设计X86的兆芯会是中国芯片的未来吗？ 除了龙芯

很多人可能知道龙芯、申威、飞腾、海思、展讯，但说道兆芯就茫然了。先看一则消息――兆芯承接了国家核高基1号专项，项目一期补贴高达56亿元

很多人可能知道龙芯、申威、飞腾、海思、展讯，但说道兆芯就茫然了。先看一则消息――兆芯承接了国家核高基1号专项，项目一期补贴高达56亿元。而且，项目还在继续申请中，总额已经超过70亿元。

要知道，在中国能够承接核高基1号专项，获得如此高额的补贴，而且看起来将来还有2期、3期……项目，基本上未来5年中，兆芯即使一分钱都赚不到，也是吃喝不愁了。

这公关能力实在逆天！兆芯到底什么背景？让我们一起来起底兆芯。

1、兆芯的概况

上海兆芯集成电路有限公司于2013年4月成立，上海市国资委下属上海联和投资有限公司、台湾威盛电子是两大股东，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%。

兆芯现有员工人数1000余人，总部位于上海张江，在北京、武汉、台湾、美国都设有分支机构。

兆芯目前主要有四块业务：

一是X86芯片的研发；

二是基于ARM公版设计的SOC研发；

三是GPU的设计研发；

四是芯片组的开发。

2、兆芯的X86授权来源

兆芯的技术源自台湾VIA。

设计X86芯片的IC设计公司大部分网友可能只听说过Intel和AMD，事实上，当年也有不少实力不俗的公司设计X86芯片，比如Cyrix公司就有Geode这样的划时代之作。

自上世纪90年代末，台湾VIA先后收了美国Cyrix等公司，进而获得了部分X86专利授权，从此开始设计自己X86芯片设计之旅。

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，但在Intel的专利大棒下灰飞烟灭了。

在市场竞争失利后，可用于研发新产品的经费拙荆见肘，VIA的X86芯片基本上已经陷于停滞，VIA官网上更是N年不更新了。

3、台湾VIA为什么来和大陆合资？

一直以来台湾企业对技术转移到大陆讳莫如深，从来都是只转移富士康之类的血汗工厂。事出反常必有妖！那这次台企为何一反常态，在高新技术产业主动与大陆合资呢？

VIA到大陆合资，并非报效祖国或者来当活雷锋，而是有自己的小算盘。近年来中国政府转型升级力度很大，不断冲击高端制造业，政府在这方面也是砸了很多钱，比如“核高基”项目。

在中国政府的推动下，一个由中国企业组成的产业联盟和技术体系雏形已初步建立，一旦这个体系建成，大陆以外的企业在庞大的大陆市场份额将被逐渐侵蚀。

因此，VIA必然选择参股国内公司，将自己从大陆外企业变成国有控股企业，参与“核高基”项目，进而影响中国建立自主的技术体系，影响技术路线的发展方向。

具体来说，VIA的X86处理器发展已经停滞多年，虽然VIA收购了Cyrix公司，但人才早已大量流失，早在2000年的时候，50多人的Cyrix总部就有9位核心开发人员辞职。

研发资金不足加上技术人才流失导致VIA的CPU前端设计水平严重落后，国内龙芯、飞腾、申威这些国产CPU在性能上，已经超越VIA最好的Nano不少距离。

面对拥有世界上最齐全产业链、拥有最庞大工程师和产业工人队伍、以及最庞大市场的国家，欧美的技术封锁是不起作用的。自新中国建国以来的历史更充分说明了，西方封锁什么，过个8年10年，中国靠自己的力量就可以把问题都解决了。

VIA也知道技术封锁对中国是不起作用的。大陆CPU的前端设计水平目前已经超越VIA一大截了，一旦龙芯的二进制翻译技术成熟，或者微软完美兼容ARM，飞腾（ARM）能运行Windows，那么VIA就是想卖身都没人要了。

因此，在VIA的X86处理器半死不活的现状下，与其继续冷艳高贵，还不如趁早卖个好价钱。

一方面以合资的方式找凯子，给已经荒废多年的X86芯片设计公司输血，类似于俄罗斯找印度联合研发T50、布拉莫斯等先进武器。

另一方面，还可以打开大陆市场，获得大陆政府的政策倾斜，甚至影响大陆技术发展路线和技术体系构建。

4、兆芯X86芯片的性能

相信这也是大家最关心的问题。从早期的C3、C7到现在的Nano，兆芯性能都非常有限。目前，兆芯唯一的一款桌面X86芯片ZX-A是VIA Nano马甲，按照VIA官网上的白皮书所示：

