Raft算法：保障分布式系統(tǒng)共識的穩(wěn)健之道
1. 什么是Raft算法？Raft 是英文”Reliable、Replicated、Redundant、And Fault-Tolerant”（“可靠、可復(fù)制、可冗余、可容錯”）的首字母縮寫。Raft算法是一種用于在分布式系統(tǒng)
近年來，信息技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)（以下簡稱信創(chuàng)）對經(jīng)濟(jì)發(fā)展的引領(lǐng)帶動作用日益顯著，所創(chuàng)造的產(chǎn)品和服務(wù)為國民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)轉(zhuǎn)型升級、提質(zhì)增效和高質(zhì)量發(fā)展提供了強(qiáng)大動能，同時也為提升我國信息安全水平提供全面保障。
當(dāng)前我國的信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)水平處于一個怎樣的位置、國產(chǎn)CPU玩家產(chǎn)業(yè)格局有哪些變化，代表性國產(chǎn)CPU廠商的最大優(yōu)勢又在哪里……本文，我們將從信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)新階段下的國產(chǎn)CPU雙強(qiáng)格局中，一起洞見中國信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展未來。
自我突圍，七年進(jìn)化
中國信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)邁入2.0新階段
近年來，我國高度重視科技創(chuàng)新工作，深入實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，堅持把創(chuàng)新作為引領(lǐng)發(fā)展的第一動力。
2016年開始，國務(wù)院發(fā)布的《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》（以下簡稱《綱要》提到“突破制約信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心技術(shù)”，“提高自主開發(fā)能力和整體技術(shù)水平”，并將“核高基”（核心電子器件、高端通用芯片及基礎(chǔ)軟件產(chǎn)品）列為 16 個重大科技專項之一。這也標(biāo)志著信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)的正式起步。
信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)的本質(zhì)是發(fā)展國家的信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)。中國的信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展是中國的信息產(chǎn)業(yè)乃至全球信息產(chǎn)業(yè)一次格局重構(gòu)，其過程就是中國基礎(chǔ)軟硬件的崛起。
經(jīng)過七年的發(fā)展，我國信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)在歷經(jīng)提出、試點(diǎn)、推廣，以及穩(wěn)步發(fā)展后，也取得了令人矚目的不俗成績。以芯片為代表的信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)，在經(jīng)歷政策驅(qū)動引導(dǎo)的前期階段后，已經(jīng)實現(xiàn)了跨越式進(jìn)步。
如今，信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)正逐漸走向需求為導(dǎo)向的市場驅(qū)動的2.0新階段。相對初期階段，從0到1，由“不可用”到“可用”的“跑起來就行”的需求，新發(fā)展階段則提出了更高要求，直接升級為從“可用”到“好用”。
機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存的新階段，國產(chǎn)CPU廠商如何應(yīng)對？成為行業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。
格局初現(xiàn)，雙雄爭霸
資本市場備受追捧的兩大國產(chǎn)CPU
中國是全球最大CPU消費(fèi)市場，但國產(chǎn)CPU起步晚、起點(diǎn)低，而且CPU產(chǎn)業(yè)高度集中，技術(shù)壁壘難以突破。國產(chǎn)CPU廠商想要在2.0新階段擴(kuò)大贏面，必須滿足兩大基本點(diǎn)，一是創(chuàng)新突破，技術(shù)可持續(xù)；二是市場認(rèn)可，產(chǎn)品迭代順暢。
縱觀國產(chǎn)CPU產(chǎn)業(yè)玩家中，有兩家芯片企業(yè)在資本市場頗受關(guān)注：一家是國產(chǎn)CPU老牌企業(yè)中科龍芯，另一家是后起之秀海光信息，且他們各自優(yōu)勢長板都十分突出。
01 首先，我們看老牌企業(yè)龍芯中科。
龍芯中科是中國成立最早的處理器芯片制造企業(yè)，其在中國芯片國產(chǎn)化進(jìn)程中有著舉足輕重的地位，它的“學(xué)習(xí)再創(chuàng)新"的發(fā)展路徑，目前也已經(jīng)被證明是可行的。
