巨头长期垄断?这些国产处理器正抢占市场!

投稿时间:2021-09-07  消息来源:  提交者:洪门小拳

处理器被称为高端芯片中的“皇冠”,在整个集成电路产业中处于核心地位。其中最具代表性的处理器是俗称“大脑芯片”的中央处理器(CPU)和“图形芯片”的图形处理器(GPU),以及用于通讯、语音、图像处理等领域的数字信号处理器芯片(DSP);除了以上几种通用处理器,还有近年来备受关注的半定制电路现场可编程门阵列(FPGA)。
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英特尔、ARM、英伟达、德州仪器等国际处理器巨头长期占据市场,我国处理器特别是高端处理器芯片目前仍然主要依赖进口。近年来,随着人工智能的发展、新基建带来新风口,广受关注的国产处理器发展也迎来新机遇。
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与传统芯片相比,作为新基建计算引擎的5G、AI和智能计算等新一代高端芯片属于新赛道,需要构建全新生态。复杂的高性能数字芯片领域的发展都离不开算力的支撑,中国本土IC厂商借助新赛道的机会,坚持自主创新提升产品性能,在国产替代潮中取得了创新突破。

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由国内领先的半导体电子信息媒体芯师爷举办的第三届“硬核中国芯”,汇聚了百余家中国半导体芯片产业的知名企业、潜力企业。本文精选了此次参评的FPGA、CPU、GPU等相关产品,以期为市场提供更多选择。
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芯动科技
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风华系列GPU芯片
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芯动是中国一站式IP和芯片定制领军企业,提供全球6大工艺厂从0.18微米到5纳米全套高速混合电路IP核和ASIC定制解决方案,公司15年来立足本土发展,所有IP和产品全自主可控,经过数十亿颗量产打磨,连续十年中国市场份额遥遥领先。芯动是中国唯一全球各大顶尖晶圆厂签约的技术合作伙伴,全球数以10亿计的高端SOC芯片产品背后都有芯动技术。
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风华系列GPU芯片性能远超国内竞争对手,性能比肩国际主流高性能显卡,对标AMD, Nvidia,可支持>30路1080p60帧的图形加速和硬件编解码性能。支持OpenGL/OpenCL/OpenGL ES/Vulkan等主流图形接口,高带宽系统接口和高带宽显存接口,采用高性能GDDR6技术带宽高达512GB/s,支持PCIe4.0高速接口并向下兼容PCIe3.0/2.0。强大的H.264/265编解码能力,支持32路1080p/60fps或64路720p/60fps同时编解码。
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支持4K、8K 3D渲染,多路虚拟化,成熟的虚拟化解决方案以满足云服务需求,支持SR-IOV虚拟化技术,完美适应云游戏、云手机、云办公、云桌面等场景。优化的流水线和片内调度,为云游戏领域提供低延迟的渲染和视频编码处理能力。单机支持云游戏、云手机、云办公、云桌面等96个以上1080P60 高清重度游戏用户。
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龙芯中科
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龙芯3A5000/3B5000处理器芯片
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龙芯中科技术股份有限公司面向国家信息化建设需求,面向国际信息技术前沿,以创新发展为主题、以产业发展为主线、以体系建设为目标,坚持自主创新,全面掌握CPU指令系统、处理器IP核、操作系统等计算机核心技术,打造自主开放的软硬件生态和信息产业体系,为国家战略需求提供自主、安全、可靠的处理器,为信息产业的创新发展提供高性能、低成本的处理器和基础软硬件解决方案。
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公司主营业务为处理器及配套芯片的研制、销售及服务,主要产品与服务包括处理器及配套芯片产品与基础软硬件解决方案业务。目前,龙芯中科基于信息系统和工控系统两条主线开展产业生态建设,面向网络安全、办公与业务信息化、工控及物联网等领域与合作伙伴保持全面的市场合作,系列产品在电子政务、能源、交通、金融、电信、教育等行业领域已获得广泛应用。
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龙芯3A5000/3B5000是首款采用安全自主指令系统LoongArch的处理器芯片,面向个人计算机、服务器等信息化领域。指令集架构与片内IP全部自主设计,不需国外授权;性能及用户体验领先国产同类产品;专门机制防止“幽灵”与“熔断”攻击,集成安全可信、商用密码模块;通过二进制翻译实现跨指令平台应用兼容。