该测试仅说明是峰值，其实很有可能是睿频到1.4G后的跑分结果。

从测试结果来看，Nano的性能参数确实非常不好看，不要说和Intel、AMD做对比，即使是和龙芯GS464E相比差距也很大――同样使用GCC编译器，同频整数性能大约是龙芯GS464E的74.3%，浮点性能只有龙芯GS464E的43.1%，宏芯好歹还有POWER8做老底，兆芯的X86芯片的技术起点确实是太低了。

期待在国家核高基1号专项的资金的辅助下，兆芯的新微结构能够有比较大的提升。

5、兆芯的GPU

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，标准放宽一点还能加上Imagination和Intel，尽管后两者比起前两者水一些。

如果规避上述四家厂商，而使用其他图形芯片方案的话，渲染品质都会下降一个档次。

手机GPU门槛相对较低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。

要做好高性能GPU，技术积累很重要，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性能才比较大的提高。

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500余人，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。

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。

9月22日，上海兆芯、上海联彤与湖北省广电联合签署战略合作协议，“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“犯规”的市场推广能力，该机顶盒自然能在全国大红大紫。

兆芯最新的Elite2000,根据兆芯官网资料显示，该GPU和英伟达的X1的GPU一样拥有256alus，300Mhz时曼哈顿为22.5帧，而功耗只有700mW。

如果该数据没有水分，那么Elite2000的alu效率，性能功耗比，芯片面积性能足以和英伟达的maxwell相媲美，甚至还略有胜出。（真难以置信！）

根据第三方发布的跑分软件显示：兆芯最新发布的Elite2000大约和Mali 760MP8性能相当，性能基本处于移动端GPU主流水平。

兆芯是国内仅有两家做GPU的公司，另一家是长沙景嘉微电子。目前，景嘉微电子和国防科大有很深的渊源，产品怎么看都像军用GPU。

6、兆芯的科研队伍

相对于热衷于将国内优质资产送给外资收购，美其名曰“招商引资”、“与国际接轨”以彰显自己政绩的某大国官员，美国对收购本国科技公司有非常严格的审查程序，收购美国科技公司可谓难上加难――华为曾数次试图收购美国公司，甚至商业上彼此都已经谈妥的情况下，依旧在美国政府的干涉下鸡飞蛋打。

即使美国同意本国科技公司被收购，也是有很多限制条件。比如禁止裁员、限制空降管理层、公司被收购后不得离开美国、禁止技术转移等等限制性条款都是家常便饭。

VIA的收购自然也不例外，在收购之时也被套上了名目繁多的限制性条款。也正因为如此，在相当长一段时间里，VIA的CPU设计部门基本在美国，设计师大多数都是洋人。VIA只是做到了收购、整合，并没有真正做到将洋技术融会贯通后实现自主创新。

在兆芯成立后，开始在大陆校园招募了一批学生军，截至目前，共招募200余人。虽然这批大陆招募的学生至少要到5―8年以后才能够独挑大梁，但这毕竟是技术人才本土化的开端。

7、关于兆芯的自主可控

自主，能独立自主发展，自主选择发展权，兆芯依附于Wintel体系，用着Intel的X86指令集，跑着微软的Windows，只能跟着Wintel的指挥棒走，显然不具备自主属性。

可控，安全可控的前提条件是自己设计微结构。

目前兆芯唯一上市的桌面芯片ZX-A是VIA Nano马甲，是VIA收购位于美国的IC设计公司于2009年左右设计的。

官网上最新的产品是ZX-C，既找不到白皮书、也找不到论文，微结构未知，根据兆芯官网资料ZX-C和ZX-A的区别在于双核变四核，制程从40nm升级为28nm。

在ZX-C的研制过程中，刚刚从大陆招募的那批学生军显然不可能是研发的主力军。因此，ZX-C很有可能同样是国外设计团队设计的，在安全可控方面是要打一个问号的。

虽然设计上述CPU的于美国的IC设计公司被台湾VIA收购，但是美国情报部门要往美国公司的美国人设计的CPU里面加后门，那是一点难度都没有。

8、兆芯是不是中国芯？

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。

实事求是地说，兆芯目前还处于贴牌阶段――兆芯依旧处于逐步接受VIA转移的X86处理器技术和相关人力资源的过程中，兆芯自己的技术人才队伍也处在逐步培养的过程中。

兆芯成立两年来，在CPU设计方面，ZX-C目前还没有相关公开资料，ZX-A是VIA Nano的马甲，完全就是美国公司的美国人设计的CPU。

因为VIA和中国大陆合资兆芯，进而将ZX-A打上国产的铭牌和自主可控的标签是非常值得商榷的。

就现阶段而言，兆芯是大陆出钱、美国设计、台湾代工生产（中芯国际掌握28nm HKMG，芯片良品率在有保障的情况下，可能会转移到大陆生产），大陆贴牌的一款芯片。

只有当VIA将X86处理器技术和相关人力资源全部转移到大陆，并且自己培养的技术团队也能独挡一面之后，兆芯能走完贴牌、仿制、修改、自主创新的全过程，以自己的技术力量设计出拥有自主知识产权的微结构和CPU。这时，兆芯才能算是真正意义上的中国芯。

