国产CPU现在发展得如何了？

行业主要公司：目前国内CPU行业主要公司有天津海光、华为鲲鹏、天津飞腾、上海兆芯、龙芯中科等。

1、中国CPU第一股诞生

2022年1月6日，嵌入式CPU设计公司苏州国芯科技股份有限公司于科创板上市，股票代码(688262)发行价为每股4198元。标志着我国嵌入式CPU第一股的正式诞生。国芯科技是一家聚焦于国产自主可控嵌入式 CPU 技术研发和产业化应用的芯片设计公司。致力提供 IP 授权、芯片定制服务和自主芯片及模组产品，主要应用于信息安全、汽车电子和工业控制、边缘计算和网络通信三大关键领域。2009年，国芯科技主要聚焦汽车电子、工控和信息安全领域，2017年，公司开发开源RISC-V指令集架构处理器，同时进军边缘计算与网络通信领域。

国芯科技的技术研发经历了三个重要发展阶段：1、MCore阶段：2002年4月，国芯科技与摩托罗拉签署MCore处理器核心授权，协议未约定履行期限，属于长期有效的框架协议。2008-2009年，国芯科技基于MCore指令集推出C200/C300/C400处理器设计平台。

2、PowerPC阶段：2010年9月，国芯科技与IBM签署Power ISA微架构授权协议，授权费用44580万美元，2017年签订补充协议，费用12000万美元。国芯科技2010年至今基于PowerPC指令集推出C2000/C8000/C9000处理器设计平台。

3、RISC-V阶段：2017年，国芯科技基于开源RISC-V指令集推出CRV0/CRV4处理器设计平台。

2、国产CPU指令集呈现多元化，制程迎头追赶

从目前我国国产CPU产品来看，国产CPU采用的指令集也呈现多元化状态，且制程多集中于28-14nm制程节点，而全球CPU巨头如英特尔、AMD、IBM多采用7nm以下高端制程，差距较大。目前，上海兆芯与龙芯中科推出了消费级CPU及相关产品，其中兆芯拥有x86指令集授权，有较好的兼容性，龙芯在其3A5000/3B5000产品中放弃MIPS指令集架构，采用自研指令，实现了我国处理器市场指令集的新突破。除此之外，天津海光、华为鲲鹏则用于服务器。国芯科技CPU基于MCore、PowerPC及RISC-V指令集，面向工业控制、信息安全、金融电子等多种领域。

3、国芯科技嵌入式CPU IP授权业务达到国际主流水准

国芯科技嵌入式CPU IP授权业务已达到主流水准。从产品方面来看，国芯科技拥有8种40余款嵌入式CPU内核，虽然不及ARM的领域广泛，但已经具有面向信息安全、物联网、汽车电子、工业控制、信息安全、边缘计算、网络通信等关键领域。从制程上看，国芯科技支持先进14/7nm工艺节点实现，已达到国际主流水准。

4、我国CPU行业发展策略——走自研道路

国芯科技作为国产CPU开发商，无论是市场份额还是技术水平上都难以与国际龙头企业匹敌，但其自研CPU填补了信息安全、工业控制等关键领域的空白，实现了从“0”到“1”的突破。国产CPU发展，需要走自研道路，完善全产业链，防止国外“卡脖子”。同时还要注重生态搭建，做好软硬件结合。最后，要警惕国外倾销，保证国产CPU的可持续发展。

