日前,龙芯7a1000桥片已经研发成功,并顺利完成样片的功能测试以及相关系统基础开发工作。值得一提的是,龙芯7a1000桥片还搭载了由龙芯自主研发的gpu,虽然这款gpu的2d性能只是堪用,3d性能非常一般,但在桥片和gpu上彻底实现了完全自主化,打通了cpu产业链上每一个环节,尽管龙芯的长征之路还很漫长。
桥片是cpu公司的必争之地
在10多年前,与x86 cpu适配的桥片还有不少厂家,像美国英伟达、中国台湾的via、sis也曾经做过桥片,via的桥片曾经卖的非常火爆,甚至一度占据过相当大的市场份额。由于via拒绝停产一些与intel处理器针脚或总线兼容的处理器产品,其占据的较大桥片市场份额也使intel损失了部分利益。在2006年3月31日,intel对via的技术授权到期之后,intel选择了不再与via续约,这直接导致当年via紧急向客户发出“威盛fsb-133处理器停产通知补充说明书”,表示因与intel协商相关总线使用授权问题,将自2006年3月31日以前停产fsb-133/100/66型号嵌入式处理器。在遭到intel专利大棒之后,via的cpu和桥片都遭到了毁灭性打击,intel也逐渐将桥片收入囊中。
不仅仅是intel重视桥片,从amd过往的历史中也能看出,其对桥片非常重视。虽然amd也曾经开发过amd750、amd760等产品,但在amd760之后,amd在一段时间内停止了桌面领域后续产品的研发,把主要力量集中到cpu和主板的研发上,而在桌面桥片市场,由via和英伟达等公司为amd供货。
在amd研发出k7之后,在整个k7时代,amd也没有针对民用市场的桥片,民用市场上支持的amd桥片主要来自via、sis和英伟达。不过,在amd收购ati之后,则重新在桥片上发力。并大力推广3a平台概念,不仅将via、sis和英伟达的桥片逐出市场,还使3a平台概念“深入人心”,以至于不少网友在diy电脑时调侃“3a平台神秘加成”。
从上述的例子可以看出,像intel、amd这样非常成功的cpu公司,都非常重视桥片,哪怕桥片掌握在自己的重要合作伙伴手中,也依然不放心。因为桥片代表平台,intel就是通过控制桥片和主板控制平台,进而获取更高的利润。毕竟单纯一块cpu就那么多钱。用桥片可以控制主板,并采用“换针脚大法”让用户不断升级。这其实和手机不让换电池,在电池老化后逼迫用户换手机是一个道理。
正是因此,cpu公司必须要动用一切手段将其收入囊中,而像dec、sun、惠普(pa-risc)这些在gpu和桥片缺乏建树的公司最后都销声匿迹了。像intel、amd这些掌握了cpu、gpu、桥片的公司才能在市场竞争中存活下来。
桥片和gpu不再是龙芯的短板
一直以来,龙芯的cpu部分具有非常高的自主性,可以做到除了使用流片厂家提供的标准单元库、memory compiler生成的ram、低速io单元以及efuse单元以外,包括锁相环、ht phy、ddr2/3 phy、多端口寄存器堆、cam、温度传感器等宏单元都是龙芯自己定制的,没有使用任何第三方的宏单元模块。与国内一些虽然宣传是“中国芯”,但大量购买境外模块做集成的厂家形成鲜明对比。
相对而言,桥片和gpu是龙芯短板。在过去很长一段时间,与龙芯cpu相配套的是amd的芯片组。一片龙芯3号cpu需要1片amd rs780e北桥和1片amd sb710南桥做适配,这不仅使龙芯在桥片上受制于人,还增加了龙芯电脑的整机成本。而且amd rs780e北桥和amd sb710南桥相对古老的制造工艺,以及其搭载的gpu,已经越来越跟不上时代了。
诚然,在此之前,龙芯也有自主可控的3a3000 cpu+2h桥片方案,不过作为龙芯的第一款桥片,龙芯2h不够成熟,加上把2h作为桥片是不得已而为之,颇有赶鸭子上架的嫌疑。就性能来说,龙芯3号cpu+2h桥片方案是不如采用龙芯3号cpu+amd芯片组方案的。
此外,功耗、成本、降低商业风险和信息安全风险也是龙芯开发自己桥片的重要原因。虽然cpu是大脑,发出指令的指挥者作用,而桥片只是一条通路,采用amd的桥片风险小,但依旧有一定安全风险,这也是龙芯会开发龙芯3号cpu+2h桥片方案的原因。而在开发出性能更好,且完全自主的桥片之后,则能解决使用amd桥片带来的信息安全隐患。
就功耗来说,由于amd rs780e北桥和amd sb710南桥相对古老的制造工艺,加大了龙芯整机系统的功耗,而随着时代的进步,龙芯7a则可以使用相对先进的制造工艺,这能使桥片的功耗从15瓦左右,降低了5-7瓦。
龙芯首席科学家胡伟武
就成本来说,毕竟买别人的东西一般会比用自己的东西成本更高,这也是为什么龙芯首席科学家胡伟武曾表示,在用自己的桥片之后,整机的成本可以控制的更好的原因。而且靠人人跑、靠山山倒,将桥片寄希望于amd是不切合实际的,因为一旦amd桥片停产,就会对龙芯造成很大的冲击。
龙芯7a桥片着眼于满足用户需求
根据龙芯官方资料介绍:龙芯 7a 1000通用套片是面向服务器及高端桌面领域的龙芯 3 号系列处理配套桥片,采用40nm制造工艺,采用fc-bg804封装。该桥片集成一路ht3.0用于连接龙芯3号系列处理器,其它的主要外围接口包括两路 x8 pcie2.0、两路 x4 pcie2.0、四路sata2.0、六路 usb2.0、两路 dvo显示接口、64 位 ddr2/3,及其它各种小接口。该桥片可以满足部分服务器及桌面领域应用需求,并为其扩展应用提供相应的接口。
从官方的介绍中可以看出,这款桥片的接口比较古老,而且采用相对老旧的40nm制造工艺。而龙芯自主研发的gpu其2d性能基本优于过去使用amd芯片组中集成的gpu,但3d性能还是非常一般。
由于龙芯目前主要针对工控等行业应用和党政军场景,这些场景对性能要求一般不高,更看重稳定性,因而这些相对老旧的接口也能满足用户的需求。少数对性能有较高要求的场景下需要3d性能和好的显卡,也可以选择插独立显卡,毕竟amd有几款显卡linux下驱动是开源的。在中国国产gpu性能非常有限的情况下,外插amd独显,也是无可奈何的选择。
目前,龙芯的合作伙伴已经开展龙芯3a3000+7a1000的模块和主板产品设计,想必在不久的将来就会有相关产品问世。在拥有了自己的7a1000桥片之后,龙芯实现cpu、桥片和gpu上完全自主化,打通了cpu产业链上每一个环节。不仅可以使整机平台的功耗和成本变得更低,还能不惧怕amd停产芯片组,并降低在信息安全方面的风险,龙芯的长征之路将不再有任何掣肘。
来源:观察者网











