要说在DIY行业什么产品最能说第一！

如果要说DIY行业哪个产品国产化最能打动国人的心，恐怕没人敢说CPU是第二的。众所周知，CPU是计算机的大脑，指挥着计算机各个部件的运行。因此，CPU的制造也是一项技术含量很高的活动，涉及各行各业，甚至CPU原材料硅片的制造门槛也极高。所以，当网上报道国产CPU的进展和好消息时，很多网友总是不信，质疑，最常说的就是“敢拿出来卖！”

好在最近淘宝终于有国产处理器在售了。趁着这个热点，小编就跟大家聊一聊国产CPU的发展现状。看完这篇你就知道为什么“敢卖了！” 用一句话来批评国产CPU的进步是一个常识性的错误。

CPU的种类也很多，你都知道吗？

CPU的中文名称是中央处理器，负责读取计算机中的指令，解释和执行指令。为了让 CPU 更高效地读取和解释指令，CPU 内部会有一个叫做“指令集”的东西。指令集是人们预先设定的一组工作（阅读、解释和执行指令）方法和指南。当CPU从外部接收到某条指令时，CPU开始在预设的工作方式中寻找相应的引导来执行。

因此，CPU指令集是否先进往往决定了CPU性能的强弱。

根据指令集的复杂程度，我们可以简单地将CPU分为两种架构，一种是RISC（精简指令集处理器），另一种是CISC（复杂指令集处理器）。它们的区别在于设计理念的不同。

早期处理器 Intel C8008

早期的 CPU 都是 CISC，这种 CPU 的目的是让外部生成的非常简单的指令可以被机器读取，便于编译器的开发（编译器是“更接近人类语言的高级语言”的翻译）变成“计算机可读”）。“理解低级语言”程序），但为了达到这个目的，CPU 会集成非常复杂的逻辑来读取、翻译和解释指令，这也对 CPU 的架构和电路设计提出了更高的要求。代表的是我们个人电脑中常用的X86处理器。

RISC指令集比较简单，所以外部指令必须由RISC处理器读取，配套的编译器需要非常强大，可以简化复杂的指令。相应地，RISC的制造会简单很多，并且可以在相同的工艺下使用。制造具有更具体功能的 CPU。这类处理器的代表是手机上的ARM处理器和IBM的Power处理器。

一个更简单、更流行的区别是 CISC 强调使用硬件来更有效地执行工作，而 RISC 更多地依赖于软件（编译器）；CISC处理器上的指令集丰富全面，是全能型。RISC处理器通常只保留一个特定的通用指令集，使得处理器的某种性能非常强大（比如针对挖矿进行了优化的特定RISC矿机），更适合创建专业人士。

根据基本指令集的不同，目前世界上的CPU可以分为五种系统8位复杂指令集cpu设计，即ARM系统、MIPS系统、Power系统、Alpha系统、ARM系统和RISC类的CISC型X86系统。让我们来介绍这五个系统。中国处理器的发展现状。

国产MIPS系统处理器现状——生机勃勃、生机勃勃

MIPS的意思是“Microprocessor without interlocked piped stages”，其机制是使用软件的方法尽可能避免管道中的数据相关问题。MIPS 处理器于 1980 年代初由斯坦福大学首先研究。它也是最早的商用RISC处理器，具有高效率、低功耗的特点，已经发展到MIPS64架构。

MIPS指令集关系，来源MIPSTech

国产MIPS处理器的代表有两个，一个是大家经常能听到的龙芯，另一个是君正。

龙芯：

龙芯是由中国科学院计算技术研究所（以下简称中国科学院）于2002年研发的，当时中国科学院想做一个独立的处理器。当时有四种选择，其中一种是 X86 处理器。不过X86处理器制造难度太大，需要AMD或Intel直接或间接授权，技术指导才能搞清楚。初衷不一致；三是自主研发架构，更不现实，难度更大；而MIPS处理器当时也在科研单位和高校广泛使用，所以中科院选择了前四种方式，MIPS系统处理器，

不过有意思的是，第一代龙芯产品发布时并未获得MIPS官方授权，存在侵权嫌疑。然而，最后两家公司在 2009 年达成和解。龙芯支付费用永久获得 MIPS32 和 MIPS64 架构。授权，现在龙芯是完全独立可控的，以后不会出现别人卡住脖子，受别人限制的情况。

