AMD中止對中國合資公司授權新IP，影響幾何？

【文/科工力量專欄作者 陳興華】

繼英特爾切斷華為電腦供貨之後，另一大處理器巨頭AMD也傳來一條不利消息。

據外媒報導，AMD近日證實將不再向中國合資公司授權其新的x86 IP產品。這意味著，AMD與天津海光的合作僅限於基於第一代Zen架構的產品，將不會繼續推進到Zen2架構上。AMD方面沒有給出不再向海光授權最新技術的原因。

目前，海光Dhyana（禪定）系列處理器目前已應用於中科曙光的W330-H35工作站中，該工作站各類性能評分可達到主流計算機水準。官方信息顯示，海光Dhyana 3000系列處理器支持Windows10 Pro，Windows Server2019等多種作業系統，主頻可達到3.0-3.6GHz，提供多種規格4核及8核處理器。

此外，海光處理器或將應用於高性能超算、政府採購及軍工等領域。而在超算上，曙光4000、曙光5000都曾使用AMD的處理器，而在AMD中止對海光授權新一代架構技術後，海光的處理器技術以及十億億次超級計算機曙光7000的研發等將受部分影響，或面臨新的走向。

不過，國內金融構的調研顯示，海光處理器如今已具備自主設計迭代能力，且後續研發實力仍被低估。另外，海光3000系列處理器有望受中科曙光和官方採購的商用推動。而在超算方面，曙光在形勢變化下可借鑒神威?太湖之光和天河3號的經驗，走完全自主之路。

顯然，海光等中國芯的發展需要“安全可控”。目前，國內廠商在ARM、MIPS、RISC-V、Alpha以及X86等處理器指令集都進行了布局研發。但行業人士認為，中國芯片產業“跟在別人後面和關起門來做兩條路都走不通”；本土科技企業在突破創新同時，要以更加積極的態度去面對一系列的困難和挑戰。

被迫遵守法規？不再授權x86新架構

台灣時間6月5日，據知名科技外媒Tom's Hardware報導，在台北國際電腦展（COMPUTEX 2019）上，AMD 首席執行官 Lisa Su（蘇姿豐）在接受採訪時證實，該公司將不再向中國合資公司授權其新的x86 IP產品。

這意味著，AMD與天津海光（THATIC）成立的合資企業開發的後續產品將無法使用前者的新一代架構。值得注意的是，Zen 2架構已出現在COMPUTEX 2019亮相的第三代Ryzen（銳龍）處理器和去年底發布的第二代EPYC（霄龍）處理器上。

Tom's Hardware的報導稱，這項合作成為AMD進入蓬勃發展的中國市場的跳板。長期以來中國政府一直希望幫助解決該國企業與美國的技術差距，此次交易曾被認為可以讓中國公司獲得關鍵的x86技術，但技術轉讓的具體細節尚不清楚。

根據此前達成的協議，AMD允許海光根據Zen微體系結構設計專用處理器，這也是AMD Ryzen和EPYC處理器的基礎架構設計。合資企業的第一批產品包括海光的Dhyana x86處理器。而海光一些芯片架構的定製部分，包括了指定的專用加密元件。

如今，對於是否會繼續與海光合作，蘇姿豐表示，公司正在進行合資企業方面的工作，但他們不會討論任何額外的技術轉讓，並詳細說明了大部分工作是在合資公司進行的，而AMD方面的工作並不多。

蘇姿豐解釋說，“THATIC是單代技術許可證，沒有額外的技術許可證。”但她沒有說明不延長技術轉讓的決定是否是貿易戰的直接結果。不過這表明，AMD為海光提供的第一代Zen微體系架構的權限，不會擴展到Zen 2微體系架構上。

此外，蘇姿豐沒有給出AMD不再向海光授權其最新技術的具體原因。但在談到與華為的業務往來關係時，蘇姿豐表示，作為一家美國公司，AMD被迫遵守美國法規。她同時提到，所有企業領導人都希望貿易戰盡早落幕。