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智多晶
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西安智多晶微电子有限公司,成立于2012年,总部位于西安,北京设立有EDA软件研究中心,创始团队拥有三十多年丰富的FPGA设计制造经验,曾就职于海外该领域领先企业,并担任多个专业方向技术带头人。公司核心技术骨干均来自于国内各知名院校和优秀的FPGA研发团队,其中博士4人、硕士20+人,发明专利多达40+项。公司专注于可编程逻辑电路器件技术的研发,为系统制造商提供高集成度、高性价比的可编程逻辑器件(FPGA)、可编程逻辑器件IP核、相关软件设计工具以及创新系统解决方案。
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智多晶Seal5000系列SA5Z-30产品,是智多晶最新量产的一款FPGA产品。该产品采用CMOS 28nm工艺技术,拥有33K查找表逻辑单元,内置ARM M3硬核、DDR2/3控制器硬核。该系列产品拥有多种封装规格,能够3D合封DDR2、DDR3等。能够为工业、安防监控、消费、通信等应用领域提供高速运算、系统控制、接口扩展、协议转换等功能,是一款低功耗、高性能的中等逻辑资源规模可编程器件,具备强大的DSP协处理运算、灵活易用的I/O性能等特性。价格对比国外同类型芯片具有较大的价格优势。
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中科亿海微
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中科亿海微电子科技有限公司,是中国科学院“可编程芯片与系统”研究领域的科研与产业化团队,按照国家创新驱动发展战略,共同发起成立的以“可编程逻辑芯片与可重构系统”为技术特色、以“软件定义硬件”系统设计与集成为主营业务的高新技术企业,公司于2017年1月在苏州工业园区注册成立。
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公司坚持全正向设计技术路线,研制具有高可靠性的嵌入式可编程电路IP 核、可编程逻辑芯片和EDA软件,实现可编程逻辑芯片软硬件的全面自主可控。面向大数据、云计算、人工智能发展需求,提供“端- 网- 云”软件定义硬件的数据加速解决方案和高性能集成电路设计服务,满足工业控制、通信、汽车电子、数据中心等业务领域的应用需要。
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亿海芯EQ6HL130型可编程逻辑芯片采用高性价比的4输入查找表逻辑结构,最大系统门容量达到1360万门以上,具备高达5.4M bit以上的可编程存储资源,并提供192个以上的嵌入式信号处理单元,具有高速时钟管理功能,包含16路全局时钟,最高时钟频率可达500MHz以上,具有丰富的可配置I/O资源,支持主动串行、主动并行、被动串行、被动并行、JTAG、SPI多种配置方式。支持在-40℃~125℃环境条件下顺利启动和正常运行。在同工艺节点上与国外头部企业对标芯片相比,在配置模式、功耗都更有着突出优势。应用案例有光纤陀螺、金融加速卡、打印机控件系统、视频采集系统等等。
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启珑微电子
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启珑微电子(北京)有限公司是一家具有专业的工业级DSP数字信号处理器、USB接口芯片及国内领先的物联网嵌入式芯片产品和方案提供商。公司十多年以来,积累了深厚的集成电路芯片设计经验,并一直致力于为工业智能控制、医疗设备、轨道交通、智能交通以及智能家居等领域提供更优质的产品与服务。
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目前已经具备16/32位DSP内核的独立设计能力,于2014年研发成功国内首款DSP数字信号处理器后,又相继研制并量产了数十款32位定点运算 、32位浮点运算及16位定点运算数字信号处理器产品。从此,打破了国外企业对数字信号处理器(DSP)在工业智能领域的垄断局面,为我国工业控制领域DSP芯片的自主化做出了应有的贡献。
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CLM320F28335PGFA拥有高性能的静态CMOS技术,指令周期为6.67ns,主频达150MHz,高性能的32位CPU,单精度浮点运算单元(FPU),采用哈佛流水线结构,能够快速执行中断响应,并具有统一的内存管理模式,可用C/C++语言实现复杂的数学算法。-6通道的DMA控制器,控制时钟系统具有片上振荡器,看门狗模块,支持动态PLL调节,内部可编程锁相环,通过软件设置相应寄存器的值改变CPU的输入时钟频率;88个可编程的复用GPIO引脚,9V内核,3.3V I/O供电,有16通道、12位的模数转换器ADC。应用场合包括工业运输,楼宇自动化,工厂自动化,电机驱动器,高级驾驶辅助系统等。
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