極不平靜的2020年將要結束的時候，京東商城上悄然上架了一款純國產筆記本，來自長城的UF717 14 英寸輕薄筆記本。這款產品很快就吸引了很多的關注，因為無論是CPU、內存、顯卡和操作系統(tǒng)，全部來自國內廠商，是真正意義上的純國產產品。

這款筆記本的核心是飛騰 FT-2000/4 處理器，是飛騰公司專門為桌面打造的CPU，基于ARM架構，具有4核心，主頻可達2.6-3.0GHz。

這已經不是國產CPU第一次出現(xiàn)在筆記本上，進入2020年以來，無論是資歷最老的龍芯，還是主攻X86的兆芯，都有CPU被用在筆記本上。此外，搭載國產CPU的服務器也頻頻進入國內集采的名單中。

國產CPU的轉運之時是否已經到來？

新機遇 新空間

經過艱難跋涉的國產CPU已今非昔比，現(xiàn)在已形成6大廠商并存的局面，除去人們最為熟悉的龍芯之外，其他5家分別是天津飛騰、華為海思、兆芯集成、申威科技及海光信息。

成立最早的龍芯曾經孤軍奮戰(zhàn)多年，經過產業(yè)化的洗禮之后，終于見到了曙光，即將在科創(chuàng)板上市。并且，龍芯生態(tài)合作伙伴已達上千家，自主生態(tài)已初具規(guī)模。今年7月份，龍芯牽頭成立了 “龍芯適配聯(lián)盟”，吸引了 50 余家IT頭部企業(yè)加入。

在衡量公司硬實力的出貨量方面，龍芯近幾年也表現(xiàn)不俗，用安全應用的芯片銷量超過10萬顆，民用信息化方面的出貨量超過100萬顆，在網絡安全、能源、交通、光電等方面，基于龍芯的IP授權，出貨量超過1000萬顆。

同在出貨量上取得突破的還有天津飛騰，盡管產業(yè)化的時間不長，卻在2020年交出了亮眼的成績單：全年出貨達150萬顆，營收超13個億。其他幾家雖沒有公布出貨數(shù)據(jù)，按照業(yè)內人士的說法，也都有了相當大幅的增長。

相比于2019年，2020年的國產CPU有了爆發(fā)式的增長，原因是多年的積累在市場環(huán)境的改變中終于得以釋放。

中美貿易戰(zhàn)的爆發(fā)引發(fā)了國產替代大潮的興起，讓國產CPU有了被接納的動因，而新基建帶來的萬物互聯(lián)、人工智能、5G通信、數(shù)字城市等應用的興起，以及基于底層核心算力、覆蓋從端到云的信息產業(yè)協(xié)同發(fā)展和安全可信的體系建設，則給予國產CPU巨大的成長空間。

觀察三大運營商2020年的通用服務器的集采狀況，可以看出國產CPU所獲得的新“待遇”。在中國聯(lián)通的集采結果中，多樣性計算標段中共有華為、紫光華山、神州數(shù)碼等7家企業(yè)中標，所采用的CPU為華為鯤鵬和海光Dhyana。中國電信發(fā)布的2020年服務器集中采購項目貨物招標集中資格預審公告顯示，采購11185臺H系列的國產服務器（包括基于鯤鵬920系列的服務器或基于海光系列的服務器），占集采總數(shù)的19.9%。中國移動2020年PC服務器集采項目中，華為、中移系統(tǒng)集成、中科可控等公司入圍，基于鯤鵬處理器的服務器中標達19563臺。

國產服務器的中標也被視為行業(yè)信創(chuàng)市場開啟的信號，迎接國產CPU的將是一個廣闊的空間。據(jù)華泰證券預計，整個信創(chuàng)行業(yè)的桌面CPU潛在市場空間為600億元，服務器CPU潛在空間約為240億 元，共計達 840 億元。

技術路線 誰執(zhí)牛耳

CPU的演化路徑中，最重要的就是指令集。指令集相當于一個橋梁，連接了CPU和外部系統(tǒng)，對生態(tài)形成至關重要。

6大家國內CPU公司，分屬于4大指令集架構。其中，海思和飛騰采用了ARM指令集，龍芯采用了MIPS指令集，海光和兆芯采用了X86指令集，申威則采用了ALPHA指令集。

每種指令集都有其特色，很難說清孰優(yōu)孰劣，但是每種指令集背后的生態(tài)卻有著不同的表現(xiàn)。整體來看，ARM 架構的芯片占據(jù)了移動芯片領域90%以上的市場份額，X86則在桌面和服務器幾乎形成壟斷，MIPS已經退出了第一梯隊，卻也有部分廠商在使用。

因為指令集背后都需要一條生態(tài)鏈做支撐，如果自行研發(fā)一個指令集，技術上可行，推廣則非常困難。所以國產CPU在早期開發(fā)時，都選用了現(xiàn)有的成熟指令集。

指令集之間的差異會造成授權方式的不同，使得實現(xiàn)自主可控的程度產生差別，進而影響到生態(tài)的構建。從國產CPU誕生之日起，就因為指令集的選擇而引發(fā)了廣泛的爭議，至今也未能平息。

獲得指令集的授權通常有兩種方式：架構授權和IP內核授權。

架構授權：最高級別的授權方式。允許被授權方研發(fā)芯片，兼容授權方發(fā)展出來的指令集架構，主要好處在于可以分享授權方建立起來的軟件生態(tài)紅利。不過由于架構只是處理器的抽象描述、設計理念，對被授權方的研發(fā)能力要求非常高，設計中出現(xiàn)任何錯誤，都將造成投資失敗。

