在中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所的引領(lǐng)下，開源CPU項(xiàng)目“香山”正逐步揭開其神秘面紗，展現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)高性能處理器核的嶄新篇章。近日，該所研究員包云崗?fù)ㄟ^社交媒體，深入剖析了“香山”項(xiàng)目的成長(zhǎng)軌跡，揭示了高端CPU IP核研發(fā)過程中的重重挑戰(zhàn)。
包云崗強(qiáng)調(diào)，相較于直接設(shè)計(jì)一款CPU，開發(fā)一款具備競(jìng)爭(zhēng)力的CPU IP核無疑是更為艱巨的任務(wù)。盡管在面積與功耗上的要求可能相對(duì)寬松，但要在性能、面積及功耗之間找到完美平衡點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)卓越的整體表現(xiàn)，卻是一項(xiàng)極為復(fù)雜的工程。
“香山”項(xiàng)目作為中國(guó)科學(xué)院先導(dǎo)戰(zhàn)略專項(xiàng)的重要組成部分，自2019年起便承載著打破技術(shù)壁壘、推動(dòng)國(guó)產(chǎn)芯片自主可控的使命。2021年，第一代“香山（雁棲湖）”處理器核成功問世，其主頻高達(dá)1.3GHz，采用28nm工藝，同頻性能已與ARM A72持平，標(biāo)志著我國(guó)在開源高性能RISC-V處理器領(lǐng)域邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。
隨后，在2023年5月，第二代“香山（南湖）”處理器核驚艷亮相，主頻躍升至2GHz，設(shè)計(jì)工藝更是提升至14nm，成為國(guó)內(nèi)首款對(duì)標(biāo)ARM A76的高性能開源RISC-V處理器核，進(jìn)一步鞏固了“香山”系列在業(yè)界的領(lǐng)先地位。
而據(jù)最新消息，第三代“香山（昆明湖）”處理器核預(yù)計(jì)將于2024年4月正式開源發(fā)布。這款采用7nm工藝制造的處理器，主頻將突破3GHz大關(guān)，SPECINT2006評(píng)分更是達(dá)到了15分/GHz的驚人水平。作為基于開源模式聯(lián)合開發(fā)的產(chǎn)物，“香山（昆明湖）”不僅展現(xiàn)了我國(guó)在高端處理器核研發(fā)領(lǐng)域的深厚底蘊(yùn)，也彰顯了RISC-V指令集架構(gòu)的無限潛力。
RISC-V指令集架構(gòu)以其精簡(jiǎn)的指令集、高度的可擴(kuò)展性以及開源的特性，被業(yè)界廣泛認(rèn)為是最具發(fā)展?jié)摿Φ牡谌筇幚砥髦噶罴軜?gòu)之一。對(duì)于國(guó)內(nèi)芯片企業(yè)而言，擁抱RISC-V不僅意味著能夠避開傳統(tǒng)處理器架構(gòu)的專利壁壘，更是實(shí)現(xiàn)芯片產(chǎn)業(yè)自主可控的重要路徑之一。
從“香山”項(xiàng)目的成長(zhǎng)歷程中，我們不難發(fā)現(xiàn)，高端CPU IP核的研發(fā)之路并非坦途，而是需要科研人員不斷攻堅(jiān)克難、持續(xù)優(yōu)化。對(duì)于國(guó)內(nèi)芯片企業(yè)來說，要想在高端市場(chǎng)占據(jù)一席之地，還需付出更多的努力與智慧。然而，隨著“香山”等項(xiàng)目的不斷推進(jìn)，我們有理由相信，國(guó)產(chǎn)芯片產(chǎn)業(yè)的崛起已經(jīng)指日可待。
