國(guó)內(nèi)CPU的發(fā)展現(xiàn)狀是怎樣的

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前不久的中興事件之后，國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人把芯片放在我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心領(lǐng)域。。眾所周知CPU則代表的芯片中的最核心技術(shù)，但是在CPU設(shè)計(jì)方面，我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比差距還是挺明顯的。我國(guó)現(xiàn)階段出現(xiàn)的CPU的架構(gòu)大致分為為MIPS體系、x86體系、Power體系、Alpha體系、ARM體系?，F(xiàn)在小編就來(lái)盤點(diǎn)國(guó)內(nèi)CPU的發(fā)展現(xiàn)狀吧！

一、MIP體系：

1、龍芯

龍芯CPU是由中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所龍芯課題組研制，由中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)所授權(quán)的背景神州龍芯集成電路設(shè)計(jì)公司研發(fā)（目前的龍芯中科技術(shù)有限公司）。龍芯的產(chǎn)片目前主要有龍芯1號(hào)，龍芯2號(hào)，龍芯3A，以及龍芯3B等系列產(chǎn)品。其中龍芯一號(hào)頻率為266MHz，最早在2002年開始投入使用。龍芯2號(hào)的主頻為1GHz，主要用于低端的筆記本和一些高端的嵌入式設(shè)備中。龍芯3A系列是商用4核處理器，主頻可達(dá)1.5GHz，功耗在30W左右，比較適合筆記本的芯片。目前很多黨政辦公和一些教育機(jī)構(gòu)采用的國(guó)產(chǎn)處理器的芯片就是龍芯3號(hào)為主。龍芯3B系列是8核處理器，支持向量運(yùn)算，峰值計(jì)算能力可以達(dá)到每秒1.28*1000億次運(yùn)算，具有很高性能的功耗比。適用于高性能計(jì)算機(jī)和高端的服務(wù)器領(lǐng)域。目前在軍隊(duì)和一些保密單位已經(jīng)大規(guī)模的采用龍芯的處理器，其發(fā)展前景還是比較樂(lè)觀。龍芯的指令集完全兼容MIPS32和MIPS64的指令集，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)了屬于自己的指令，現(xiàn)階段龍芯已經(jīng)永久的買斷了MIPS指令的使用授權(quán)，從自主可控的角度來(lái)講完全是自主可控的，將來(lái)不會(huì)再出現(xiàn)被別人卡脖子受限于人的局面。目前龍芯的發(fā)展局面所涉及嵌入式，PC，以及服務(wù)器都有所涉及，但是市場(chǎng)還沒(méi)有真正的打開，目前主要的市場(chǎng)還在于軍隊(duì)以及黨政辦公教育等領(lǐng)域，而真正的民用市場(chǎng)還沒(méi)有涉及，所以要想發(fā)展壯大，民用市場(chǎng)是一塊很大的肥肉，只要能打進(jìn)去，其銷量不可估計(jì)。當(dāng)然要打開民用市場(chǎng)，首先要跟上的就是與處理器相隨的軟件生態(tài)，目前龍芯在自己做操作系統(tǒng)也和多家軟件機(jī)構(gòu)做上層軟件的 適配工作，所以軟件的完善對(duì)龍芯來(lái)講及其重要，MIPS架構(gòu)與ARM架構(gòu)相比，軟件生態(tài)這時(shí)其先天的不足。當(dāng)然處理器的性能和穩(wěn)定性也及其的重要。只要軟件跟得上用戶用的好，能和window 相媲美，那么取代x86的屬于龍芯的時(shí)代即將到來(lái)。

2、君正

北京君正和龍芯一樣是屬于MIPS陣營(yíng)的，君正與龍芯不同其主打嵌入式領(lǐng)域，是專注于可穿戴，物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的本土IC設(shè)計(jì)公司。由于嵌入式領(lǐng)域的軟件一般按需求定制 ，這導(dǎo)致智能可穿戴市場(chǎng)的一部分可穿戴產(chǎn)品和應(yīng)用軟件具有專用性，軟件生態(tài)鏈比較短，加上應(yīng)用需求的多樣化，因此不能用一套通用的方案來(lái)滿足所有人的需求。所以在這個(gè)領(lǐng)域不可能出現(xiàn)一家公司 壟斷的局面。因此在智能可穿戴市場(chǎng)不容易出現(xiàn)PC和移動(dòng)手機(jī)市場(chǎng)那樣被X86和ARM架構(gòu)所壟斷的場(chǎng)面。智能可穿戴芯片和物聯(lián)網(wǎng)芯片對(duì)性能要求不高，大部分關(guān)注點(diǎn)應(yīng)該在于低功耗，廉價(jià)和尺寸等方面因素，所以君正的產(chǎn)片完全滿足其要求。x86處理器不可能應(yīng)用于該領(lǐng)域，ARM陣營(yíng)的IC設(shè)計(jì)公司受制于較高的授權(quán)費(fèi)用，在芯片產(chǎn)量跟不上的情況下，并不具備市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力，所以對(duì)于擁有十多年芯片設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)積累的君正來(lái)說(shuō)，在該領(lǐng)域的發(fā)展還是很客觀的。目前國(guó)內(nèi)在智能手表和智能家電等領(lǐng)域應(yīng)用比較廣泛。