據悉，中科曙光最近開始在官網銷售4核和8核處理器的新工作站。此外，在Linux Coreboot程序中啟用了海光處理器的更多工作。AMD內部人士表示，基於合資企業設計的處理器系統將僅包括伺服器和工作站產品，不應期望看到專門為客戶端系統設計的芯片（如Ryzen桌面處理器）。

不過，儘管沒有“額外的技術許可證”，值得一提的是，AMD方面曾在COMPUTEX 2018 上宣布，基於Zen 2架構的第二代EPYC處理器可能會授權給中國合資公司並進行生產。

對於AMD停止提供x86新技術授權的說法，海光方面表示，目前海光和AMD雙方仍按照已簽署的協議開展合作，海光公司運營一切正常。然而，AMD停止授權背後，將對海光公司等影響幾何？

業績大跌27.5%後，AMD“瞄上”中國市場

AMD和天津海光的合作可追溯至2016年，這一年是AMD公司亦喜亦悲的一 年。

數據顯示，2015年，AMD實現營收39.9億美元，同比大跌27.5%；基於美國會計通用準則(GAAP)，公司淨虧損6.6億美元，而上一年的虧損額為4.03億美元。到了2016，AMD業績仍無明顯好轉。而可喜的是，該公司嘔心瀝血多年的Zen處理器架構處於迎來突破。

為了推進Zen架構處理器商用，緩解連年的業績虧損壓力，以及與在X86架構伺服器已佔據90%以上市場份額的英特爾競爭。AMD想到了中國這個巨大的市場。

2016年4月，AMD與天津海光達成合作協議，通過設立合資公司授權其x86和SoC IP用於芯片開發。在合資消息傳出後，AMD的股價隨之大漲52.29%，其通過這個合資協議還獲得2.93億美元許可費和版稅收入。

據了解，AMD與天津海光成立了兩家合資公司——成都海光微電子公司（CHMT），AMD佔股51%，天津海光持股49%；另外一家是成都海光集成電路設計公司（CHICD），天津海光持有70%股份，AMD 佔股 30%。

根據協議，AMD將提供倒數第二個可用的 Zen架構版本給中方，以便定製和操作改進產品。成都海光微電子公司將具體負責Zen處理器的定製工作，而中方控股的成都海光集成電路設計公司則根據客戶需求來定製SoC的其他部分及進行部分市場行銷工作。

實際上，AMD並不是第一次對中國合作夥伴進行X86技術授權，早在2005年的時候，時任AMD首席執行官海克特?魯伊斯（Hector Ruiz）在訪問中國時宣布，將AMD的X86 Geode技術授權給北京大學全資校辦企業——北大眾志（MPRC）微系統科技公司。

不過，這次授權沒有在國內市場帶來多少改變。AMD當時授權的x86 Geode技術並不算先進，該技術為AMD收購而來且主要是低功耗處理器的技術。另外，接受授權的北京大學眾志公司是作為教育機構下一家體量較小的企業，並沒有在商業市場產生明顯效益。

而2016年，AMD對合資企業授權的是最新的Zen架構x86 IP處理器技術，這前所未有。而接受授權的天津海光是中科曙光參股公司。中科曙光作為國內高性能計算及伺服器領域的一流企業，對推進Zen架構處理器在中國的商用益處明顯加大。

與此同時，天津海光成為國內首家獲得高性能64位x86處理器技術的公司。然而，值得注意的是，AMD在合作中進行的是IP授權而非技術轉讓。Zen處理器的定製工作仍由AMD控股的公司進行，而中方控股的公司只是做外圍芯片定製及行銷之類的工作。

此外，AMD在COMPUTEX 2019表示，公司並未將RTL（寄存器轉換級電路）轉讓給合資公司，但合資公司可以修改部分設計，為中國市場定製芯片。AMD並沒有對許可技術做更具體的說明。但是，由於只有Zen架構核心的某些部分可以修改，很難說明中方公司獲得了關鍵的x86技術。

