海康威視在 10 月貿(mào)易風(fēng)波中經(jīng)歷的采購(gòu)問(wèn)題，引出了一個(gè)中國(guó)安防企業(yè)共同面對(duì)的發(fā)展關(guān)鍵——芯片。

以?？低暈槔治銎湫酒少?gòu)構(gòu)成會(huì)發(fā)現(xiàn)：高端 CPU、GPU 等通用器件主要來(lái)源于安霸、英偉達(dá)、英特爾等美國(guó)企業(yè);余下的中端甚至是低端元件來(lái)自于海思等國(guó)內(nèi)企業(yè)，但值得一提的是 SoC 芯片等元件已實(shí)現(xiàn)非美國(guó)供應(yīng)。

面對(duì)如此的飛來(lái)橫禍，?？低曉陔娫?huà)會(huì)議上回應(yīng)，在高端元件方面事先備好的 1-2 年存貨和正在進(jìn)行的供應(yīng)鏈及產(chǎn)品方案的替代處理，緩和了此次風(fēng)波中經(jīng)歷的風(fēng)險(xiǎn)和壓力。

但所有人都悉知這并非長(zhǎng)遠(yuǎn)之計(jì)。，?？低暩呒?jí)副總經(jīng)理、董秘黃方紅明確表示「如果有需要我們自己設(shè)計(jì)芯片」，「自研一款芯片并不是很復(fù)雜的事情，但大家需要關(guān)注的是中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)鏈整體的進(jìn)展」。

國(guó)內(nèi)安防市場(chǎng)如今面臨了一個(gè)希臘半神英雄阿基里斯一樣的困境。

國(guó)內(nèi)安防產(chǎn)業(yè)體量巨大，但與此同時(shí)，高端芯片過(guò)度依賴(lài)進(jìn)口的現(xiàn)狀卻反映出國(guó)內(nèi)安防芯片領(lǐng)域發(fā)展的不良于行。安防芯片就是這個(gè)英雄脆弱的腳踵，被擊中后不僅步履維艱，更有就此轟然倒下的危機(jī)。

這在這個(gè)特殊的外交歷史時(shí)期尤為引發(fā)思考和關(guān)注。

1 追根溯源

國(guó)產(chǎn)芯片問(wèn)題的關(guān)鍵在哪里？

這就需要對(duì)近期安防產(chǎn)業(yè)鏈條中的關(guān)鍵芯片元件的市場(chǎng)，以及芯片設(shè)計(jì) EDA 行業(yè)進(jìn)行集中整理和分析，才能較為全面地認(rèn)識(shí)到其中的問(wèn)題。

1.CPU

CPU 是芯片領(lǐng)域技術(shù)追趕難度最大的存在，同樣也是安防領(lǐng)域數(shù)據(jù)中心端最重要的存在。

一方面，英特爾幾乎壟斷了整個(gè) CPU 市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)敢于挑戰(zhàn) CPU 內(nèi)核的企業(yè)團(tuán)隊(duì)數(shù)量非常有限。雖然有龍芯這樣具有研發(fā)能力的廠(chǎng)商，但產(chǎn)品大都沒(méi)有實(shí)現(xiàn)商業(yè)量產(chǎn)。因此維持生存和運(yùn)營(yíng)仍需要申請(qǐng)科研項(xiàng)目和政府的補(bǔ)貼。

另一方面，由于缺乏完善的產(chǎn)業(yè)生態(tài)支持，盡管做出的產(chǎn)品在單一或部分指標(biāo)上能夠超越國(guó)外 CPU，但還是不足以與市場(chǎng)主導(dǎo)產(chǎn)品形成競(jìng)爭(zhēng)。

但有希望的是，從龍芯（MIPS）架構(gòu)，海光和兆芯（X86 架構(gòu)，從 AMD 和 VIA 獲得授權(quán)，申威（購(gòu)買(mǎi) DEC alpha 架構(gòu)），再加上一些交換芯片，arm 架構(gòu)的處理器，中國(guó)基本能實(shí)現(xiàn)整個(gè)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的全自主。

