我国的发展正面临重大挑战,尤其是在底层架构方面。底层架构是芯片的核心技术,涉及芯片中各功能模块的组织方式和通信方式。它决定芯片内的模块如何排列、如何连接、如何工作。底层架构包括硬件结构和软件结构两个方面。
硬件架构
硬件架构是指cpu和内存之间的连接方式、输入输出端口的配置等芯片内模块之间的物理连接方式和工作原理。底层架构在芯片性能、电力消耗及可靠性等方面都有重要影响。
软件架构
软件架构是指芯片内各种软件组件之间的组织和交互方式。它包括操作系统、驱动程序和其他底层软件。软件架构对芯片的整体性能、功能和安全性都有重要影响。
主要架构
不同的应用场景需要不同类型的芯片架构。目前世界上的主要架构有x86和arm两种。
x86架构
x86架构由美国英特尔公司推出,主要用于台式电脑和服务器,市场份额超过90%。x86架构具有较高的性能和兼容性,但功耗较高。
arm架构
arm架构由英国企业arm推出,主要用于移动芯片领域,市场份额超过90%。arm架构具有功耗低、体积小等优点,但性能较x86架构低。
中国芯片底层架构的现状
中国半导体公司使用不同的结构,如龙芯、飞腾、鲲鹏、海光、申威和兆芯。与此相比,中国半导体企业在底层架构方面仍然依赖外国的技术和授权。一旦arm和x86架构面临中断供应,国内制造商将面临巨大的困难。
华为虽购买了armv8永久使用权,但是v9版本的支持已经中断。据报道,作为x86架构的代表,海光信息和上海兆芯虽获得授权,但x86后续版本已停止与中国企业的授权。
不仅如此,全球架构主要公司也加强了授权政策,限制了芯片设计公司的独立开发能力。arm调整了授权政策,使获得cortexcpu计算核心授权的客户不能使用其cpu、图像信号处理器和其他组件。
应对措施
面对底层架构的挑战,中国半导体产业需要采取有力措施,加快底层架构的国产化进程。具体措施包括:
- 加大研发投入,加强基础研究和技术创新,突破底层架构的核心技术。
- 扶持本土架构公司,打造自主可控的国产底层架构生态体系。
- 加强国际合作,积极参与全球半导体产业链分工,减少对外国技术和授权的依赖。
通过采取这些措施,中国半导体产业可以逐步摆脱底层架构的依赖,实现国产芯片的高质量发展。
审核编辑:郭婷
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