設兩家合資企業，規避英特爾專利限制

在當時的形勢下，AMD與天津海光的達成授權合作背後，實際上面臨較大困難，尤其需要規避與英特爾的專利授權協議等方面的限制。

據了解，英特爾發明了X86技術，並且通過嚴格的協議授權AMD開發。2009年，兩家公司簽署新的授權協議，AMD表示雙方在X86技術上是交叉授權，英特爾也使用了該公司研發的64位X86技術。授權協議的限制針對雙方而不單獨限制AMD。

另外，AMD、英特爾的交叉授權協議中表明雙方在接受其它公司控股時要征得對方同意，且不得向第三方公司轉讓X86授權。

而對於中國政策方面，如果AMD和天津海光的合資公司由AMD控股，顯然不符合國家對國產化企業身份認定的最低要求，很多國內相關項目無法參與。這將影響合資公司獲得國家政策扶持的力度。

於是，2016年，繼成都海光微電子公司之後，AMD和天津海光又成立了成都海光集成電路設計公司，並通過兩家合資企業在相對複雜的模式下實現運轉。

在涉及四家公司的運作模式下，首先是AMD公司授權給海光微電子第一代Ryzen和EPYC處理器依賴的Zen架構x86 IP核，然後海光集成電路從海光微電子公司購買該授權進行芯片設計，再將設計好的芯片方案委託給海光微電子進行生產。

此後，海光微電子就可以在符合各方規則的情況下尋找代工廠（比如台積電、三星等）進行流片等，之後完成封裝的產品可以賣回給海光集成電路，並以該公司的名義進行市場銷售。不過，根據協議，最終的產品只能在中國境內銷售。

通過這一合作，對AMD來說，公司既保證了對處理器的絕對控制權，避開了與英特爾簽訂的專利授權協議限制，又獲得了解“燃眉之急” 的2.93 億美元許可費和版稅收入，與此同時還打開了中國市場。據悉，AMD的EPYC處理器已獲得了騰訊、百度等公司的認可，應用於騰訊的雲服務領域。

如今，AMD公布授權X86技術給中國合資公司已經三年，英特爾一直沒有明確表態反對。其原因或在於，64位X86處理器是AMD研發，儘管有授權協議限制，但英特爾並沒有底氣反對。另外，近年來英特爾來自中國市場的營收在20%以上，出面反對或對其經營不利。

更值得注意的是，英特爾自身也將X86處理器授權給了中國企業。2016年1月21日，清華大學、英特爾和瀾起科技公司在北京簽署協議，宣布聯手研發融合可重構計算和英特爾x86架構技術的新型通用CPU，英特爾將提供資金及其它重要資源支持項目研發。

據了解，瀾起科技可以開發連接英特爾至強核心的協處理器，以提供官方批準的加密/解密技術。這兩種解決方案組合在一個叫做“Jintide”套裝軟體中，但英特爾沒有授權這該公司訪問其核心IP。

與此同時，為打進移動市場，英特爾投資了15億美元入股紫光展銳公司，並將其先進的14nm X86架構授權給紫光展銳旗下的展訊公司。展訊在2017年8月推出的SC9853I處理器使用的就是英特爾14nm工藝X86架構。

為何選擇Zen架構，性能如何？

近年來，在國際競爭格局及貿易形勢變化情況下，中國對於半導體產業極為重視，在突破核心技術創新及“自主可控”的政策指引同時，投入了巨大的人力、財力等支持相關產業的發展。

而對於在有龍芯、申威等自主CPU後，為何還要投入巨資辦合資企業的疑問，中科曙光副總裁聶華曾在2016年5月接受觀察者網採訪時表示，市場需要充分競爭，多種道路均需要嘗試。不同的情況要選擇適合的方式來推進。

另外，對於為什麽要選擇X86架構，而不是Power、ARM？他當時表示，從市場反映來看，ARM的生態環境完善發展速度離市場對它的預期還有一定距離，Power的生態圈相對於當年的安騰也還有一定的距離要走。目前市場上依舊是X86主導的生態。