电子发烧友网报道（文/黄山明）近日，据“中科院 科技 创新亮点成果筛选”活动页面的结果显示，龙芯中 科技 术股份有限公司已经完成了基于自主LoongArch指令系统的龙芯3C5000服务器CPU的研制，国产服务器CPU再向前迈出了一步。
龙芯3C5000服务器CPU（图源：龙芯中科）
对于CPU的命名，一般A系列为桌面级CPU，而C系列则是服务器CPU。从公开信息来看，龙芯3C5000服务器 CPU内部集成了16个高性能的龙芯LA464处理器、32MB的共享偏上高速缓存和4个64位DDR4-3200内存控制器，主频为21-23GHz，单新品双精度浮点运算速度超过05TFLOPS。
单从性能上来看，龙芯这款3C5000已经与市面中的主流CPU相当，已经可以满足当下云计算与数据中心的性能要求。
值得一提的是，LoongArch也就是龙芯自主指令系统架构已经实现了完全自主、技术先进、兼容生态三方面的特点，其中拥有近2000条指令，并不包含MIPS指令系统。该架构今年正式被龙芯对外发布。
在今年7月份，龙芯中科发布了3A5000CPU，作为桌面级CPU，其性能已经逼近市场的主流产品，据相关机构评测数据显示，龙芯3A5000单核SPECCPU 2006 Base定浮点分值在25GHz主频下性能超过了26分，平均每GHz性能超过了10分，已经与市场主流X86产品相当接近。
其中，龙芯处理器除了CPU核心是自研的以外，包括GPU核、内存控制器和PHY、高速IO接口控制器和PHY等上百种IP均自主研发。
国内的CPU生力军除了龙芯以外，还有如兆芯、飞腾等。如兆芯在2015年便发布了一款ZX-C4600/4610处理器，算是价格门槛较低的国产通用型X86 CPU。主频为2GHz，采用28nm制造工艺。
兆芯ZX-C4600（图源：兆芯）
根据测试，这款兆芯的芯片性能基本等同于英特尔在2007年发布的奔腾双核E2160的两倍，已经可以满足日常办公需求，同时由于采用了X86架构，因此可以兼容Windows、Linux等 *** 作系统。
飞腾也发布过处理器产品，如经典的FT-1500A/4四核处理器，不过由于采用了Arm V8的架构，因此无法与Windows兼容，基本只能运行国产化Linux系统，距离普通消费者就更远了。
图源：飞腾
如今飞腾还发布了FT-1500A/16的16核心处理器以及FT-2000+/64的64核心版本的服务器平台。
除了以上几款之外，国产CPU还有如鲲鹏、海光、申威等品牌，如申威的CPU便被曾经全球第一的超算神威·太湖之光所采用。
上文已经了解到国内的部分国产CPU相关产品，但可以肯定的是，如果并非是业内人士，可能基本没有听闻过这些国产的CPU。一方面是由于国产CPU市场份额过小，知名度只局限于相关专业人士，另一个原因在于价格原因导致国产CPU推广更加困难。
首先说价格，可能一般用户会认为，既然国产CPU性能相比英特尔、AMD还存在差距，甚至可能还不如上一代的奔腾、赛扬，那么售价也必须要比这些产品更便宜才对。
但事实上，正是因为国产处理器受众较小，大多数用户并不买单，销量较低，而研发成本又摆在这里，平摊下来每块CPU成本并不低。假设研发出一个新系列耗费1亿元（成本已经很低），但最终只卖出了10万套不到（10万套基本已经是国产CPU销量天花板），那么每一套的成本就达到1000元，这还没有算渠道费用以及存储、运输等额外的支出。
对比英特尔、AMD动辄数百万以上的销量，国产CPU的成本很难降低，这就导致如今的国产CPU价格甚至比这些国外CPU产品更高。
当成本降不下来，性能还不如国外同类产品的情况下，普通消费者基本不会支持，只能依赖于政府采购为主。如果想要普通消费者买单，如今只能走补贴的路线来将价格降下来。
除了成本以外，另一个问题还在于生态。兆芯CPU采用了X86架构，可以兼容Windows，其生态环境稍好一些。但对于龙芯以及飞腾而言，由于采用的分别为自研架构LoongArch以及Arm架构，因此与Windows并不兼容。
这对于用户而言就不太友好了，没有相应的软件生态环境，就意味着没有国产CPU施展能力的空间。如果想要软件生态，就只能放弃自研，采购通用架构，制造服务器CPU，来帮助企业迅速回本。不过这样一来，一旦被国外“卡脖子”企业很难有还手余地。
如今国内掀起了一股国产替代的浪潮，而CPU作为计算机系统运算和控制的核心，如何实现CPU的自主可控，并能够经受住市场的考验实现替换，是国产崛起的关键。
当前已经多款国产CPU产品，那么距离替换英特尔还有多远呢？
如果光从性能上来看，龙芯3A5000性能与2015年的英特尔i5水平相当，这已经很不错了，要知道在过去国内外CPU在性能上的差距就能达到10年以上。因此只看性能的话，大概5-8年左右就能够替换英特尔。
但CPU除了性能以外，生态也非常重要。简单地打个比方，在海外，安卓手机大多都会使用GMS框架，只有拥有了GMS才能运行谷歌应用及需要GMS支持的应用，而大多数海外的安卓应用都需要GMS支持才能够使用。当有手机被禁止使用GMS时，在海外市场就意味着除了打电话以外，基本干不了什么其他的事了，这就是生态。
由于英特尔CPU的强大市场地位，Windows基本是基于X86而开发的，对于其他的CPU而言，会产生兼容性的问题。
而其他CPU稀少的市场份额，很难吸引到开发者愿意去为这一架构开发相应软件，最后陷入恶性循环，强者恒强，弱者越弱。
好在如今一些CPU开始着力打破这个生态系统，如龙芯也开始走兼容模式，已经能够运行一些Windows程序，未来随着能够运行的程序越来越多，相信也会在市场中慢慢占有一席之地，通过市场来带动国产CPU技术的迭代与发展。
那么答案很明显了，如果只看性能的话，可能需要5-8年才能完全替代英特尔，如果没有那么极客，如今的国产CPU已经可供日常使用。但生态的缺陷让国产CPU境地较为尴尬，虽然喊出要打造第三套生态系统，但显然是一个漫长的过程。在此之前，与另两个生态兼容将是国产CPU的必由之路。

