Chiplet技术新突破,降低芯片设计门槛

新闻热点 2024-12-18 13:15www.robotxin.com纳米机器人

在过去的二十年里,PCCPU市场一直被X86架构主导,英特尔长期占据市场的一半以上份额。近年来,英特尔在PC处理器市场的霸主地位逐渐受到挑战,其领先地位有所削弱。目前,基于X86设计CPU的仅有英特尔和AMD两家公司。

在X86处理器的发展历程中,英特尔一直是主导者。AMD凭借Zen架构的推出,显著提升了芯片性能,再加上台积电先进工艺的助力,AMD的PC处理器性能迅速赶上并超越了英特尔。这使得AMD的市场份额不断上涨,成为英特尔的有力竞争对手。

随着下游市场低迷,CPU、显卡等PC硬件的需求受到限制,导致库存积压问题。PC相关部件替换周期的延长也进一步影响了上游市场的出货规模空间。作为PC市场X86处理器的两大巨头,英特尔和AMD均感受到了市场的寒意。

在PC市场萎靡不振的背景下,AMD和英特尔的业绩都受到了影响。AMD的PC处理器业务部门收入骤降40%,整个公司净利润同比暴跌93%。而英特尔的营收和净利润也分别下滑20%和85%。面对不利的宏观经济和行业因素,英特尔CEO基辛格承认短期内几乎看不到任何好消息。为应对市场低迷,英特尔采取了降低成本计划,包括裁员和减产等措施。

除了AMD和英特尔之间的竞争外,市场还出现了其他挑战者。Arm阵营的崛起使得X86面临新的挑战。微软的Windows操作系统和英特尔的X86芯片曾横扫电脑市场,但现在苹果的macOS和Arm架构的出现为消费者提供了新的选择。随着苹果M1芯片的发布,Arm架构也进入了PC处理器市场,成为X86的新竞争对手。M1芯片的发布引起了行业的广泛关注,其性能已经接近高端X86处理器,同时保持了低功耗优势。搭载M系处理器的Mac可以设计得更轻薄,续航力更强。这一变革也为行业带来了新的思考和发展方向。总体而言,PC市场的变化带来了许多新的挑战和机遇,无论是英特尔和AMD之间的竞争还是新兴架构的出现都使得这个市场充满了不确定性和变数。苹果与英特尔的“分手”,Arm架构的新纪元

随着搭载M系处理器的Mac在市场上掀起一股热潮,苹果与英特尔长达15年的合作终于宣告结束。M1芯片的横空出世,不仅宣告了苹果与英特尔的“分手”,更让人们对Arm架构在PC端的前景充满期待。在不久前举办的苹果WWDC上,新一代M2芯片正式亮相。它采用了先进的5nm工艺,相较于上一代M1芯片,性能提升了18%,GPU性能更是飙升了35%。

对比市场上主流的10核心X86笔记本处理器,M2芯片在同等功耗下展现出领先90%的性能。这意味着,在相同的能耗下,M2的性能远超对手。不仅如此,相较于市场上主流的12核心笔记本处理器,M2仅需四分之一的功耗就能达到87%的性能表现。无疑,这一成绩展现了Arm架构的巨大潜力。随着苹果对M系列芯片的持续推进,后续我们还将见证M2Pro、M2Max、M2Ultra等芯片的诞生。随着小芯片设计技术的成熟和先进封装技术的推进,市场传闻苹果正在规划推出更为强大的M2Extreme处理器。若消息属实,这款处理器将搭载48核CPU和高达152核的GPU,由两颗M2Max整合而成。它将采用台积电先进的3nm制程技术,有望使苹果在PC处理器市场上成为Arm架构的霸主。

除了苹果外,行业巨头高通也在Arm架构领域积极布局。面对苹果的成功,高通决心效仿并挑战行业巨头。高通已经在基于Arm架构的笔记本芯片领域积累了丰富的经验。此前推出的PC端骁龙8CX处理器已经发展至第三代,但依然未能在市场上掀起太大的水花。尽管如此,高通并未放弃,仍然在WindowsonArm领域倾注全力。最近,高通CEO安蒙在财报分析会上表示,预计搭载骁龙芯片的WindowsPC将在市场上迎来拐点,时间就在2024年。这一预测的背后是微软的优化工作以及更多OEM厂商对骁龙芯片的青睐。