官宣龙芯3A4000跑分成绩

经过这么多年的发展，龙芯已经不再是其他MIPS处理器的简单翻版。龙芯还在MIPS固有指令集的基础上增加了许多自主研发的指令集，指令集数量是原来的两倍。目前龙芯最新产品为2019年底发布的龙芯3A4000/3B4000，其中龙芯3A4000面向台式机和笔记本。28nm打造，4核4线程，主频1.8~2.0GHz（即支持睿频），科学计算和高密度的峰值计算性能数值信息处理是上一代龙芯3A3000的4倍以上，通用处理性能基本与AMD相当’

龙芯3B4000属于龙芯服务器CPU产品线。核心线程和频率与龙芯3A4000相同，但支持二路和四路服务器，即在服务器主板上安装2或4个龙芯3B4000芯片，一台服务器最多包含16个处理器内核. 所有 CPU 通过高速总线接口直接互连，共享物理内存。龙芯3B4000专门优化了CPU之间的高速互连总线，跨片内存访问的实际带宽提升了400%以上。

目前，龙芯的发展势头还是很好的。它不再需要国家资金的支持，完全自给自足。公司主要收入来源为航天芯片销售、高温芯片销售、对外IP授权销售、嵌入式方案销售以及党政军采购。在2019年底的发布会上，龙芯中科董事长胡伟武表示，2019年龙芯将出货50万台，净利润超亿元。合作伙伴增至近千人，基于龙芯的下游开发者已达数万人。人们，使用龙芯的笔记本、一体机、服务器、云终端、网络安全设备，

君正：

在北京很少有人知道君正，因为君正专注于嵌入式设备，是本土一家专注于可穿戴和物联网领域的芯片设计公司。因为嵌入式设备有一定的定制需求，软件生态链短，对CPU性能要求不高。重点是低成本、低功耗和尺寸。所以，这片田地现在是百花齐放的局面，君正也可以分一杯羹。汤。

作为一家纯商业公司，君正的合作伙伴和出货量目前还是相当可观的。甚至做过小米手环项目，已经上市，财报可以查到。2019年财报显示，北京君正的净利润为5780.75万元8位复杂指令集cpu设计，这也是一个健康的发展。

国产MIPS处理器虽然发展不错，但由于最新的微软Windows系统只支持X86处理器和部分ARM处理器，我们普通人普遍接触不到MIPS处理器，知识匮乏是可以理解的。笔记本，由于生态和软件问题，对于普通人来说也是一种浪费。

国产ARM系统处理器现状——星火燎原

您对 ARM 系统处理器并不陌生。你手中的手机使用的是ARM处理器。小编就在这里简单介绍一下。ARM的全称是Advanced RISC Machines（高级RISC核心）。它使用 32 位精简指令集。ARM处理器具有低功耗、高性能、使用大量寄存器快速读取指令、体积小、指令长度固定、节省存储空间等特点。

ARM处理器也是一款非常成功的商用处理器。只要向ARM支付费用，就可以获得ARM处理器的授权。共有三种授权方式。首先是架构/指令集级别的授权。ARM架构可以大幅度改造，甚至可以扩展或缩减ARM指令集，比如苹果和华为；二是内核级授权，可以基于一个内核添加其他模块；三是使用分级授权，即只能使用，不能修改。

国内开发的ARM处理器系统主要有四种，分别是华为海思、飞腾、展讯。

华为海思：

华为海思应该是中国ARM处理器商业化最成功的公司，甚至是所有国产CPU商业化最成功的公司。华为海思的处理器主要用于移动产品。应用场景包括但不限于手机、监控设备、机顶盒、电视、路由器等。最新的代表产品是麒麟990 5G版，采用7nm euv工艺打造，集成5G基带。，其CPU性能可与目前世界级的手机处理器骁龙865、A13抗衡。

此外，华为海思也涉足服务器领域。最新产品为鲲鹏920，采用7nm工艺打造，最高可扩展至64核，主频2.6GHz，支持8通道DDR4内存和PCIe4.0。不过鲲鹏920还处于华为自用阶段。作为华为云服务的服务器核心，而目前高性能服务器基本以X86处理器为主，鲲鹏920暂时不会对服务器市场产生太大影响。

