要說在 DIY 行業什么產品國產化最能牽動國人的心，那 CPU 要說第二恐怕沒人敢說第一。眾所周知 CPU 是一臺電腦的大腦，指揮著電腦各個部件運行，因此 CPU 的制造也是一個非常高科技的活，里面涉及到各行各業，甚至連 CPU 的原材料硅晶圓制造門檻也極高。

　　因此當網上報道國產 CPU 有什么進展，有什么喜訊時，許多網友第一反應總是不相信，并且質疑，而他們最經常說的話就是，“敢不敢拿出來賣啊！”

　　還好，最近淘寶上終于是有國產處理器售賣了，趁著這個熱點，曉邊就和大家聊聊國產 CPU 的發展現狀。

　　看完大家就知道為什么“敢不敢拿出來賣啊！”這句話用來批判國產 CPU 取得進展是一個常識性的錯誤了。

　　CPU 也分很多種，這些你都了解嗎？

　　CPU 中文名為中央處理器，它在計算機中負責讀取指令，對指令進行詮釋和執行。

　　為了讓 CPU 讀取詮釋指令的效率更高，CPU 內部會有叫做“指令集”的東西，指令集就是人們預先設置好的一套工作(讀取、詮釋、執行指令）方法和指南。

　　當 CPU 外部接受到某種指令時，CPU 就開始找預設的工作方法中對應的指南去執行。

　　因此 CPU 指令集先進與否，也往往決定了 CPU 性能有多強。

　　按照指令集的復雜程度劃分，我們可以把 CPU 簡單劃分為兩種架構，一類是 RISC (精簡指令集處理器)，另一種是 CISC（復雜指令集處理器），它們的區別在于設計理念的區別。

　　早期 CPU 全都是 CISC，這類 CPU 設計目的就是讓外部生成的非常簡單指令就能被機器讀懂，方便編譯器開發（編譯器就是將“更接近人語的高級語言”翻譯為“電腦能讀懂的低級語言”的程序）。

　　但為了達成這一目的 CPU 內部會集成非常復雜的指令讀取，翻譯和詮釋的邏輯，也對 CPU 的架構和電路設計提出更高的要求，這類處理器的代表就是我們個人電腦常用的 X86 處理器。

　　RISC 則是指令集比較簡單，因此外部指令要被 RISC 處理器讀懂，配套的編譯器需要非常強大，能將復雜的指令簡單化。

　　相應的，RISC 的制造會簡單許多，在同等工藝下能制造出特定功能性更強的 CPU，這類處理器的代表就是手機上的 ARM 處理器和 IBM 的 Power 處理器。

　　更加簡單通俗的區分就是 CISC 強調用硬件去更有效率地執行工作，而 RISC 則更依賴軟件（編譯器）；

　　CISC 處理器上的指令集豐富而全面，是個全能選手，RISC 處理器通常只保留特定常用指令集，讓處理器某項性能非常強（比如為挖礦優化的特定 RISC 礦機），更適合打造專才。

　　按照基礎指令集的不同，目前世界上的 CPU 可以分為五大體系，分別RISC 類別的 ARM 體系、MIPS 體系、Power 體系、Alpha 體系、ARM 體系和 CISC 類別的 X86 體系，下面就介紹一下這五大體系處理器在國內的發展現狀。

　　國內 MIPS 體系處理器的現狀-充滿生機與活力

　　MIPS 的意思是“無內部互鎖流水級的微處理器”(Microprocessor without interlockedpipedstages)，其機制是盡量利用軟件辦法避免流水線中的數據相關問題，MIPS 處理器最早由 80 年代初斯坦福大學研究出來，也是最早商用的 RISC 處理器，其特點是高效率低功耗，目前已經發展到 MIPS64 架構。

