兴奋剂，不过在兴奋之余，也要看到兆芯和Intel、AMD的差距，以及其在消费级市场存在的不足。
ZX-C进军消费级市场最大的问题是性能偏低，虽然兆芯官方将测试数捂的很严实，但据根据网友对ZX-C工程样品的测试，认为其性能略优于Intel Z8700，就这个性能而言，基本上很难在桌面CPU领域立足，而且根据网友实测，ZX-C打开较大的Word和PPT就会发生卡顿，虽然在政府机关日常办公中性能够用，但却谈不上有多好用。至于大型游戏，ZX-C目前的性能还不足以应对，对于日常玩大型游戏的用户而言，基本可以将ZX-C排除在选择之外。
另外，考虑到兆芯相对有限的产量，其成本很难通过大量生产的方式平摊，芯片的成本很难压下来。目前Intel的赛扬性能大幅优于兆芯的ZX-C，而且售价仅为200-300元，如果不依赖政府补贴的话，ZX-C的价格很难有市场竞争力。不过，如果政府的扶持力度和资金补贴足够大的话，在党政军市场，以及廉价的上网本等对CPU性能要求不高的领域，ZX-C还是能占据一席之地的。
笔者认为，兆芯最大的优势就是能兼容Wintel体系，开发出产品后能够比较好的商业化，想必这也是国家对兆芯投入巨大资金并寄予厚望的原因。但福兮祸所伏，祸兮福所倚，兼容Wintel也有不利的一面。过去几十年的历史已经证明只有建立自己的生态的CPU公司（Intel、ARM）才能活得滋润，凡是不建生态，或是跟随生态的CPU公司，不是活得不好（AMD、VIA），就是沦为他人马仔，甚至是销声匿迹——DEC、SUN、IBM的技术实力不可谓不强，但Alpha、Sparc、Power却大多踪迹难寻。
唯一在Intel的阴影下，成功发展壮大的ARM，也是依靠建立起了自己的生态。有了自己的生态，就等于有了自己的根据地，只有这样，才能一步一步茁壮成长——即便性能落后Intel一大截，但可以在自己的根据地里回避Intel的竞争，关起门来自己玩，Intel即便耗费巨资补贴，并开发出Atom、酷睿M这样优秀的产品，也不可能在手机CPU和平板CPU上取代ARM。
相比之下，AMD的CPU性能强过ARM一截，但因为没有自己的生态，不得不直接面对Intel的竞争，所以始终被压着打，在到中国与海光合资以前，股价更是低的不可思议。而VIA在技术上和AMD都有很大差距，在直面Intel竞争的情况下，直接被Intel和AMD撵出市场。VIA在商业竞争中面对Intel、AMD处于绝对劣势，作为VIA的子公司，在没有中国大陆政府扶持的情况下，兆芯未必能做得比VIA更好。
因此，兆芯目前的产品而言，还不具备撼动Intel、AMD的实力，在将来相当长的一段时间里，兆芯都需要仰仗政府的庇护——给予资金、政策、党政军市场来扶持兆芯成长。至于兆芯能否通过政府的扶持成长为能与Intel、AMD对抗的参天大树，只能让时间来检验。
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