其实早在1999年，倪光南院士就发文，呼吁发展国产 *** 作系统，发展国产CPU，建立起中国自主的、完整的信息化产业体系。

但20多年过去了，国内的信息化产业体系，还是以INTEL、AMD的X86芯片为主，而 *** 作系统主要还是以windows为主，虽然取得一些进展，但还远远不够。

按照数据， 国内Windows *** 作系统的份额目前仍在90%以上，国内PC产业的CPU，INTEL+AMD，也占了90%以上的份额。

但事实上，虽然国产CPU、国产 *** 作系统，还远远不能与INTEL芯片、WINDOWS媲美，但大家也都没闲着，一直以努力

目前国内已经有了6大国产CPU，还有了6大国产 *** 作系统，大家都在努力的、想方设法的，全方面的替代INTEL+Windows。

先说说6大国产CPU，分别是龙芯、兆芯、华为鲲鹏、海光、飞腾、申威。

这6大CPU分为三类，一类是采用ARM架构的华为鲲鹏、飞腾，利用ARM架构，更多的还是用于服务器，在服务器层面对INTEL的CPU进行替代。

另外一类则是采用X86架构的芯片，分别是兆芯、海光。其实海光主攻服务器芯片，而兆芯则个人PC、服务器都有涉及。

第三类则是走自主可控道路的龙芯、申威。龙芯之前采用MIPS架构，后来自研指令集，而申威也是采用Aplha架构，再自研指令集，龙芯在服务器、个人PC端都有涉及，申威则主要用于超级计算机。

很明显，6大国产CPU、已经从个人PC领域、服务器领域、超级计算机领域，三大主流领域，对INTEL、AMD的X86芯片进行全面替代。

接着说说国产 *** 作系统，目前较为成熟的国产 *** 作系统包括六大品牌，分别是：麒麟、统信、普华、中科红旗、中科方德、中兴新支点。这6大品牌中，目前较有竞争力的就是两家：麒麟和统信。

在这6大 *** 作系统也是全面从个人PC端，服务器对windows展开替代工作，特别是统信UOS,累计装机已经超过300万套，与几千家合作伙伴进行了适配，已经有几十万应用了。