IP內核授權：分為軟核授權和硬核授權。軟核授權允許被授權方進行后續(xù)的架構設計，可以適配各種工藝，靈活性較大。硬核授權已有固定的拓撲布局和具體工藝，并已經過工藝驗證，可以拿來立刻使用，缺點就是授權廠商對其實行全權控制，對知識產權的保護相對簡單。

IP核授權多見于國內的MCU廠商，國產CPU大部分都采用了架構授權的方式，如龍芯獲得了MIPS的授權，海思和飛騰獲取了ARM V8指令集的永久授權。

在美國對中國科技實行打壓的情況下，國產CPU的自主可控成為一個敏感的話題。質疑的聲音認為獲得架構授權并不是完全的自主，但從產業(yè)的發(fā)展歷史來看，這是一條既能自我掌控又能享受生態(tài)紅利的方式。

飛騰公司副總經理張承義博士就表示：“在ARM處理器指令集永久授權的下面，我們堅持走自主設計的道路，這樣既解決了自主的問題，又解決了可控的問題，我們認為這是一條能夠解決CPU國產化的可行道路?！?/p>

飛騰與海思這幾年能夠異軍突起，這與依托ARM生態(tài)有很大的關系。ARM處理器的高能效比特性，加之靈活的授權方式，使其已經滲透到各種電子設備中。在移動端和嵌入式領域占據(jù)優(yōu)勢以后，ARM正在向桌面和服務器市場擴展，這對使用ARM架構的國內廠商不啻是一大利好。“只要ARM桌面和服務器生態(tài)搭建起來，就將帶動開發(fā)人才、軟件生態(tài)和用戶往ARM方面發(fā)展，與此同時也將帶動國內ARM架構CPU更大規(guī)模的應用?！币晃粯I(yè)內人士表示。

不過，國內CPU指令集分散的局面也存在弊病。有分析師就指出，國產CPU的單品出貨量都不算大，這就給操作系統(tǒng)、中間件、數(shù)據(jù)庫以及應用軟件企業(yè)造成非常大的困擾，讓操作系統(tǒng)、軟件企業(yè)與處理器芯片的適配不太容易，內生的配套機制還沒有完全形成。

攜手操作系統(tǒng)

要生成配套機制，首先需要國產操作系統(tǒng)的有力支撐。國產CPU以前的孤軍奮戰(zhàn)，也與沒有和國產操作系統(tǒng)形成強強聯(lián)合很大關系。

不過，這種局面已經發(fā)生了改變。2020年，由中國電子全力打造的PK體系已經發(fā)布了 2.0 版本，這個由飛騰CPU（Phytium）+麒麟操作系統(tǒng)（Kylin）組成的具有完全自主知識產權的中國架構有望成為中國的Wintel聯(lián)盟。

兩者的結合已經在技術層面形成了協(xié)同效應，根據(jù)全球權威第三方評測機構SPEC的CPU測試成績，基于國產飛騰Arm 64服務器和銀河麒麟V10操作系統(tǒng)的產品測試成績在434個測試結果中排名第11位，是今年非x86 CPU的最好成績。

一位業(yè)內人士表示，經過8年多發(fā)展， PK體系走過了能用、好用、到管用的階段。目前PK體系在很多領域，尤其是關系國計民生、對安全性要求比較嚴格的行業(yè)，例如電信、廣電、能源、金融、公路水路交通、鐵路、民航、郵政、水利、應急、衛(wèi)健、社會保障等行業(yè)，已得到廣泛應用。以麒麟操作系統(tǒng)為例，在目前相關領域的市場占有率超過90%。

同時，PK體系也向其他國產CPU敞開了大門，麒麟V10可以做到同源開放支持4種技術路線的6大國產CPU平臺，應用商店的軟件包括QQ、微信等通訊工具，WPS、永中Office等辦公應用。

其他國產操作系統(tǒng)也同樣加大對國產CPU的支持，比如UOS就在近期完成了與龍芯、兆芯的適配。目前，UOS已支持全部國產CPU品牌，并與國內各主流整機廠商以及數(shù)百家軟件廠商展開了全方位的兼容性適配工作。

當前，國產CPU 市場主要分為三類：黨政軍及重點行業(yè)、企業(yè)和消費級市場，需求特點各異。在國產操作系統(tǒng)的加持下，國產CPU已經初步穩(wěn)固了黨政軍市場，并向重點行業(yè)市場拓展。

在中美貿易戰(zhàn)的大背景下，國內關鍵IT基礎設施、涉密、電子公文等領域正在推動自主可控試點，基于國產 CPU 的信息產品已經得到應用。同時，金融、電信、能源等重點行業(yè)領域也在加大基于國產 CPU 的服務器產品采購，使用范圍正逐步進入核心領域，目前飛騰、兆芯、海光等產品在金融、電力等市場都有公開的應用案例。

企業(yè)級市場主要是高性能計算和嵌入式 CPU，將是國產CPU未來重要的增量市場，而消費級市場則是國產 CPU 長期要突破的目標，尤其是桌面CPU性能、生態(tài)等方面還需要進一步加強。

然而，羅馬并非一日而成。業(yè)內人士表示，以國產CPU為核心的自主可控軟硬件平臺最主要的問題就是生態(tài)問題，它不但需要國家從上而下的推動，并且需要整個產業(yè)進行垂直協(xié)調，還要抵御國際生態(tài)的夾擊。所以，國產CPU的全面騰飛還需要時間。
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