作者：上方文Q 2019 年 11 月，在通用 x86 处理器领域沉寂多年的威盛(VIA)高调归来，旗下已有 24 年历史的处理器研发部门 CenTaur 开发出了世界上第一个集成 AI 协处理器的 x86 处理器，令人刮目相看。 这颗至今没有正式名字的处理器采用台积电 16nm 工艺制造，内核面积不超过 195 平方毫米，内部采用环形总线设计，串联集成八个 x86 CPU 核心、16MB 共享三级缓存、四通道 DDR4-3200 内存控制器、PCIe 3.0 控制器(44 条)、南桥和 IO 功能，是一颗完整的 SoC，主频可达 2.5GHz，而且支持 AVX-512 指令集。 它特别集成了 AI 协处理器“NCORE”，占用面积约 34.4 平方毫米(17.6％)，支持 DNN 深度神经网络创建与训练的加速，号称可提供多达 20TB/s的内存带宽、每秒 20 万亿次 AI 操作的性能。 实测显示，它的 AI 推理性能，相当于 23 个世界级的 Intel x86 核心，而且后者必须是支持 512 位的 VNNI 矢量神经网络指令才行。
说了这么久，这颗处理器到底长什么样呢？SemiAccurate 在今年初的 CES 期间拍到了实物，今天终于公之于众：
该处理器采用了 LGA 触点式封装方式，正面覆盖着硕大的散热顶盖，但是内核面积非常小，周边的电阻元器件也非常稀少，表明其功耗会相当低。 至于这颗处理器何时商用，目前暂无时间表。 内地的国产 CPU 也在不断突破，包括 x86。 最近很久没有国产的海光 X86 处理器消息了，现在外网曝光了海光 CPU 处理器的跑分，8 核 16 线程，频率 3.2GHz。 海光的 X86 是授权自 AMD，核心技术应该是 14nm Zen 级别的，也就是第一代锐龙、霄龙水平的，桌面版有4-8 核，服务器版海光 X86 最多 32 核 64 线程。 外网上刚刚有人曝光了海光 8 核处理器的详情，3DMark 中显示其频率为 3.2GHz，默认及加速频率都是如此，如果不是识别错误，那就说明不支持睿频加速。 至于性能，爆料称其 3DMark 的物理分数是 9175 分，原推没有提到这个分数具体的信息，不过 FireStrike 的话这个分数太低了，不符合 8 核的水平，应该是 DX12 的 TimeSpy 测试。
锐龙 7 1800X 在 TimeSpy 中 CPU 物理分数大约是 8892 分，跟海光的 8 核 X86 分数差不多，这个结果比较合理。 这说明，国产的海光 X86 处理器性能确实能达到 14nm Zen 这一代的水平。虽然比起现在的锐龙 3 代来说肯定差一些，但是用于日常的办公、娱乐应该是没什么问题的，政府、企业用户使用这样的处理器完全够用了。 再来说说制造工艺问题。 国内最大的晶圆代工厂中芯国际在 Q4 季度中已经量产 14nm 工艺，贡献了1% 的营收，该工艺能够满足国内 95% 的芯片生产。 中芯国际 14nm 工艺现在最重要的问题还是产能，主要是在上海的中芯南方 12 英寸晶圆厂生产，去年底也就生产了 1000 片晶圆左右，产量很低。 根据中芯国际联席 CEO 梁孟松的说法，14nm 月产能将在今年 3 月达到 4K，7 月达到 9K，12 月达到 15K。 中芯国际的 14nm 产能在 15K 晶圆/月之后应该不会继续提升了，还有更新的工艺。 其中基于 14nm 改良的 12nm 工艺也进入客户导入阶段了，该工艺相比 14nm 晶体管尺寸进一步缩微，功耗降低 20%、性能提升 10%，错误率降低 20%。 不过 14nm 工艺相比台积电、三星的工艺依然存在2-3 代的差距，而且满足不了制造当前最高性能水平的处理器，所以中芯国际还在发展更新一代的N+1、N+2 工艺。 在这次的财报会议上，梁孟松博士也首次公开了N+1、N+2 代工艺的情况，他说N+1 工艺和 14nm 相比，性能提升了 20%，功耗降低了 57%，逻辑面积缩小了 63%，SoC 面积减少了 55%。 中芯国际一直没有明确 14nm 之后是否跳过 10nm 工艺，所以这个N+1 到底是 10nm 还是 7nm 不能确定，但根据上面的说法，N+1 基本上可以确定是 7nm 级别的工艺了，因为芯片面积缩减 55% 意味着晶体管密度提升了 1 倍，这超过了 14nm 到 10nm 工艺的进化水平，台积电从 14nm 到 7nm 也就是提升了 1 倍的密度。 不过梁孟松也提到了，N+1 代工艺在功耗及稳定性上跟 7nm 工艺非常相似，但性能不如，业界标准是提升 35%，所以中芯国际的N+1 工艺主要开始面向低功耗的。 N+1 之后还会有N+2，这两种工艺在功耗上表现差不多，区别在于性能及成本，N+2 显然是面向高性能的，成本也会增加。 至于备受关注的 EUV 光刻机，梁孟松表示在当前的环境下，N+1、N+2 代工艺都不会使用 EUV 工艺，等到设备就绪之后，N+2 之后的工艺才会转向 EUV 光刻工艺。 从梁孟松的解释来看，中芯国际的 7nm 工艺发展跟台积电的路线差不多，7nm 节点一共发展了三种工艺，分别是低功耗的 N7、高性能的 N7P、使用 EUV 工艺的 N7+，前两代工艺也没用 EUV 光刻机，只有 N7+ 工艺上才开始用 EUV 工艺，不过光罩层数也比较少，5nm 节点寸是充分利用 EUV 光刻工艺的，达到了 14 层 EUV 光罩。 还有就是中芯国际的 7nm 级工艺问世时间，之前的财报中梁孟松提到是在 2020 年底开始试验产能，真正生产要到 2021 年了。 |