另外更重要的是，除了传统PC时代的 *** 作系统之外，在云计算、物联网、人工智能的新时代。国内各种跨终端、全场景式 *** 作系统也在不断跟进中，比如华为鸿蒙、欧拉，阿里飞天、龙蜥等国产 *** 作系统，更是全面开花，在各个领域表现出了强劲的生命力。

可以预料的是，国产CPU、国产 *** 作系统已然成为国产替代的必然之路，只是时间问题，虽然现在与INTEL、windows差距大，但时间站在我们这边。

近日，全球著名增长咨询公司Frost& Sullivan在2021第十五届GIL增长、科创与领导力峰会上授予了中兴通讯“2021年度全球服务器产品创新奖”，充分认可了中兴通讯服务器在产品收入、市场增长、创新技术、品牌等方面取得的卓越表现，并再次引发了市场对中兴通讯新一代G4X服务器的关注。
今年4月中兴通讯推出了G4X服务器，其计算性能于6月份刷新了SPECCPU性能测试的世界记录，更在超10个行业进行了创新实践。
那么，中兴通讯G4X服务器是如何不断“打怪升级”，在国产x86服务器全面竞争的市场环境下建立强有力竞争力的呢？总结起来，中兴通讯实现了企业服务的“三重境”。
第一重：
内修于“心”，产品实力更上层楼
产品实力永远是第一竞争力。任何厂商想要获得用户的认可，必须以产品性能为基础，服务器也不例外。
“5G、人工智能、大数据等新应用的发展，推动服务器朝着多样性算力、分布式以及硬件智能加速等方向发展。基于此，中兴通讯推出的全新G4X系列服务器，相比上一代产品有了很大提升。”中兴通讯副总裁郭树波表示。
产品性能方面，G4X服务器的通用算力、存储能力和IO能力均大幅提高，性能指标全面升级：整型计算性能提升了50%，浮点计算性能提升了52%，工作负载运行速度全面提升；充分发挥CPU优势，内置16通道、32个内存插槽，且支持英特尔新一代傲腾持久内存，充分结合了内存容量与智能系统加速能力，使内存带宽提升47%，内存容量提升33%，能够有效支持大数据应用；同时，新PCIe40的加盟相比上一代拥有更多互联通道，为G4X服务器带来了PCIE带宽的大幅提升，PCIE带宽达到上一代产品的26倍。

异构计算支持方面，G4X服务器搭载了第三代英特尔至强可扩展处理器。作为一款数据中心级的CPU，新一代英特尔至强提供端到端的数据科学工具及庞大的智能解决方案生态，能够灵活高效的应对多种应用场景。
除此之外，G4X服务器面向大数据、云计算、人工智能、5G等多个应用场景的需求，全面支持多种异构算力平台，使AI性能提升200%，NFV负载性能提升60%。
以智能制造场景为例，基于中兴通讯G4X服务器提供的强大AI算力以及网络转发性能，轻松应对工业制造企业面临的复杂的多元计算、海量的数据处理、以及高并发实时处理的挑战，支持机器视觉、无人作业、云化AGV、数字孪生等创新应用。
安全性上，“随着数据安全问题被提到新的高度，中兴通讯G4X系列服务器主要从固件级、系统级和硬件级三个层面加强了安全设计。”郭树波说。G4X服务器使用了intel CPU原生的SGX、TME、TXT等安全特性，全面防御网络攻击，实现每进程/容器/VM粒度的加密内存域，增强系统安全和抗攻击能力；通过支持双BIOS分区、双BMC分区等功能，大幅降低版本升级可能带来的隐患；通过外置TPM/TCM模块，采用安全芯片作为可信计算技术的核心，实现了敏感数据加密存储、身份认证、数据加密传输等功能，确保用户数据安全。
能耗方面，G4X服务器能帮助用户在保证性能的前提下实现节能：通过供电方案优化、机箱布局优化、部件选型和设计优化、智能散热管理，将系统散热能力提升了30%以上。