然而，在AMD對中國合資公司授權x86 IP產品背後，極為重要的一點是，其Zen架構處理器的性能如何，以及在業界具備怎樣的水準？

據了解，2016年8月17日，AMD在美國舊金山首次公開了Zen架構的具體設計細節和實際性能。第一代Zen架構的設計重點主要有三點：性能(Performance)、吞吐能力(Throughput)、能效(Efficiency)。其系列綜合設計的結果是，在與“Excavator”(挖掘機)架構同樣的能耗、頻率之下，取得超過40％的指令執行效率提升。

另外，AMD在會上給出的是ES版Zen處理器，頻率為2.8GHz/3.2GHz，在實際渲染時間上略微領先英特爾的Broadwell-E處理器Core i7 6900K。彼時，Zen架構處理器的出色表現震驚了業界，她既推動了x86處理器領域多年來的“擠牙膏”式進展，也攪動了英特爾壟斷多年的市場。

2018年11月8日，AMD在舊金山的Next Horizon主題會上，正式揭曉Zen2 CPU架構。該架構採用台積電7nm工藝製造，官方宣稱吞吐能力是第一代架構的兩倍。另外，根據AMD內部進行的DKERN+RSA整數和浮點綜合測試得出結果，Zen 1架構的成績為3.5IPC(每時鐘周期指令數)，Zen 2架構則是4.53IPC，性能提升將近30%。

會上，AMD還披露了面向數據中心的第二代EPYC處理器。該處理器基於全新的Zen 2架構，單顆擁有最多64個物理核心（128個邏輯核心），比目第一代EPYC翻了一番。另外，按照官方數據，第二代EPYC相比第一代性能翻了一番，浮點性能則翻了兩番。

在近日舉辦的台北電腦展上，AMD發布了基於Zen2架構的第三代Ryzen處理器。官方稱，該處理器IPC性能提升了15%，緩存大小提升2倍，浮點性能提升2倍。此外，AMD還推出了世界首款7nm的8核16線程桌面處理器Ryzen 7 3700X。蘇姿豐表示，Ryzen 7 3700X單核性能比英特爾i7-9700K多1%，多核性能超出28%，TDP僅有65W（而i7-9700K為95W）。

蘇姿豐同時提到，AMD的7nm+ Zen 3、Zen 4架構在穩步進行中，採用Zen 3架構的處理器系列將於今年7月7日發布。“Zen架構持續帶來更多驚喜的同時，我們也希望AMD未來能與中國企業展開更多技術合作。”

海光處理器可自主迭代，或今年量產

自AMD與海光簽訂協議至今的三年時間裡，雙方對此都持“低調”的態度，鮮有合作及研發進展的消息外流。

據了解，2018年7月，由海光負責製造的國產Dhyana x86處理器開始啟動生產。同年12月，中科曙光發布公告，公告確認海光首款產品已經小規模投入市場測試、試用，反饋情況良好，預計公司營收會持續得到改善，解除了市場對海光芯片產業化能力的擔憂。

2019年初，中科曙光推出了基於海光Dhyana 3000系列處理器的W330-H35工作站，並在其官網等渠道進行銷售。從介紹來看，W330-H35工作站主機核心部件如CPU，主機板等全部國產， 針對各類x86系統提供白盒硬體支持能力。

曙光W330-H35工作站各類性能評分可達到主流計算機水準同時，也標誌海光公司將其業務擴展到客戶端產品或商用階段。

中科曙光國際官網信息顯示，海光3000系列使用的是x86通用架構，完全支持Windows10 Pro，Windows Server2019，Linux Centos 7.x等主流作業系統。提供多種規格4核及8核處理器，主頻可達到3.0-3.6GHz，滿足主流3D高頻應用需求。

在CONPUTEX 2019上，搭載海光Dhyana 3000系列處理器的曙光伺服器曝光。一位微博用戶曬出了一張該電腦的 Windows 10 任務管理器截圖，圖中顯示八核心的Dhyana 3185擁有768 KB的L1、4 MB的L2、以及16 MB的L3緩存。如果爆料屬實，那麽這顆處理器的配置與 AMD 同級別的入門級八核 EPYC 處理器相當。