同時(shí)，RISC-V 開(kāi)源架構(gòu)的普及有望吸引到更多的挑戰(zhàn)者。

1）龍芯，源于中科院，是國(guó)內(nèi) PC 級(jí) CPU 銷(xiāo)量最大的公司，打破了國(guó)內(nèi)部分專(zhuān)家和從業(yè)人士并不看好 CPU 國(guó)內(nèi)自主路線(xiàn)的發(fā)展的落后觀念。

最新一代龍芯 3A4000 處理器，采用 28nm 工藝，頻率從龍芯 3A3000 的 1.5GHz 提升到了 2.0GHz，架構(gòu)升級(jí)為 GS464V，搭配的芯片組也升級(jí)到了龍芯 7A2000，28nm 工藝。目前亮相的只是樣機(jī)量產(chǎn)向客戶(hù)供貨要等到明年。

另一波代表產(chǎn)品，龍芯 3A/B3000 處理器出貨量達(dá) 30 萬(wàn)片以上。據(jù)稱(chēng)更換到 14 納米工藝后，就能達(dá)到 AMD 公司 Zen 系列處理器的水平。

2）兆芯，成立于 2013 年，是 VIA 威盛與上海政府基金成立的合資公司，獲得了 X86 授權(quán)，是國(guó)內(nèi)發(fā)展高性能 X86 處理器的中堅(jiān)力量。

兆芯和安鈦克合作發(fā)布國(guó)產(chǎn)化自主可控網(wǎng)絡(luò)安全平臺(tái)，也與龍芯、飛騰有合作，推出龍芯 3A3000/3A4000，兆芯 C4600、飛騰 FT1500A/2000 系列。

在 x86 處理器領(lǐng)域，如果說(shuō)狀元和榜眼分別是英特爾 （intel） 和 AMD，那么探花則是 2013 年成立的上海兆芯集成電路公司。

今年 6 月份發(fā)布的兆芯 KX-6000、KH-30000 系列，將工藝升級(jí)到 16nm 工藝，成為國(guó)內(nèi)第一款主頻達(dá)到 3.0G 赫茲的通用 CPU，有 4 核及 8 核兩種規(guī)格，還支持 PCIe 4.0、雙通道 DDR4 內(nèi)存，搭配的芯片組升級(jí)到了 KH-3000 系列。

3）今年初，華為推出鯤鵬 920，成為業(yè)界首顆兼容 ARM 架構(gòu)的 64 核數(shù)據(jù)中心處理器。

性能上，四核版相當(dāng)于酷睿 i5 6300H，八核版相當(dāng)于酷睿 i5 8300H。采用 7nm 工藝制造，該處理器基于 ARMv8 架構(gòu)，擁有 64 個(gè) 2.6GHz 核心，支持 8 通道 DDR4、PCIe 4.0 和 CCIX 互聯(lián)芯片。

9 月，華為已經(jīng)率先在深圳電力行業(yè)部署鯤鵬國(guó)產(chǎn) CPU 生態(tài)體系，逐漸取代英特爾 CPU。

4）飛騰，是國(guó)產(chǎn) CPU 企業(yè)中能夠覆蓋高性能計(jì)算芯片 （大） 到桌面、嵌入式芯片 （小） 均能提供產(chǎn)品的企業(yè)，是國(guó)產(chǎn)芯片的主流代表之一。

截至 2019 年 8 月，已聯(lián)合 500 余家軟硬件合作伙伴，研制了 6 大類(lèi) 300 余種整機(jī)產(chǎn)品，移植、優(yōu)化了 1000 余種軟件。

2019 年 8 月 26 日，國(guó)內(nèi)自主安全領(lǐng)域領(lǐng)軍企業(yè)中國(guó)長(zhǎng)城完成對(duì)天津飛騰 35% 的股權(quán)收購(gòu)，成為天津飛騰的第一大股東。

2.GPU 芯片：

GPU 方面，產(chǎn)值小、門(mén)檻高使市場(chǎng)內(nèi)幾乎只剩下兩家可以研發(fā)高性能 GPU 的公司：AMD 和英偉達(dá)。英偉達(dá)是全球最大的獨(dú)立 GPU 供應(yīng)商，GPU 芯片銷(xiāo)售收入占到了總收入的 81%。