最早的時候，龍芯是基于國外的MIPS指令集來研發(fā)的，但后面就開始拓展LoongISA指令集了：2020年，龍芯中科率先推出了自主指令系統(tǒng) LoongArch。2021 年 7 月開始，龍芯化業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)向基于龍芯自主指令系統(tǒng) LoongArch 的 3A5000 系列處理器，工控業(yè)務(wù)開始轉(zhuǎn)向基于龍芯自主指令系統(tǒng) LoongArch 的系列處理器。
目前龍芯的產(chǎn)品更多應(yīng)用于包括軍工在內(nèi)特種領(lǐng)域。雖然自研指令集生態(tài)仍有欠缺導(dǎo)致泛用性稍差，在商業(yè)市場競爭力還有提升空間，但在應(yīng)用場景較為聚焦的特種領(lǐng)域，龍芯可發(fā)揮重要作用。
盡管實現(xiàn)從0到1到10的過程十分困難，但一旦走通，意義非凡。龍芯通過二十年曲折的技術(shù)探索，為我國芯片自主化積累了寶貴經(jīng)驗。
02 緊接著，我們再看后起之秀海光信息。
市場是CPU產(chǎn)品最好的檢驗員。尤其是信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)在逐步由政策驅(qū)動引導(dǎo)，走向需求為導(dǎo)向的市場驅(qū)動后，市場的認(rèn)可度將直接決定國產(chǎn)CPU廠商未來的發(fā)展規(guī)模。
海光優(yōu)勢在于可兼容全球主流的X86生態(tài)，尤其是x86交叉授權(quán)模式，給海光帶來較大的自研空間，同時也意味著海光芯片極易成為大多數(shù)計算場景下更好的選擇。相對于其他技術(shù)路線，X86市場占比超過90%，在性能、生態(tài)等方面，有著相當(dāng)優(yōu)異的競爭力。因此，在商業(yè)市場表現(xiàn)中，海光有著不俗的表現(xiàn)，并且更適合與國際主流接軌。
在國內(nèi)不少行業(yè)大單中，作為X86陣營的代表，海光的身影往往無處不在。據(jù)2022年IDC相關(guān)報告顯示，海光在國產(chǎn)化服務(wù)器市場份額排名第一，并在金融和通信行業(yè)的國產(chǎn)服務(wù)器領(lǐng)域中占據(jù)絕對領(lǐng)先份額。
作為國產(chǎn)CPU后起之秀，海光 CPU 兼容 X86 指令集，處理器性能參數(shù)與國際同類型主流處理器產(chǎn)品相當(dāng)，能夠有效兼容目前存在的數(shù)百萬款基于 X86 指令集的系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件，具有優(yōu)異的生態(tài)系統(tǒng)優(yōu)勢。
百舸爭流，千帆競發(fā)
國產(chǎn)CPU廠商中不可忽視的其他重要力量
信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展絕不是一家企業(yè)的事情，而是成千上萬的企業(yè)和無數(shù)應(yīng)用來滿足經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展各方面的需要。在我國信創(chuàng)發(fā)展過程中，除龍芯中科和海光信息外，國產(chǎn)CPU廠商中，也涌現(xiàn)出了一大批實力相當(dāng)?shù)钠髽I(yè)。
01 首先是ARM陣營中的鯤鵬和飛騰。
作為ARM指令集CPU的代表，鯤鵬在性能表現(xiàn)上可圈可點(diǎn)。例如2019發(fā)布的鯤鵬920，更是成為業(yè)內(nèi)首款7nm數(shù)據(jù)中心ARM處理器。飛騰CPU采用的也是ARM指令集，盡管其在國產(chǎn)CPU廠商中起步相對較晚，然而由于飛騰采用專注安全計算這一細(xì)分市場策略，贏得了特定行業(yè)市場的關(guān)注。
基于ARM V 8架構(gòu)永久授權(quán)的鯤鵬和飛騰CPU，可在ARM V8基礎(chǔ)上持續(xù)迭代，自行設(shè)計指令來擴(kuò)展ARM原有指令集。據(jù)ARM官方報道，其最新推出的ARM V 9架構(gòu)是在英國完成開發(fā)，不受美國禁令影響，因此理論上完全可以授權(quán)給鯤鵬、飛騰。不過，隨著軟銀旗下的ARM即將赴美IPO，未來美方資本是否入股或收購部分股權(quán)仍存在一定的變數(shù)。基于ARM技術(shù)路線的鯤鵬、飛騰，仍需“堅持底線思維和極限思維”，面對潛在的供應(yīng)鏈安全風(fēng)險亟待做出全方位應(yīng)對方案。
02 接下來，讓我們了解一下近年來新興的指令集架構(gòu)RISC-V。
RISC-V采用現(xiàn)代的軟硬件設(shè)計理念，提供開放、自由、靈活的架構(gòu)，其性能與ARM相似，但開發(fā)者不需要繳納授權(quán)費(fèi)，只需要從RISC-V基金會官網(wǎng)獲取開源資源就能開發(fā)芯片，這也使其近幾年一直很火。
然而RISC-V的生態(tài)系統(tǒng)仍在發(fā)展中，商業(yè)應(yīng)用不夠成熟，屬于小眾人群的研究和應(yīng)用范圍，因此短期也無法成為國產(chǎn)CPU未來發(fā)展借鑒之路。
不啻微光，造炬成陽。盡管國產(chǎn)CPU廠商距離海外巨頭仍有一定的差距，但令人欣喜的是，這種差距正在通過無數(shù)中國科技創(chuàng)新企業(yè)的不懈努力，盡可能地縮小，這也是中國信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的底氣所在。在攀登信創(chuàng)技術(shù)高峰的過程中，期待以“龍芯、海光”等為代表的國產(chǎn)芯片企業(yè)，可以發(fā)揮引領(lǐng)企業(yè)作用，為加快我國信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
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