此外，推特上的爆料顯示，海光的X86處理器不僅有AM4插槽的4-8核版，還有類似EPYC的伺服器版，其基礎頻率為2.0GHz，加速頻率可達3.0GHz，而且涵蓋了從4核到32核在內的多個產品線。

不過，海光的X86處理器只有第一代Zen架構授權，沒有後續架構授權或對海光x86處理器發展帶來一定麻煩，並且和AMD已面世的基於Zen2架構的處理器形成差距。

但據中國銀河證券的報導，海光公司獲得的Zen架構設計方案較為完整，可作為自主研發的基礎版本。自2017年AMD強勢崛起，驗證了Zen架構性能優異、不輸Intel。基於國際頂級的技術起點，海光芯片大概率將成為國內x86架構的唯一解決路徑。

根據產業調研了解，海光已經組建了一支將近500人的研發團隊。2018年海光芯片開始規模化流片量產，預計2019年芯片已經具備自主設計迭代能力，全年有望實現放量。並且，海光GPU的後續研發實力仍被低估。

報導還提到，目前“安全可控”工程已深入核心芯片領域，預計海光芯片後續入圍安可目錄概率較大。誠然，若海光3000系列處理器製程工藝、綜合性能較為優秀，位列國內伺服器市場前五的中科曙光和官方採購將為其拓展出商用空間。

“國之重器”競賽下，曙光超算面臨新走向

一定程度上，使用AMD技術授權的國產X86處理器有特定的目標市場，比如高性能超算、政府採購及軍工等，在這些領域國內一直要求自主可控，特別是一些涉及重要經濟、軍事及政務的場景應用中。

例如在超算方面，根據Tom's Hardware的報導，AMD的授權有針對中國市場專門設計的架構優化，但更多細節未知。另外，中科曙光計劃推出基於Zen 2架構處理器的百億億次超級計算機（E級計算），但該項目的進展現在還不得而知。據此，在AMD中止新架構授權情況下，曙光E級計算或受影響。

據了解，2008年，採用AMD皓龍四核處理器的曙光5000突破每秒百億次運算。到了2010年，採用“混合動力”（龍芯3B處理器和英特爾Xeon處理器）的曙光6000首次實現了每秒運算千兆次，成為中國首台、世界第三台實測性能超千兆次的超級計算機。另外，曙光十億億次超算曙光7000、百億億次超算分別已於2015年和2016年宣布開始研發。

近年來，超算已演化為世界高端信息領域的戰略制高點，成為整個高科技領域的重要支柱之一，甚至是具有基礎性、戰略性和標誌性的“國之重器”。各國圍繞在超算上的較量也可謂愈演愈烈。

據悉，天河2號至2013年開始曾連續3年位列世界超算第一。它使用8萬塊英特爾Xeon芯片，運算能力超過每秒3.3億億次。而當廣州超算中心打算對這台機器升級時，美國政府阻撓了這一計劃，並禁止英特爾向中國所有超算出口芯片，理由是這些電腦或被用於“核實驗活動”及相關研究。

有意思的是，在拒絕向中國公司銷售英特爾Xeon芯片同時，美國政府卻與英特爾簽署了一項2億美元的協議，將在伊利諾伊州阿爾貢國家實驗室建造極光超級計算機（Aurora supercomputer）。項目完成時，這台機器預計將達到18億億次浮點運算的峰值性能。

然而，在美國政府掣肘下，有國產指令集處理器支持的中國超算仍然取得了飛躍。2016年，採用自主Alpha指令集的申威SW26010處理器助力中國神威?太湖之光超算拿下世界第一名，並且該記錄一直保持至2018年。其速度達到每秒9.3億億次浮點運算。

在2018年的兩次TOP500超算排行榜中，美國能源部下屬橡樹嶺國家實驗室的Summit蟬聯了兩次第一，其運算能力達到每秒14.3億億次。另外，Summit姊妹型超算Sierra奪得了第二。而中國的神威?太湖之光被擠到了第三，天河2A排在第四。

