美國卡了40年的x86技術被兆芯打破!手握1461項專利:實現中國CPU技術自主可控

AI速讀
國產處理器取得重大突破,兆芯推出ZX86自主指令集,打破美國對x86技術的長期壟斷,並在信創市場佔據近半份額;龍芯中科則透過LoongArch架構與合作夥伴打造全國產專業工作站,實現軟硬體深度適配。在全球競爭方面,AMD規劃至Zen 8架構,預計將採用台積電1.4nm (A14) 等先進製程以提升IPC性能。然而,硬體實作仍是關鍵,積核M16筆電因原廠硅脂質量不佳導致性能損失近30%,顯示出即便晶片強大,工程細節仍能決定最終體驗。

兆芯近日進一步公開了ZX86自主指令集體系的成果,相關負責人表示,ZX86並非簡單相容,而是兆芯在x86架構基礎上深度自主研發的成果,兆芯已完整掌握x86處理器全部原始碼,已實現中國國產CPU技術自主可控。

x86架構問世40多年來,市場長期被美國企業把控,國產CPU始終受制於人。兆芯系統建構ZX86自主指令集智慧財產權體系,對傳統x86指令集雙重相容,擺脫海外技術授權的痛點。

ZX86還可適配2018年後新增的擴展指令集,並新增SM2、SM3、SM4國密演算法加速指令,實現國家密碼體系與CPU硬體深度融合。

產品方面,兆芯推出主頻3.0GHz的開先KX-6000處理器,推動國產CPU實現從能用向好用的關鍵跨越。

開勝KH-50000是兆芯面向高端算力市場的旗艦產品,單顆最高整合96個高性能計算核心,配備384MB三級快取,支援DDR5記憶體與128路PCIe 5.0高速IO。

此外,兆芯組建了近600人專業研發團隊,在上海、北京、西安佈局研發中心,累計投入數十億元,聚焦自主指令集、自主微架構與晶片安全增強等核心領域。

資料顯示,兆芯已形成11項CPU關鍵核心技術,量產6代高性能CPU及配套晶片,累計申請專利超1600項,手握1461項授權專利,還有17項軟體著作權和52項積體電路布圖設計專有權。

技術積累的厚度,最終要由市場來驗證。搭載兆芯CPU的桌面終端產品在行業信創市場已佔據近半份額。

在x86生態內實現自主可控的同時,國產處理器領域另一重要力量——龍芯中科,則選擇了基於自研LoongArch指令集的獨立發展路徑。

龍芯中科聯合礪算科技與摯科推出的乾啟ZK3C60S-W全自研國產專業工作站近日公佈最新適配測試結果。

該工作站搭載龍芯3C6000處理器與礪算LX PRO 24G專業顯示卡,配合麒麟V11作業系統,實現了CPU、GPU與作業系統的全端國產化適配與協同最佳化。

龍芯3C6000基於完全自主的龍架構(LoongArch)打造,單矽片16核32線程,主頻2.0-2.2GHz,可通過自研龍鏈技術擴展至32核64線程乃至64核128線程。

礪算LX PRO 24G顯示卡專為高端圖形工作站設計,配備24GB GDDR6視訊記憶體與PCIe 4.0×16高速介面。該顯示卡基於自研TrueGPU天圖架構,全面相容DirectX 12、Vulkan 1.3、OpenGL 4.6、OpenCL 3.0等主流圖形與計算介面。

測試結果顯示,中望CAD 2026的27項功能全部通過,大型圖紙載入不卡頓、建模渲染不閃退,打破了進口工作站對專業算力市場的壟斷。

同時,中望3D V2025的19項功能測試同樣全部通過,零件建模、裝配設計、模擬分析、工程圖匯出等核心功能運行流暢,驗證了產品商用落地能力。

龍芯聯合礪算、摯科完成了主流國產工業設計軟體全維度相容性驗證。摯科方面表示,該方案徹底解決了行業使用者在國產化轉型中軟硬體相容性差、運行不穩定、部署難度大等痛點。

在國產化軟硬體協同取得突破的同時,全球x86處理器市場也在經歷快速迭代。作為主流x86廠商的代表,AMD不僅推出了Zen6,更提前公佈了Zen7和Zen8的規劃,顯示出其在性能競賽中的持續發力。

AMD表示Zen7還會堅守目前的AM5平台,支援的還是PCIe 5.0及DDR5,但是整體架構及工藝一點都不保守,甚至可以說很瘋狂。

來自知名爆料大V@MLID的消息稱,Zen7架構的EPYC處理器代號Snowmass,預計2028年年中發佈。

這個時間點正好匹配台積電的下下代工藝——A14,也就是等效1.4nm節點的,跟當前的2nm節點N2隔著一個A16,但後者更適用於高性能GPU,至少NVIDIA的Feynman GPU首發,其他廠商估計用的不多。

Zen7的CPU核心就是A14工藝,IOD核心也會升級到3nm的N3C,L3快取核心則會使用4nm增強版的N4P工藝。

Zen7的CCD架構也會再次升級,1個芯粒可以做到48個CPU核心,總核心數可達384個,比當前的128/256核再次大幅提升,之前還有人擔心AMD在核心數上會輸給Intel的下一代至強,現在別擔心了,AMD的小晶片設計不會輸掉核戰的。

性能方面,Zen7的IPC性能提升範圍在15-25%,這個已經在內部會議上基本定了。

後面AMD也開始評估台積電的A13節點,這個是A14的改進版,而下一代重大節點則是面向A10工藝,估計是針對Zen8架構了,不過這個恐怕得到2030年了。

儘管AMD正沿著先進製程路線圖穩步推進,力求在架構和工藝上持續突破,但處理器性能的最終釋放並不僅取決於晶片本身。實際產品中,散熱設計、供電調校乃至矽脂塗布等工程細節,往往成為制約性能發揮的關鍵瓶頸。

據KitGuru實測資料顯示,積核今年6月底上市的GeekBook M16筆記型電腦因出廠矽脂質量極差,導致其酷睿Ultra 9處理器性能嚴重受限,手動更換矽脂後性能提升接近30%。

據瞭解,積核M16配備英特爾酷睿Ultra 9 185H處理器,該處理器擁有6個性能核、8個能效核以及2個低功耗能效核,默認功耗限製為45W,理論性能強勁。

但在默認的出廠設定下,其Cinebench多核測試成績僅為690分,而功耗設定更低的積核X14 Pro此前測得的分數為652分。

也就是說M16在默認限制功耗高出約30%的情況下,實際性能僅領先了5.8%,表現極不正常。

評測人員推測,儘管M16的散熱硬體配置十分豪華,熱管和風扇的數量相比前代型號均實現翻倍,但性能瓶頸其實並不在散熱模組本身,而在於連接處理器核心與散熱器底座的矽脂。

該推測並非空穴來風,根據此前報導,積核早前發佈的X14 Pro在更換矽脂後也獲得了約13%的性能提升。

在手動清理並重新塗抹高品質矽脂後,M16的Cinebench跑分瞬間飆升至895分,性能漲幅達到了驚人的29.7%。

也就是說,使用原廠矽脂狀態下損失的性能,差不多相當於提升一檔處理器。

對於普通消費者而言,這種局面顯得尤為尷尬,自行拆機更換矽脂雖然能找回這30%的性能,但往往伴隨著失去廠家官方質保的風險,對於已經購買該機型的使用者,是否值得為了性能犧牲質保仍需慎重選擇。 (硬體世界)