在上个月,国内媒体报道过,由芯片制造商海光负责制造的中国国产x86处理器Dhyana(禅定)开始启动生产。该款芯片是根据美国芯片设计商AMD的Zen架构开发的。AMD将x86的IP授权给中国合作伙伴,Dhyana正是合作的结果。国产Dhyana处理器芯片上市,意味着核心芯片国产化以及自主可控的实现。并且,背后的中科曙光也将由此获得巨大的好处。
但首先不得不指出的是,Dhyana处理器并非真正意义上的国产x86处理器,充其量就是款专门面向中国市场销售的EPYC处理器。之所以要打着“国产”、“自主可控”等名号,相信大家应该懂。
1,什么是x86处理器架构
x86架构是电脑处理器所采用的硬件架构,采用复杂指令集CISC来执行操作,目前市面上绝大多数软、硬件都是以x86架构为基础。比如,家用电脑、笔记本电脑、Mac和服务器等设备,大多都采用x86架构处理器。
目前全球有且仅有三家芯片厂商具有研发x86架构处理器的能力——英特尔、AMD以及威盛(VIA)。市场上以英特尔的x86架构最为主流;AMD则随着Zen架构一路崛起,并紧追英特尔不放;威盛其实早已淡出市场,并转向了嵌入式与音效芯片领域。为防止x86技术外流,早在2009年,英特尔与AMD就签署了交叉协议,禁止合作厂商对外转让x86架构授权。
2,AMD如何授权x86架构给中国公司
AMD与中国合作的处理器已正式对外公布,号称由中科海光自主生产的Dhyana x86处理器。但根据Linux内核开发者透露,该处理器与AMD的EPYC处理器几乎一模一样,差异只在换掉加密引擎,还有厂牌及序号的不同。外观上,除了外壳改成红色外,如果把EPYC的更新软件放上去,Dhyana芯片同样可以运行,证实两款处理器几乎是同一颗,但换了一个外壳和名称,并且在设计上只有小幅的改动。
由于美国和英特尔对x86处理器的授权有严格的限制, AMD先是成立了一家由AMD持股51%的中国天津海光合资公司,其余49%由负责自主芯片研发的天津海光控股(母公司是中科曙光)持有;接着通过合资公司再设立一家名为成都海光集成电路的私人子公司,AMD持股30%,天津海光持有70%。
x86架构芯片的IP授权与制造实际上都由AMD控制的中国天津海光持有与负责,天津海光将芯片的部分设计修改委托给成都海光完成,成都海光再将设计回售给天津海光,并由天津海光委托芯片代工厂格罗方德制造,天津海光收到芯片成品后,回头出货给成都海光,成都海光再将芯片成品出售给中国内地市场客户。而中科曙光作为服务器与超级计算机制造商,就是背后的大客户。根据合约,AMD可以从处理器销售中获得权利金收入。
3,中国厂商并没有获得x86架构的IP授权与自主研发能力
从该款处理器成品看来,除了拔掉硬件加密引擎,成都海光几乎没有对芯片进行任何修改,间接表明了中国厂商没有取得x86架构的授权与自主研发能力,否则成品的差异会更大。AMD授权给中国厂商的只是第一代Zen处理器架构,而且成都海光只能做部分设计修改,例如针对中国内地市场的特点拿掉硬件加密引擎,其余的关键设计部分依然相同,核心的设计技术仍然掌握在AMD一方。
除芯片设计外,芯片最重要的环节就是代工制造。其中Dhyana处理器芯片跟EPYC的规格相同,连封装脚位都一样,两者几乎没什么不同,因此AMD很可能同样委托格罗方德进行代工生产以降低成本。
换句话说,除了局部的设计调整外,剩余的核心设计、制造、封装到出货仍停留在AMD的体系中,AMD只是通过中国合资公司针对当地市场的要求进行些许修改,借此在中国境内销售自家的处理器。
值得一提的是,据AMD的CEO Lisa Su在上个月表示,第二代的Zen 2架构将不会授权给天津海光,双方的合作只会停留在第一代的架构,也就是说中国厂商将无法取得更进一步的架构授权。
4,AMD仅是借用合资公司名义打入中国市场
总而言之,AMD确实授权了第一代的Zen架构给中国芯片设计厂商,但中国公司只能做局部的设计调整,核心架构并没有转移,最多是采用同样的架构设计并委托外部的晶圆代工厂生产,并不会给予中国厂商任何机会以自行研发x86处理器的能力,只能算是AMD辗转销售自家的CPU处理器给中国市场。
从实质的合作模式来看,成都海光更像是AMD在中国的经销商,扮演着负责询问客户以及销售给中科曙光的角色。一旦AMD停止授权,天津海光的产品将停留在第一代的Zen架构,而且只能对非核心的部分进行修改调整。