而在移動(dòng) GPU 端，主流架構(gòu)主要包括 ARM 開(kāi)發(fā)的 Mali、Imagination 開(kāi)發(fā)的 PowerVR，以及高通開(kāi)發(fā)的 Adreno。

在被蘋(píng)果拋棄前，Imagination 曾是業(yè)內(nèi)最大的研發(fā)商，瀕臨倒閉，2017 年被中國(guó)私募投資基金——?jiǎng)P橋（Canyon Bridge）斥資 5.5 億英鎊（約合 49 億元人民幣）收購(gòu)。目前全球采用 Imagination 技術(shù)的芯片出貨已經(jīng)超過(guò)了 110 億顆。

技術(shù)、人才、專(zhuān)利，這三樣成為了其他公司與之同場(chǎng)競(jìng)技時(shí)不得不面對(duì)的重要障礙，國(guó)內(nèi) GPU 廠(chǎng)商更是難以摸到彼此之間的巨大差距。景嘉微成為了目前國(guó)內(nèi)唯一量產(chǎn) GPU 的行業(yè)龍頭。

1）景嘉微，國(guó)內(nèi) GPU 行業(yè)龍頭，A 股唯一 GPU 芯片設(shè)計(jì)公司，成立于 2006 年 4 月。

研發(fā)背靠國(guó)防科大，并積極與國(guó)內(nèi)外算法公司展開(kāi)新技術(shù)合作。首款具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的圖形處理芯片 JM5400 已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用，下一代 GPU JM7200 流片、封裝、測(cè)試、適配順利， 今年 3 月份獲得首批訂單，明年有望放量。JM9231 GPU 性能可達(dá)到 2016 年中低端產(chǎn)品水平，這對(duì)于起步較晚的國(guó)內(nèi)顯示芯片行業(yè)而言應(yīng)該說(shuō)意義還是非常重大的。

2）西郵微電，嵌入式圖形處理器（GPU）芯片-螢火蟲(chóng) 1 號(hào)，嵌入式 GPU 芯片，該項(xiàng)目填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，總體技術(shù)達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。

3）中科曙光，代表的 Xmachine GPU 服務(wù)器和 Sothis AI 人工智能平臺(tái)，面向金融人工智能應(yīng)用，提供定制化開(kāi)發(fā)產(chǎn)品及服務(wù)。從芯片、板卡、整機(jī)、平臺(tái)、開(kāi)發(fā)架構(gòu)上，全面支撐金融機(jī)構(gòu)的人工智能應(yīng)用，提高金融服務(wù)器性能，控制金融風(fēng)險(xiǎn)。

4）英特爾，明年即將推出 Xe GPU，半路進(jìn)軍已經(jīng)十分成熟的 GPU 市場(chǎng)，勢(shì)必會(huì)做出差異化產(chǎn)品。據(jù)稱(chēng)，GPU 將成為英特爾公司未來(lái)第二重要的產(chǎn)品。

5）Vivante 被芯原微電子收購(gòu)，主流的嵌入式 GPU 技術(shù)供應(yīng)商，ARM、Imagination、Qualcomm、Vivante 和 NVIDIA 五強(qiáng)基本壟斷市場(chǎng)。

3. ASIC 芯片/AI 芯片：

專(zhuān)用芯片 ASIC（多為 AI 芯片）的高研發(fā)時(shí)間成本和高技術(shù)商業(yè)化風(fēng)險(xiǎn)成了未來(lái)推廣之路的一大障礙。但其場(chǎng)景定制化的優(yōu)點(diǎn)備受安防廠(chǎng)商青睞，目前國(guó)內(nèi)已有成熟安防芯片產(chǎn)品，如比特大陸、寒武紀(jì)、地平線(xiàn)、依圖等。

由于尚未形成一定的技術(shù)壁壘，國(guó)內(nèi)芯片廠(chǎng)商紛紛抓住此次機(jī)會(huì)想要一展頭角：中科寒武紀(jì)推出了 NPU 芯片，地平線(xiàn)推出了 BPU 芯片等等以響應(yīng)市場(chǎng)的號(hào)召。國(guó)內(nèi)芯片廠(chǎng)商在這一領(lǐng)域的發(fā)展值得期待。

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