飞腾：

飞腾是中国国防科技大学高性能处理器研究团队成立的企业。如果用一个词来形容飞腾处理器的发展，那一定是一波三折。

一开始飞腾做逆向工程（也就是模仿别人的CPU），基于Intel的IA-64指令集，但是后来Intel放弃了这个指令集，飞腾也转向了Sparc处理器，使用了开源的Sparc V9架构方面，8核32线程（1核4线程）处理器FT-1000用了三年时间，16核64线程FT1500又用了三年时间。2010年，国防科技大学银河一号超算在扩容时增加了2048个FT-1000处理器。虽然在超算上与其他AMD、Intel处理器相比微不足道，但足以鼓舞国内研发人员，激发当时中国人的民族自豪感。,

然而，SPARC 架构的母公司失去了服务器市场。被甲骨文收购后，再没有开源新的 SPARC 指令集。飞腾手中的SPARC架构指令集很快就落伍了，所以飞腾果断转为更受欢迎。ARM架构处理器。

飞腾还购买了 ARMv8 指令集的永久许可。2019年9月发布的最新产品FT-2000/4处理器，4核4线程，16nm工艺打造，最高主频3.0GHz，最大功耗仅10W，主要用于台式机或笔记本电脑。目前FT-2000/4已经完成了与国产银河麒麟操作系统（PC版）的全部适配工作，因为没有使用Windows系统，主要客户也是军队、政府等单位。

展讯：

展讯是一家不得不提的国产ARM处理器设计公司。据统计，展讯每年出货6亿颗芯片，占全球手机芯片市场的25%，仅次于高通和联发科。去年，展讯的SC6531芯片击败了高通、华为、联发科和三星，成为全球单芯片出货量第一。

或许很多网友都在疑惑，我们手中的手机芯片要么是高通，要么是华为海思，要么是苹果，要么是联发科。没听说过展讯？事实上，展讯的手机芯片主要应用在老年手机和三防手机上。他们主要关注耐用性和长电池寿命。它们仅支持 GSM 和 GPRS 网络标准。主要市场也集中在非洲、东南亚等低收入海外市场。走出去的国产芯片。

国产电源系统处理器现状——死胎？

Power架构是IBM开发的一种指令系统架构，范围从超级计算到汽车音响。然而，如今Power架构处理器变得越来越迟钝。在高性能计算的竞争中，Power 将 X86 与 SMP 技术进行比较，其优势在于内存访问任何 CPU 内核时速度相同，更有利于多核处理器的制造，但 Power 价格昂贵，而且IBM 本身就是一家系统制造商。英特尔和Windows的联盟太强了，Power不得不输。在其他终端设备中，Power处理器没有ARM处理器那么小，功耗也很低。

IBM也意识到了生态的重要性，开始将Power授权给更多的公司。2016年，国内企业中昊宏芯获得了POWER 8芯片架构和指令系统的永久授权，但中昊宏芯的研发过程并不顺利。期间也出现过股权变动和拖欠工资的案例，国内电力一直难产，至今无影无踪。

2019年8月，POWER指令集架构正式开源，或将推动国产Power处理器的出现。

国产Alpha系统处理器的研发——已成为唯一的苗子

Alpha是DEC制造的一种处理器架构，最早用于自己的工作站和服务器，以支持UNIX、Linux等系统。后来DEC在美国被惠普收购，而惠普主要专注于“X86架构”的个人电脑，所以Alpha架构的指令集很长时间没有更新，恰逢我国大力发展自主技术，所以我们无锡江南计算所（军研所）买下了Alpha架构的全部设计资料，生产出了完全自主可控的国产Alpha处理器，也就是大名鼎鼎的神威，神威处理器也是唯一的当前Alpha架构处理器的幼苗。

江南计算所在原有Alpha指令集的基础上，增加了具有SIMD等特性的扩展指令集，还扩展了多核架构，将Alpha架构处理器发展到了一个新的水平。现在的神威处理器和之前的Alpha处理器已经不一样了，最新的神威SW26010处理器采用了神威自主研发的高性能计算指令集，频率1.45GHz，260核，这也是它的特色- 整个处理 设备由4个MPE（Management Processing Element）管理单元、4个CPE（Computer总数为 260 个核心 (4×64+4=260）.

