楠木軒

長路漫漫 真正的國產PC離我們還有多遠

由 万俟傲白 發佈於 科技

之所以要在開頭加上“真正”兩個字,其實嚴格意義上講目前我們國家並不是沒有自主品牌的電腦整機,前不久老牌廠商長城還在京東上架了搭載國產飛騰處理器和麒麟操作系統的筆記本電腦。

這裏要説的“真正”,是指符合如今市場環境和用户實際使用需求的產品,在性能、配置等方面不説落後主流產品太多,起碼應該對標三年內的產品。如果配置真的達不到市場主流的話,價格上是不是應該做出一些讓步呢?

可能有人要説“又不是不能用”,但試問如果把這個東西換成汽車、換成手機,讓你來購買,你會願意嗎?比如汽車,雖然大家都是四個輪子一個方向盤,高速上都是限速120km/h,但即便是目前市場上的低端型號,放到10年前跟夏利或者QQ比,性能強了不少,價格還更便宜了。手機、電腦這些電子產品更是如此,畢竟技術是在進步的,開倒車這種行為,屬實不好。

其實,作為一個普及了很多年的產品,電腦的核心三大件CPU、顯卡、主板,稍微瞭解一點的人都多多少少懂點知識,即便是不懂的,看看參數上的數字兒也能比出個大概。畢竟這是一個全民搶顯卡挖比特幣,初中生下了課都要討論一下手機CPU性能的年代。八核就是比四核核心多,3.0GHz就是比2.0GHz主頻高,32GB就是比16GB大,這是科學規律。

可惜近年來,圍繞國產PC這一領域,我們的國內某些廠商和專家們鬧出的笑話可不少,先有CCTV2上通過國產系統運行Chrome瀏覽器打開網頁速度碾壓Windows上運行的IE瀏覽器來證明國產系統強於Windows系統的偽科學實驗;“木蘭”操作語言被抓包是直接換皮Python,甚至連繫統圖標都忘了換;後有河北昂揚公司連芯片廠都沒蓋好,項目就爛尾了。

名場面

那麼我們國家如今在電腦整機領域內的進展究竟怎樣了呢,以下是我從互聯網上收集到的部分資料。

首先是CPU部分,目前國內比較知名的大概有龍芯、申威、飛騰、兆芯、海光、鯤鵬等,其中按架構又劃分為X86架構和ARM架構兩類。製造方面不談了,只談設計,龍芯和申威是正向設計,兆芯、飛騰、海光、等則是拿到X86、ARM架構的技術授權,自己設計芯片,鯤鵬則是稱在ARM架構基礎上又自研了微架構。

以龍芯為例,其用於桌面和服務器領域的最新款CPU龍芯3號A4000的主要規格如下:28nm工藝,4核心,主頻1.8GHz-2.0GHz,最大功耗≤50W。根據百度百科上的説法,雖然其IPC性能超出了AMD K10(既K8L),但後者實際頻率更高。然而後者採用的是45nm工藝並且是大約十七年前的產品了,這樣一看,差距確實巨大。

比起龍芯這種從無到有完全靠自己的,兆芯、海光等拿到架構技術授權的就相對好過很多了。兆芯最新的KX-6000系列處理器8核心採用16nm工藝,主頻為3.0GHz,8MB二級緩存,支持雙通道DDR4-3200內存,全面兼容x86指令集和CPU硬件虛擬化技術,I/O支持PCIe 3.0、SATA 3和USB 3.1控制器。這樣的功能已經十分接近如今市面上的主流CPU了,但由於技術和工藝上的限制,根據網絡上的説法其性能大致相當於3-5年前的英特爾CPU。

不過説起最遺憾的,應該就是中科曙光的海光CPU,這款CPU是當年AMD在危急存亡的時候和中科曙光技術授權的產物。雖然我們都知道X86的基礎專利技術是intel獨佔的,但AMD自主設計的X86架構則可以自由授權。海光拿到的正是AMD如今大獲成功的Zen架構的第一代產品。也正因如此,海光CPU有着國內CPU最強的性能表現,最強型號大致相當於AMD的1700X系列。

AMD 1700X的基本規格

不過後來,雙方的技術合作終止,AMD也沒有再進行後續的技術授權,因此海光也停留在了Zen1架構上,與後來大獲成功的Zen 2和Zen 3失之交臂。初代Zen架構遠不及後來的完善,尤其是單核性能,落後同代的英特爾較多,不過由於核心數量的優勢,多核性能勉強能和英特爾近兩年來的四核、六核CPU打個平手。即便如此,海光的CPU已經是國內X86 CPU裏性能最強的了。

操作系統方面,其實沒什麼好説的了,不管是通信UOS還是中標麒麟、中科方德,都是基於Linux上進行二次開發得來的。界面上為了易用性,都向Windows系統做了一些靠攏,但其上手還是有一定難度的。就以最常見的運行一款程序為例,Windows只需要雙擊EXE文件的事兒,Linux上要先選中,然後右鍵打開,會有一個類似於記事本的界面,輸入運行代碼,才能運行這個程序。而且X86架構的CPU運行Linux系統本身就有着天然的劣勢,轉譯代碼會帶來一定的性能損失。因此上面提到的國產操作系統,大多隻能進行文字處理、網頁瀏覽、視頻播放等較為常規的應用。好在隨着這些系統的日漸成熟,很多常用軟件都做了移植和適配。

最後GPU部分實在是沒什麼好説的了,這方面在我國基本是0,畢竟GPU的技術難度比CPU還要再大一些。

綜上來看,目前的國產PC距離走入千家萬户,尚有一定的距離,畢竟性能、易用性、價格都無法和市面上的主流產品相比。不過由於近年來“自主可控”相關政策的要求,一些政府和國有企業開始採購國產PC來進行替換,也算是一定程度上進行了支持。

平心而論,國產PC和原子彈、航空母艦一樣,都是需要一個很艱難的過程才能完成從無到有的東西。但不太一樣的是,目前即便沒有,也完全不會對社會生產和國家安全造成多大的困難。至於什麼Windows系統有隱患有後門,外國CPU一卡脖子就全完蛋的反智言論,完全是無良自媒體在吸引眼球。只要是系統,就會有漏洞和後門。不過我們國家黑客的水平已經是世界頂級了,360、騰訊等技術團隊,在世界級別的比賽中都屢獲冠軍,有這樣的團隊在,有什麼好怕的呢?再有就是CPU,目前來看,真正卡脖子的是CPU的製造工藝問題,沒有光刻機,就是給你CPU圖紙原件,也造不出來。使用落後的工藝製程,CPU架構再怎麼革新,性能也追不上別人的產品。

在我看來,國產PC應該像新能源汽車學習,既然無法在現有技術上實現追趕,就應該曲線救國,去追求更先進的技術,來減少技術上的天然劣勢。就像電動汽車放棄了研究燃油發動機和變速箱,轉而研究電動機等技術,實現了自主知識產權,並在國際上也能處於一流行業。這樣的成功是值得借鑑的。另外,X86處理器由於在指令集和效率上的天然劣勢,近年來地位不斷被ARM架構所挑戰,連蘋果公司都放棄了傳統X86芯片擁抱ARM,並實現了彎道超車,由此可見研發ARM架構的處理器不失為一種出路。

最後,還是希望廠家能腳踏實地,認清楚差距,找準突破口。不要被市場環境所侷限,只有創新才是永恆的,只要能堅持創新,那麼什麼時候都有機會。

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