據《南華早報》日前報導，中國正在投資數十億美元升級多個超算中心以及三套E級百億億次超算，而最新的曙光超算預計比美國最強超算性能高出50%左右，預計今年內有望奪回TOP500第一。而該超算基本可以確定為曙光7000。若按照報導中所述，曙光7000或將達到30億億次浮點運算性能。

另外，根據曙光4000、5000都採用了AMD處理器，而在曙光6000使用“混合動力”後，美國禁止了英特爾向中國超算出口芯片，由此曙光7000極有可能再度採用AMD處理器。同時，由於AMD中止了對合資公司的Zen2架構授權，曙光百億億次超算或遭遇一定難題及面臨新的十字路口。

“百花齊放”，共同應對挑戰

在國家“安全可控”工程計劃中，處理器是其中的重點。經過數年的發展，目前國內的處理器體系可以說是“百花齊放”。國內廠商在ARM、MIPS、RISC-V、Alpha、Power以及X86等指令集及處理器方面，幾乎把所有處理器架構都摸索了一遍。

據了解，國內企業在指令集公開授權的ARM處理器研發上較為理想，華為海思、紫光展訊每年的ARM處理器出貨已過億；在MIPS處理器中，國內有龍芯、君正等公司專攻。而龍芯買斷MIPS指令授權之後已可以做到自主研發，但MIPS不再是市場主流；目前，中國正在推進RISC-V指令集處理器發展，但主要應用於物聯網領域。

另外，國內還有採用Alpha指令集的申威系列處理器。這些處理器經過了魔改，且主要應用在超算處理器中；至於IBM主導的Power處理器，中晟宏芯也獲得了Power 8架構的授權，但該架構的發展前景不被看好。

目前，能做到高性能、通用的處理器仍是X86架構，且其在市場上佔有主導地位。而如今中國能開發X86處理器的公司只有兩家，分別是天津海光和上海兆芯。後者是上海國資委下屬的聯和投資集團與台灣VIA（威盛）合資組建的企業，而威盛是目前僅存的三家擁有X86授權的公司。但國產x86 CPU仍和英特爾、AMD仍有不小差距。

不過，相對於威盛來說，AMD的技術更強。這在兆芯和海光的業務上得到合理印證，其中，前者主打計算機桌面芯片，而海光定位於伺服器和超算應用的高性能芯片。高性能芯片在技術上要比桌面芯片開發更難，且市場基本上由英特爾至強芯片佔據。不過可喜的是，海光處理器依然可以在其自主迭代技術和曙光的商用渠道等“托底”的情況下發展、圖騰。

對於超算，值得海光借鑒的是，神威?太湖之光採用的即是自主可控的申威系列處理器。另外，天河3號原型機採用自主的飛騰處理器、天河高速互聯通信和麒麟作業系統，實現芯片全部國產化。由此，即便不使用AMD Zen架構和英特爾x86處理器，曙光超算攜手國內廠商然能仍“大有可為”。

實際上，AMD中止海光授權，英特爾切斷華為電腦供貨以及美國遏製中國超算等事件，更印證了中國芯要走自主、安全、可控，以及核心技術突破創新之路。

RISC-V基金會中國顧問委員會主席方之熙日前表示，中國芯發展有兩條路是走不通的。“一條是關起門來自己做一套東西，比較典型的就是龍芯。因為芯片還是一個商品，性能再高，沒人用就無法體現出價值，所以必須有相應的生態系統發揮價值。第二條路就是跟在別人後面，國內有許多公司做x86、ARM、Power的芯片，在某些特殊領域，用這些指令集架構確實可以做一些事情，但是因為受到ISA所屬公司知識產權（IP）的控制，很難取得成功。”

在中國工程院院士倪光南看來，中國芯片產業在核心的環節上還是依賴於國外企業。比如，國內企業一般都是使用國外企業的芯片設計工具EDA，流片也很少在國內做。但是，中國科技企業一些原創的技術發明是可以突破國外企業的壟斷，所以本土科技企業要以更加積極的態度去面對後面一系列的困難和挑戰。

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