　　國內 MIPS 處理器的代表有兩家，一家是大家都經常能聽到的龍芯，另一家為君正。

　　龍芯：

　　龍芯是 2002 年由中國科學院計算所（下文簡稱中科所）開始研發，那時中科所是想做一款獨立自主的處理器，當時可選擇的方向有四個，其一做 X86 處理器。

　　但是 X86 處理器太難制造，要經過 AMD 或者 Intel 直接或間接的授權，進行技術指導才能搞清楚；

　　其二是做 ARM 處理器，但那時 ARM 主要面向移動端，和中科院想做 PC 處理器的初衷不相符；

　　第三就是自主研發架構，這個就更不現實了，難度更大；

　　而 MIPS 處理器那時在科研單位、大學中也有廣泛的使用基礎，因此當時中科所就選擇了第四條路，MIPS 體系處理器，再搭配 Linux 系統，打造國產 PC。

　　不過有意思的是龍芯第一代產品發布時是沒有經過 MIPS 正式授權的，有侵權的嫌疑。

　　但最后兩家公司在 2009 年達成和解，龍芯支付了一筆費用永久性獲得了 MIPS32 和 MIPS64 架構的授權。

　　現在龍芯完全是自主可控的，將來不會再出現被別人卡脖子受限于人的局面。

　　龍芯經過這么多年的發展也早已不是簡單的其他 MIPS 處理器仿制版，在 MIPS 固有指令集上龍芯還添加了不少自主研發的指令集，指令集數量是原有兩倍。

　　目前龍芯最新的產品是 2019 年年底發布的龍芯 3A4000/3B4000，其中龍芯 3A4000 是面向桌面臺式機和筆記本，采用 28nm 打造，4 核 4 線程，主頻為 1.8~2.0GHz（也就是支持睿頻）。

　　面向科學計算、高密度數值信息處理的峰值計算性能是上代產品龍芯 3A3000 的 4 倍以上，通用處理性能基本打平 AMD 的末代 28nm 產品“挖掘機”。

　　而龍芯 3B4000 屬于龍芯服務器 CPU 產品線，在核心線程、頻率上與芯 3A4000 一致，但支持雙路、四路服務器，即在一臺服務器主板上安裝 2 個或者 4 個龍芯 3B4000 芯片，一臺服務器最多包含 16 個處理器核。

　　所有 CPU 之間通過高速總線接口直接互聯，共享使用物理內存。龍芯 3B4000 專門優化了 CPU 之間的高速互連總線，跨片訪存實際帶寬提升 400% 以上。

　　目前龍芯的發展勢頭還是十分不錯的，已經不需要國家經費支持，完全實現自給自足，公司收入主要來源為太空芯片銷售、高溫芯片銷售、對外 IP 授權銷售、嵌入式方案銷售和黨政軍采購。

　　在 19 年年底的發布會上龍芯中科董事長胡偉武表示龍芯在 2019 年出貨量達到 50 萬顆，凈利潤達上億元，合作伙伴已經增至近千家，下游基于龍芯的開發人員達到數萬人。

　　使用龍芯的筆記本、一體機、服務器、云終端、網絡安全設備、工業控制計算機等產品已經運用于我國的各行各業。

　　君正：

　　北京的君正知道的人就比較少了，因為君正主打的是嵌入式設備，是專注于可穿戴，物聯網領域的本土芯片設計公司。

　　由于嵌入式設備有一定的定制需求，軟件生態鏈短，不需要 CPU 性能有多強，著重點在于廉價、低功耗和尺寸，因此這個領域現在是百花齊放的局面，君正也因此能分一杯羹。

　　作為一家純商業化的公司，目前君正的合作伙伴和出貨量還是很可觀的，甚至還做過小米手環的項目，而且已經上市，財報都能查到，2019 年全年財報顯示北京君正凈利潤為 5780.75 萬元，也是良性發展了。

　　國內 MIPS 處理器雖然發展地不錯，但是由于最新的微軟 Windows 系統只支持 X86 處理器和部分 ARM 處理器，我們普通人一般是接觸不到 MIPS 處理器，認知不足也可以理解，就算買來龍芯的筆記本，由于生態和軟件的問題，對普通人來說也是浪費錢。

　　國內 ARM 體系處理器的現狀-星星之火已成燎原

　　ARM 體系處理器大家就并不陌生了，大家手中的手機就是用 ARM 處理器的，在這里曉邊就簡單介紹一下。

　　ARM 全稱為 Advanced RISC Machines（高級 RISC 核心），使用 32 位精簡指令集，ARM 處理器具有低功耗高性能、大量使用寄存器讀取指令快、體積小、指令長度固定、節省存儲空間等特點。

　　ARM 處理器也是一個商業化十分成功的處理器，只要你向 ARM 公司支付一筆費用，就能獲得 ARM 處理器的授權，授權的模式有三：

　　第一是架構/指令集層級授權，授權后你可以對 ARM 架構進行大幅度改造，甚至可以對 ARM 指令集進行擴展或縮減，比如蘋果、華為就是這種；

　　其二是內核層級授權，你可以以一個內核為基礎添加其他模塊；

　　其三是使用層級授權，意思是你只能使用，不能魔改。

　　國內發展 ARM 處理器體系主要有四家，分別是華為海思、飛騰、展訊。

　　華為海思：

　　華為海思應該是國內 ARM 處理器商業化最成功，乃至所有國產 CPU 中商業化最成功的公司了。

　　華為海思的處理器主要應用于移動端產品，應用場景包括但不僅限于手機、監控設備、機頂盒、電視和路由器等。

　　最新的代表產品就是麒麟 990 5G 版了，7nm euv 工藝打造，集成 5G 基帶，其 CPU 性能可與目前世界一流水平的手機處理器驍龍 865、A13 同臺競技。