第二重：
外修于“行”，更好满足用户需求
除了过硬的技术实力，及时响应用户需求和定制化的解决方案需要厂商深厚的行业理解和沉淀。
中兴通讯始终秉承着关注用户体验，更好服务客户的原则，“G4X服务器在产品设计上历经了2多年时间，人力投入高达12000+人/月，收集了20000+条用户需求，经历了10000+项测试验证。”郭树波说。通过构建多重软实力，中兴通讯不断提升向客户的交付能力，获得了广泛的认可。
中兴通讯自2012年就全面进入了服务器自研时代。通过在CT行业30余年的精耕细作与技术沉淀，中兴通讯着力服务器和存储的研发，目前已经申请了1200多项发明专利，是业内少数同时具有自主研发硬件设备、 *** 作系统、数据库、存储软件及虚拟化软件的国产服务器厂商。

也因此，中兴通讯G4X服务器可以覆盖所有行业各类人工智能、大数据、云计算和其他智慧计算场景。面对不同行业用户对服务器的差异化需求，中兴通讯结合多年深耕行业的沉淀，力求使服务器的性能更贴合用户需求。通过打造端到端的综合解决方案和适应具体行业需求的软件定制化开发和预测试认证，可以向金融、政务、电信、电力和交通等多个行业提供特异性的算力支持。
值得一提的是，中兴通讯G4X服务器内置的第三代英特尔至强可扩展处理器拥有平衡的架构和多种集成加速能力，不论云端还是边端，不论5G、AI、物联网还是高性能计算，均可以实现性能提升，为被G4X服务器的定制化能力打下了坚实的基础。
另外，中兴通讯还在深圳、河源、长沙、西安及南京地区拥有多个生产基地，生产能力达到4万台/月。同时，中兴通讯始终坚持用电信级标准对服务器研发制造全流程进行管控，确保服务器出厂“零缺陷”，力求实现向用户高质量、高速度的交付。
在中国移动信息化应用创新加速落地的趋势下，电信行业对PC服务器的需求逐步加强。2021年6月，中兴通讯以第一名中标标包1：X86平台，中标份额为60%，超过17000台服务器，这是继中国移动2019年至2020年PC服务器集中采购、中国移动2020年PC服务器集中采购两个项目后，再次获得中国移动通用服务器类项目的最大份额。中兴通讯服务器以在产品设计、功能、性能等方面优异的集采测试结果，完美契合了网络云场景，赢得了标准最严格的电信行业客户的认可，并建立起长期合作关系。

第三重：
兼容并包，构建开放生态
面对全球化的市场，“单打独斗”已经难以适应发展的需求。想要提升产品竞争力，就需要全面的卓越技术，而这对术业有专攻的厂商来说并不现实。与合作伙伴共同构建技术生态，以开放的视角提升产品影响力成为了大部分有前瞻性的厂商的共同选择。

除了致力于打磨自身技术实力外，中兴通讯始终秉承着合作共赢的原则，联合产业链上优秀的合作伙伴，集中力量提升产品竞争力，共同实现跨越发展。
基于与业界顶尖供应商的多年合作，中兴通讯服务器与业界领先的硬盘、内存等供应商均保持着良好的合作关系，部件与器件始终保持了较高的行业水准，全面支持服务器整体的高性能。
不止于硬件上完善、高质量的产业链生态，中兴通讯还与 *** 作系统、数据库、中间件等软件厂商进行了兼容性测试和认证，相互协作互相促进，帮助客户降低了系统的风险，带来了更大的价值。
正是这样兼容并包的态度，使得中兴通讯联手英特尔等众多合作伙伴，不断实现技术创新，以更高的产品品质、更强的技术能力、更佳的用户体验，帮助客户更好实现数字化转型。升级与突破，中兴通讯一直在路上。

国产服务器CPU封装尺寸主要有LGA3647、LGA2011、LGA1356、LGA1151等。其中LGA3647是目前国产服务器CPU封装尺寸中最大的一种，适用于高性能计算和数据中心等领域。LGA2011和LGA1356则适用于中高端服务器，而LGA1151则适用于入门级服务器和工作站。

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