二、X86體系：

1、北大眾志

北京北大眾志微系統(tǒng)科技有限責(zé)任公司成立于2002年，是我國(guó)集成電路設(shè)計(jì)行業(yè)的重要骨干企業(yè)。2005年AMD與中國(guó)政府達(dá)成了協(xié)議，科技部制定北大微電子中心接受AMD Geode-2處理器的授權(quán)，AMD無(wú)疑是X86架構(gòu)，中國(guó)因此獲得了x86的技術(shù)。不過(guò)Geode-2屬于AMD的嵌入式處理器，因此北大眾志也專注于嵌入式領(lǐng)域。從自主可控的角度來(lái)講，并不是屬于自主可控，其授權(quán)一旦停止，就將面臨受制于人的局面。

2、兆芯

上海的兆芯也是一家x86架構(gòu)的國(guó)內(nèi)芯片設(shè)計(jì)公司，目前已經(jīng)被很多人所熟知。眾所周知，x86架構(gòu)的核心技術(shù)在于AMD和Inel這兩家公司所掌握的技術(shù)，美國(guó)政府是會(huì)嚴(yán)格控制器授權(quán)的。除了這兩家公司，中國(guó)臺(tái)灣的威盛（VIA）也曾經(jīng)授權(quán)擁有x86架構(gòu)。兆芯是從Intel拿到授權(quán)，并在此基礎(chǔ)上 自己研制了ZX—C處理器，并于2015年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，28nm四核處理器，其主頻可達(dá)2G，并且支持國(guó)密算法加密，2017年兆芯宣布其新一代ZX—D系列4核8核處理器已經(jīng)流片成功。目前其用用領(lǐng)域主要是在服務(wù)器領(lǐng)域，在中興事件之前，在國(guó)產(chǎn)化圈內(nèi)其銷量還是比較可觀的，但是中興事件之后，從自主可控的角度，其完全不是屬于自己可控，現(xiàn)在在國(guó)產(chǎn)圈內(nèi)，市場(chǎng)份額在漸漸減少。

3、海光

除了上海兆芯，還有天津的海光也是屬于一家國(guó)產(chǎn)的擁有x86授權(quán)的芯片設(shè)計(jì)公司。2016年AMD宣布與中國(guó) 天津海光投資公司達(dá)成協(xié)議，將x86技術(shù)授權(quán)給海光公司。并且雙方 還會(huì)成立合資公司，授權(quán)并生產(chǎn)服務(wù)器處理器，據(jù)稱為打開中國(guó)高性能 服務(wù)器市場(chǎng)，AMD這次授權(quán)給海光的是頂尖的x86技術(shù)。目前其性能確實(shí)不錯(cuò)，但是在國(guó)產(chǎn)化圈內(nèi)，使用其產(chǎn)品的時(shí)候，還是會(huì)估計(jì)到其并非自主可控的事實(shí)。

三、Power體系：

1、中昊宏芯

具有藍(lán)色巨人支撐的IBM的Power架構(gòu) 一直是 高性能的代言，IBM在2013年聯(lián)合NVIDIA等公司成立OpenPower開放聯(lián)盟，其他公司也獲得了Power架構(gòu)的授權(quán)，此后，還推動(dòng)誠(chéng)意了中國(guó)的Power技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，與多家公司簽署了授權(quán)協(xié)議，中昊宏芯就是其中的一家公司，中昊宏芯成立于2013年，目前在國(guó)內(nèi)的國(guó)產(chǎn)化市場(chǎng)內(nèi)，并沒(méi)有見到其產(chǎn)片的影子，相信若干年后，能夠在市場(chǎng)上見到其產(chǎn)片。
Alpha體系：

2、申威

申威處理器或者申威CPU簡(jiǎn)稱“SW處理器”，申威對(duì)自主的Alpha架構(gòu)不斷深化升級(jí)，在雙核Alpha基礎(chǔ)上拓展了多核架構(gòu)和SIMD等特色的擴(kuò)展指令集。其產(chǎn)片主要面向高性能的計(jì)算服務(wù)領(lǐng)域，在2016年國(guó)際超算大會(huì)上，基于申威26010處理器的神威太湖之光超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)首次亮相并奪冠，其峰值計(jì)算能力能夠達(dá)到每秒1.25*10的8次方運(yùn)算，成為世界上首臺(tái)運(yùn)行速度超過(guò)10九次方億次的超級(jí)計(jì)算機(jī)。目前在服務(wù)器領(lǐng)域，應(yīng)用比較好，其高性能和穩(wěn)定性得到了廣大用戶的青睞。