9、兆芯的优势

兆芯最大的优势就是背景深厚，外加台湾VIA影响力和政治上统战需要，使得兆芯的公关能力非常逆天。

无论是向中国政府要经费拉项目，还是要求大陆其他厂商给兆芯做配套，以及要求政府高价采购价高质次的产品，这些对兆芯而言都是so easy。

其次，是国家扶持力度大。

VIA最大的问题是市场竞争失败后，研发资金严重不足，在和大陆合资后，通过中国大陆政府的输血，还是有起死回生的可能性的。目前，在国家扶持力度上唯一能和兆芯相比的只有展讯了。

再次，兆芯是国内唯一的一家能设计出售商用X86芯片的IC设计公司

（至少在2018年以前，不会有专利纠纷，北大众志获得X86授权的时候有一些限制）。兆芯能完全兼容Windows，这为其市场化在操作系统和软件生态方面扫平了障碍。

最后，可以获得大陆以外企业的全方位支持。

在英特尔与美国联邦贸易委员会（FTC）达成协议后，在2018年4月前，VIA与Intel将可相互使用对方的专利。因此，兆芯能在芯片设计方面充分学习借鉴Intel的技术和设计，不至于像龙芯那样摸着石头过河。相比于龙芯，兆芯在追赶之路上能顺利很多。

VIA有自己的USB芯片、声卡、网卡等多种外围芯片的研发设计能力，兆芯可以通过VIA获得外围芯片的技术支持。

此外，按兆芯发布的PPT来说，ZX-E为16nm制程工艺。众所周知，Intel拥有的是14nm和22nm两种制程，三星有的是14nm和20nm制程，格罗方德从三星获取了14nm制程工艺的相关技术，中芯国际也是争取在2018年攻克14nm制程。目前为止，拥有和准备研发16nm制程的只有台积电。

很显然，几年后上市的ZX-E将很可能由台积电代工，这使兆芯的制程工艺能优于同时期的龙芯、飞腾、申威等国产芯片。

10、小结

兆芯项目，本质上是上世纪80年代以市场换技术的再现，是台湾电子产业整体衰弱和中国大力扶持集成电路产业背景下、在国内权贵和台湾VIA鼎立推动下，中国大陆和中国台湾利益交换后的妥协产物――大陆可以获得能商业化设计生产X86芯片和GPU技术的授权，台湾VIA可以获得大陆的资金扶持、政策倾斜和市场。

兆芯当务之急是尽快培养自己的技术人才和完整接受VIA转移过来的技术。

争取在未来5年内，将技术转移到国内实现技术本土化，培养出自己的技术人才，走完从贴牌、仿制，到修改原始设计，再到自主创新的全过程。

在兆芯目前还是处于贴牌的状态下，这样的贴牌货要是主攻政府采购和安全市场那就是拿国家信息安全当儿戏，虽然某些人确实正试图这么做。

在已获得政府资金、政策等方面大力扶持的情况下，兆芯的正途应当是去市场上拼杀，何况兆芯还不像龙芯、申威存在软件生态问题，能完美运行Windows。

若能从Intel和AMD手里抢回市场，那这次市场换技术就是成功的。

若在政府的巨额资金扶持下，依然要靠政府采购来过日子的话，那这次市场换技术显然是失败的，而且还会对龙芯、申威、景嘉微电子等走独立自主发展路线的CPU和GPU造成冲击。

最值得兆芯学习的成功范例就是当年引进米格21，在只有一半图纸（而且图纸还被毛子做了手脚）和几架样机的情况下，中国航空人以自我牺牲、自我奉献的崇高精神，独立自主、艰苦奋斗，一步一个脚印，吃透技术，完成“引进技术、逆向工程、融会贯通、推陈出新”的全过程，使米格21的改进发展型号连米高扬设计局都不认识了。

（米格21魔改）

兆芯到底是能像当年引进米格21那样，引进技术后能将其消化吸收，推陈出新？还是像汽车、大飞机产业那样，在市场换技术中沉沦？让我们拭目以待吧。

国家对兆芯的投入如此之大！期望兆芯能不负众望。

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