更值得关注的是,高通在收购Nuvia后,将推出全新的PC处理器。这款处理器将借鉴苹果的M系列芯片模式,完全推倒Arm公版架构,从头开始研发。据悉,这款处理器以NuviaPhoenix为原型开发,采用大小核的异构形态,并融合独立显卡技术。值得一提的是,Nuvia的主要创办人GerardWilliamsIII曾领导了苹果多款芯片的开发工作,对Arm架构有着深厚的背景。高通表示,新一代处理器的目标是设定WindowsPC的性能基准,不仅在性能上要与苹果的M系列处理器一较高下,更要在功耗方面达到行业领先水平。高通还将大力发展AdrenoGPU,为其未来的PC产品提供桌面级游戏功能。这无疑是一场关于技术、创新与市场的激烈角逐,Arm架构的未来将更加光明和多元。星星之火已经点燃,革新的大潮正汹涌而来。小结

长久以来,X86架构的威名并非源自其本身,而是那些基于其指令集的程序与应用的繁荣。但随着技术的进步,其集成指令集的增多,也带来了硬件负荷增加、功耗上升与设计难度增大等问题。相较之下,Arm架构则凭借其简洁的指令集,赋予处理器小体积、高效能的特点。

曾经,行业对Arm芯片用于PC平台的尝试持怀疑态度,但现在情势已发生翻天覆地的变化。苹果的处理器技术已展现出与英特尔X86芯片相匹敌的性能。微软、高通及国内众多厂商也开始在这一领域发力。微软不仅推出了Windows11Arm,还自研基于Arm的处理器,并传出Surface设备将搭载自家PC芯片的消息。与此Arm自身在2021年推出的Armv9指令集,已不仅仅局限于移动市场,还进军PC、高性能计算及深度学习等新领域。

大陆企业如飞腾、瑞芯微以及初创企业此芯科技等都在这一市场占据一席之地。三星、联发科等也跃跃欲试。三星的Exynos系列处理器已有可能进军WindowsPC领域。而RISC-V作为开源的新兴力量,为CPU市场带来了更多不确定性。

RISC-V在IoT市场已取得不小的成功,并开始进军移动、PC和服务器CPU市场。阿里平头哥和赛昉科技是推动RISC-V在PC领域发展的佼佼者。全球首款基于RISC-V处理器的笔记本电脑ROMA的发布,更是展示了RISC-V在PC领域的潜力。该电脑的CPU采用阿里平头哥的自研RISC-V CPU TH1520,能在OpenAnolis操作系统上流畅运行各类桌面应用。

Arm架构与RISC-V的崛起,使得PC芯片领域的竞争愈发激烈,X86架构面临前所未有的压力。未来,随着技术的不断进步与市场的不断拓展,我们期待更多的创新与突破。赛昉科技等厂商始终专注于高性能RISC-V芯片的研发与创新。先后推出的全球顶尖RISC-VCPUCoreIP——昉·天枢、全球首款量产的高性能RISC-V多媒体处理器——昉·惊鸿7110以及全球性能最高的量产RISC-V单板计算机昉·星光2,成功实现了从RISC-V内核、处理器芯片到软件生态的全线布局,有力地打破了RISC-V即低端产品的固有印象,引领RISC-V高性能处理器的实际应用进入新的纪元。

随着平头哥和赛昉科技等厂商的不懈努力,RISC-V芯片正在加速进军PC处理器市场,这一趋势已经变得日益明朗。在IoT市场的规模化应用以及向PC和服务器等高性能领域发展的巨大潜力下,RISC-V这个新兴架构正吸引着全球众多科技巨头积极参与其中。

国内外各大科技公司正在大力投入布局RISC-V架构,利用这一开源、精简的架构平台设计出各类所需的芯片产品,并通过RISC-V延伸出更广阔的生态系统。无论是软件还是硬件,RISC-V的适配能力都在逐步扩大,其潜力和影响力正在逐渐展现。

从AMDCPU性能迅速接近英特尔,以及苹果M系列处理器的崛起,我们可以看到优秀的CPU微架构以及微架构的精细优化所带来的性能飞跃。实际上,指令集本身对性能和功耗并没有直接影响。正如龙芯总裁胡伟武所言,指令系统更多地是关乎软件生态。

X86、Arm和RISC-V之间的混战已经在嵌入式、桌面、高性能CPU市场全面展开。每款处理器架构都有其独特的优点和缺点,无法简单地评判谁好谁坏。在苹果、高通、微软、阿里平头哥等大厂的推动下,Arm和RISC-V已经在PC芯片领域展现出不可忽视的存在感。X86已不再是唯一的选择,而未来,随着技术的不断进步和市场的发展,更多的处理器架构将会共同繁荣,共同推动计算机技术的进步。

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