　　除此以外華為海思在服務器領域也有涉足，最新產品為鯤鵬 920，7nm 工藝打造，最高可擴展為 64 核，主頻為 2.6GHz，支持 8 通道 DDR4 內存和 PCIe 4.0。

　　不過鯤鵬 920 目前還處于華為自用階段，作為于華為云服務的服務器內核，而且目前高性能服務器基本都是 X86 處理器的天下，鯤鵬 920 暫時不會對服務器市場造成多大的影響。

　　飛騰：

　　飛騰公司是中國國防科技大學高性能處理器研究團隊建立的企業，如果用一個詞去形容飛騰處理器的發展歷程，那肯定是一波三折了。

　　一開始飛騰是做逆向工程的（也就是仿制別人的 CPU），以 Intel 的 IA-64 指令集為基礎做。

　　不過后來 Intel 放棄了這個指令集，飛騰也轉向做 Sparc 處理器，使用開源的 Sparc V9 架構，花了三年時間做出了 8 核 32 線程(1 核 4 線程）的處理器 FT-1000，又花了三年擴展成了 16 核 64 線程的 FT1500。

　　2010 年國防科大的銀河一號超算進行擴容時加入了 2048 顆 FT-1000 處理器，雖然相比于超算其他的 AMD、Intel 處理器數量來說微不足道。

　　但也足以振奮國內研發人員，激發了當時國人的民族自豪感，在天河二號的建造中國防科大又使用了 4096 顆 FT-1500 芯片用于超算的網絡數據處理。

　　但是，SPARC 架構母公司敗走服務器市場，被 Oracle 收購之后，就再也沒有開源新的 SPARC 指令集了，飛騰手中的 SPARC 架構指令集很快就落后了，于是飛騰果斷就轉向做更火的 ARM 架構處理器。

　　飛騰也是購買了 ARMv8 指令集的永久授權，最新產品 2019 年 9 月發布的 FT-2000/4 處理器，4 核 4 線程，16nm 工藝打造，最高主頻為 3.0GHz，最大功耗僅為 10W，主要面向臺式機或者筆記本。

　　目前 FT-2000/4 已和國產銀河麒麟操作系統（PC 版）完成了全部適配工作，因為不使用 Windows 系統，主要客戶也是軍隊、政府等單位了。

　　展訊：

　　展訊是一個不得不提的國內 ARM 處理器設計公司，根據統計展訊每年出貨 6 億片芯片，占據全球手機芯片 25% 的市場，僅次于高通和聯發科，在去年展訊旗下的 SC6531 芯片擊敗了高通華為聯發科三星成為單芯片出貨量世界第一。

　　或許很多網友疑惑，我們手中的手機芯片不是高通、華為海思就是蘋果或者聯發科的，這個展訊這么沒聽過？

　　其實展訊的手機芯片主要用于老人機、三防手機上，主打耐用性與超長續航，僅支持 GSM、GPRS 兩種網絡制式，主要市場也集中于非洲、東南亞等低收入海外市場，是真正走出去的國產芯片。

　　國內 Power 體系處理器的現狀-胎死腹中？

　　Power 架構是藍色巨人 IBM 開發的指令系統架構，大到超算，小到車載音響都有它的身影。

　　不過如今 Power 架構處理器是越來越不景氣，在高性能計算的競爭上 Power 對比 X86 因為采用 SMP 技術，具有內存訪問任何一個 CPU 核心時速度都一樣的優勢，更利于制造多核處理器。

　　但 Power 價格昂貴，而且 IBM 本身就是系統制造商，Intel 聯合 Windows 的聯盟實在太強大，Power 不得不敗下陣來；

　　在其他終端設備上 Power 處理器則不如 ARM 處理器尺寸小，功耗低。

　　IBM 也意識到生態的重要性，開始把 Power 授權給更多公司，2016 年國內企業中昊宏芯獲得了 POWER 8 芯片架構和指令系統的永久授權。

　　但中昊宏芯研發過程并不順利，期間還遇到股權變更和欠薪事件，國產 Power 也就一直難產，至今都沒有影子。

　　2019 年 8 月 POWER 指令集架構正式開源，或許這能促進國產 Power 處理器出現。

　　國內 Alpha 體系處理器的發展-已成獨苗

　　Alpha 是 DEC 公司制造的處理器架構，最早用于自己的工作站和服務器當中，支持 UNIX、Linux 等系統。

　　后來 DEC 公司被美國惠普收購，而惠普的精力主要在“X86 架構”的個人電腦，所以對Alpha 架構的指令集早已很久沒有更新。

　　恰逢我們國家全力發展自主科技，所以我們無錫的江南計算所（軍方研究機構）買了 Alpha 架構的所有設計資料，制造了完全自主可控的國產 Alpha 處理器，也就是大名鼎鼎的申威，申威處理器也是目前 Alpha 架構處理器的獨苗了。