四、ARM體系：

ARM體系相信是大家了解最多的一個(gè)架構(gòu)，目前我國(guó)擁有ARM架構(gòu)授權(quán)的公司不少，但是其授權(quán)方式不同。ARM的授權(quán)方式有兩種，一種是授權(quán)其“ARM處理器IP”給合作伙伴，合作伙伴可以直接使用其處理器IP設(shè)計(jì)SOC芯片。另一種授權(quán)方式是授權(quán)其“ARM架構(gòu)”給合作伙伴，合作伙伴基于ARM架構(gòu)自主研發(fā)其 處理器核。然后使用處理器核來(lái)設(shè)計(jì)SOC芯片。在自主可控的領(lǐng)域內(nèi)，直接獲得ARM處理器IP的公司并不屬于自主可控自主研發(fā)的公司。目前國(guó)內(nèi)拿到ARM架構(gòu)授權(quán)的公司主要有飛騰，華為的海思和展訊。下面詳細(xì)的介紹下這兩家公司。

1、飛騰

飛騰公司是中國(guó)國(guó)防科技大學(xué)高性能處理器研究團(tuán)隊(duì)建立的企業(yè)，國(guó)防科技大學(xué)多年來(lái)在 CPU 領(lǐng)域海思積累了很雄厚的技術(shù)實(shí)力。2016年天津飛騰公布了最新的產(chǎn)品FT2000，它最早亮相于2015年的HotChips大會(huì)，代號(hào)火星定位于高性能的服務(wù)器領(lǐng)域，F(xiàn)T2000采用ARMv8指令集，但是使用自研內(nèi)核 不同于市場(chǎng)上的ARMv8內(nèi)核。FT2000之所以引人矚目還是因?yàn)槠湫阅芊矫嬲娴暮芡怀觯ǜ哌_(dá)64個(gè)FTC61處理器核，其公布的Spec2006測(cè)試中，成績(jī)非常突出，這是國(guó)產(chǎn)服務(wù)器芯片第一次在性能上追平了Intel的跑分。目前在服務(wù)器領(lǐng)域有較好的市場(chǎng)份額，和龍芯一樣都是目前比較火熱的自主可控芯片廠商。飛騰擁有ARM架構(gòu)先天的軟件生態(tài)優(yōu)勢(shì)，目前在國(guó)產(chǎn)圈內(nèi)，市場(chǎng)依然不錯(cuò)。

2、華為海思

華為海思目前是我國(guó)技術(shù)最強(qiáng)大的芯片開發(fā)商之一，華為的麒麟芯片在性能上與高通三星這些領(lǐng)先的芯片企業(yè)處于一個(gè)水平。其產(chǎn)片目前主要應(yīng)用于移動(dòng)手機(jī)設(shè)備，高性能的服務(wù)器領(lǐng)域也有較好的市場(chǎng)份額，目前還要進(jìn)軍國(guó)產(chǎn)圈，這無(wú)疑不是一個(gè)噩耗對(duì)國(guó)產(chǎn)圈內(nèi)的其他芯片廠商來(lái)說(shuō)，華為的實(shí)力大家是有目共睹的。在十二五科技創(chuàng)新成就展上，華為展出了一臺(tái)ARM平臺(tái)的服務(wù)器“泰山”配備自主研發(fā)的ARM64架構(gòu)的64位處理器“Hi612”采用臺(tái)積電的16nm工藝，擁有多大16核并且兼容ARMv8指令集，取得了不俗的表現(xiàn)。相信未來(lái)華為在這方面的表現(xiàn)將更加突出。

3、展訊

除華為之外，展訊是另一家國(guó)內(nèi)手機(jī)芯片的翹楚。2016年展訊的芯片出貨達(dá)到了6.7億套，2017年宣布成功研發(fā)其自主的ARM架構(gòu)的處理器，宣稱在SC9850 4核（Context-A7）芯片同樣大的面積上實(shí)現(xiàn)了6核的設(shè)計(jì)，功耗和性能都可以按照自己的配置實(shí)現(xiàn)。標(biāo)志著展訊將成為除蘋果和三星兩家智能手機(jī)廠商之外繼高通之后的第二家擁有自主ARM架構(gòu)的手機(jī)CPU芯片廠商。

4、華芯通

2016年，美國(guó)高通公司和中共貴州整蠱聯(lián)合出資成立了一家芯片公司——華芯通半導(dǎo)體，旨在專門為 中國(guó)市場(chǎng)設(shè)計(jì)與開發(fā)服務(wù)器專用芯片的公司。華芯通已經(jīng)獲得ARMv8-A架構(gòu)的授權(quán)，并代表中國(guó)成為全球第二大數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)，該授權(quán)將幫助華芯通在快速擴(kuò)展的中共服務(wù)器市場(chǎng)推出先進(jìn)服務(wù)器設(shè)計(jì)技術(shù)，幫助中國(guó)企業(yè)在本土市場(chǎng)提供基于ARM的服務(wù)器技術(shù)，從而推動(dòng)高效服務(wù)器解決方案的大規(guī)模部署。目前的市場(chǎng)還沒(méi)有打開，為來(lái)如何我們拭目以待。

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