此前多次获得超算排名第一的神威太湖之光超算，使用了多达40960颗神威26010众核处理器，都是超算的主力，没有飞腾那么辅助。由此可见，神威26010众核处理器确实强大，可以与其他国家的超级计算机抗衡。

目前，神威处理器主要用于超级计算机建设和服务器，普通消费者更难接入。

国产X86系统处理器发展——势头良好，仍有障碍

与RICS诸侯的混战不同，CISC处理器一直是X86架构的天下，X86处理器大家耳熟能详，就不一一介绍了。X86处理器要在中国发展，最大的问题就是授权问题。在X86处理器的开发过程中，Intel和AMD的指令集进行了复杂的整合，形成了两个交叉许可就是完整的X86指令集的局面。也就是说，如果要直立开发X86处理器，理论上需要同时获得Intel和AMD的授权。

作为PC处理器的霸主，英特尔一般不会让新玩家分享属于它的蛋糕。正是英特尔逐渐撤消了X86的授权，才导致了只有两个X86处理器打架的局面。

但近年来，中国出现了几家制造 X86 处理器的公司。他们是如何做到的呢？

兆鑫：

目前，全球除Intel和AMD之外第三家获得X86授权的公司是VIA VIA。上海兆芯集成电路有限公司经过一番操作，也获得了威盛VIA X86处理器的授权。早期兆芯处理器只是对威盛处理器的简单模仿，但经过这么多年的迭代研发，兆芯已经开发出KX-6000系列处理器，基于16nm工艺，主频可达3GHz，4核/8核可选，集成核显，支持双通道DDR4内存，性能媲美英特尔酷睿第7代i5处理器。

目前，KX-6000系列的KX-U6780A已经上市零售市场，并且已经在某宝上发售。该产品与国产主板品牌深圳卓银开发的“C1888”主板配套销售。U板售价4300元。考虑到处理器的性能，产品的性价比还是比较低的。

不过也可以理解，产品没有大规模销售，各处理器分担的研发成本自然很高。

因为可以使用Window系统，兆芯的处理器是最接近普通消费者的国产CPU。有兴趣且经济能力强的网友可以买回来玩，安装Win10系统日常使用也没问题。

目前，兆信还是需要担心授权的问题。根据美国此前的裁决，威盛的X86授权已于2018年4月到期，新的X86指令集无权使用，这意味着未来新指令集的开发只能靠兆字节。核心本身。

海光：

2016 年，AMD 宣布与中国天津海光投资公司达成协议，将 X86 技术授权给海光。此后，国内又多了一家可以设计X86处理器的公司。

为了规避与英特尔的交叉许可协议，AMD与海光的合作非常复杂。AMD与天津海光首先成立了合资公司A，合资公司AMD为大股东。所以，AMD对合资公司A的X86架构授权，就像是从左到右的授权。这是合法的，合资公司还可以修改 AMD 的 CPU 内核。随后AMD和海光成立了合资公司B，海光是大股东。它购买了合资公司A设计的IP许可，然后进行CPU设计，从而避免了AMD和英特尔之间的交叉协议。

不过这样一来，海光处理器就很受AMD的制约了。规定海光处理器只能在国内销售，不能出口，不知道AMD会不会翻脸，所以海光处理器并不是完全自主可控的。

优点是AMD授权给海光的CPU基于近几年风头正劲的ZEN架构。因此，海光处理器的性能处于其他国产CPU无法比拟的高度。

目前，海光生产的Dhyana处理器已经开始流片。它由 14nm 制造，基于 ZEN 架构。应该是第一代EPYC的仿版。

结语——清云见曙光

时光荏苒，21世纪已进入第三个十年。前20年，得益于国内无数研究人员的艰苦努力，国产CPU取得了长足的进步，从超级计算机到手机再到智能音箱。找到中国芯的身影。

由于架构不同，很多相当不错的中国芯片（虽然赶不上世界一流水平，但是好用）离我们的消费者还很远，这也是很多中国芯片没有被引入零售市场，我们也买不到。（原因是老百姓不会买，厂家只会赔钱）。

好在国产X86处理器也发展到了一定程度。最新的国产处理器板U封装在电商平台上售卖就是有力的佐证。国产台式机处理器从未如此贴近我们的普通消费者。

不过目前这款国产CPU的性价比还是比较低的，现在只是从第三方渠道流出，随着产品的量产和销量的提升，这些问题都会得到解决。

这也是一个积极的信号。随着产品的不断迭代开发，小编相信国产X86处理器在不久的将来会和国产ARM处理器一样出色，也可以与世界级大厂正面交锋，最终让消费者心甘情愿使用它。手中的小钱支持它。