　　江南計算所在原有 Alpha 指令集的基礎上增添了 SIMD 等特色的擴展指令集，還拓展了多核架構，把 Alpha 架構處理器發展到新的高度，現在的申威處理器和以前的 Alpha 處理器已經不可同日而語。

　　最新的申威 SW26010 處理器使用了申威為高性能計算自主研發的指令集，頻率 1.45GHz，260 個核心，這也是它的特殊之處。

　　整個處理器包括 4 個 MPE（Management Processing Element）管理單元、4 個 CPE（Computing Processing Element）計算單元及 4 個 MC 內存控制器單元組成，其中 CPE 單元又由 8x8 陣列的 64 核心組成，所以總計是 260 個核心（4x64+4=260）。

　　此前多次奪得超算排名第一的神威·太湖之光超算就用了多達 40960 顆申威 26010 眾核處理器，全都是超算的運算主力，并不像飛騰那樣打打輔助。

　　由此可知申威 26010 眾核處理器確實實力過硬，能與其他國家的超算一比高下。

　　目前申威處理器主要用于超級計算機打造和服務器，我們普通消費者更加難接觸到了。

　　國內 X86 體系處理器的發展-勢頭良好，仍存阻礙

　　與 RICS 諸侯混戰不同，CISC 系處理器一直是 X86 架構的天下，X86 處理器大家都很熟就不再介紹了。

　　國內要想發展 X86 處理器，最大的難題是授權問題，在 X86 處理器發展過程中 Intel 和 AMD 的指令集經過復雜的融合，形成了如今兩家交叉授權才是完整 X86 指令集的局面。

　　換句話而言想堂堂正正地發展 X86 處理器，理論上要同時得到 Intel 和 AMD 的授權才行。

　　兆芯：

　　目前世界上除了 Intel 和 AMD 以外第三家擁有 X86 授權的公司，是威盛 VIA，上海兆芯集成電路有限公司經過一番操作也是取得了威盛 VIA X86 處理器的授權。

　　早期兆芯處理器也只是威盛處理器簡單的仿制產品，不過經過這么多年的迭代研發，兆芯已經研發出 KX-6000 系列處理器，基于 16nm 制程，主頻可達 3GHz，有 4 核/8 核可選，集成核顯、支持雙通道 DDR4 內存，性能與 Intel 酷睿七代 i5 處理器看齊。

　　目前 KX-6000 系列的 KX-U6780A 已經推出到零售市場，而且某寶上已經能買到。

　　產品搭配國產主板品牌深圳芯杰英(Cjoyin)開發“C1888”主板一起銷售，板U價格為 4300 元，考慮到處理器的性能，產品性價比還是比較低的。

　　不過這也可以理解，產品并沒有大規模銷售，每一顆處理器分攤的研發費用自然很高。

　　因為可以使用 Window 系統，兆芯的處理器是與普通消費者的距離最近的國產 CPU，感興趣又有財力的網友可以買回去玩玩，裝上 Win10 系統日常用肯定是沒有問題的了。

　　目前兆芯需要擔心的依然是授權的問題，按照此前美國裁定威盛的 X86 授權早已在 2018 年 4 月份過期，之后新的 X86 指令集無權使用，也就是說以后研發新指令集只能靠兆芯自己了。

　　結語-撥開云霧，終見曙光

　　光陰似箭，21 世紀已經進入了第三個十年，在頭 20 年里，在無數國內科研人員嘔心瀝血地奮斗下國產 CPU 得到了長足的進步，上至超級計算機、下至手機、智能音響，都能找到中國芯的身影。

　　由于架構的不同，許多還算不錯（雖然追不上世界一流水平，但比較好用）的中國芯離我們消費者很遙遠，這也是為什么很多中國芯沒有推出到零售市場，我們也買不到（推出了一般人也不會買，廠商只會虧本）的原因。

　　好在國產 X86 處理器也得到了一定的發展，電商平臺上有最新的國產處理器板U套裝出售就是有力的證據，國產桌面端 PC 處理器從未如此接近我們普通消費者。

　　不過目前這款國產 CPU 性價比還是相對低下，但現在也只是第三方渠道流出，而這些問題會隨著產品量產，銷量提高而得到解決。

　　這也是個積極的信號，隨著產品不斷的迭代發展，曉邊相信不久的將來國產 X86 處理器能像國產 ARM 處理器那樣足夠優秀，也能與世界一流廠商正面對決，最終讓消費者愿意用手中的小錢錢支持它。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的2020年国产CPU现状：早不只有龙芯 8核x86也有零售了的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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