1、龍芯：中科院嫡系部隊(duì)，專注于自主架構(gòu) CPU

最開始是基于國外的MIPS指令集來研發(fā)的，后面拓展了LoongISA指令集。后來又研發(fā)出了一個真正自主可控的LoongArch指令集，這個指令集兼容MIPS、LoongISA。

所以目前龍芯可以說在指令集上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自主可控，不再依賴MIPS了，不過自研指令集后，生態(tài)問題沒解決。

LoongArch屬于龍芯自己的生態(tài)，軟硬件玩家少，龍芯全部要自己來實(shí)現(xiàn)從0到1到10的過程，還是較為困難的，龍芯的想法是推出指令集轉(zhuǎn)譯器，翻譯ARMX86指令，然后來兼容安卓、windows程度，但目前還沒實(shí)現(xiàn)，但方向不錯，犧牲部分性能，換取生態(tài)。

2020年，龍芯中科推出了自主指令系統(tǒng) LoongArch。2021 年 7 月開始，公司信息化業(yè)務(wù)已經(jīng)轉(zhuǎn)向基于龍芯自主指令系統(tǒng) LoongArch 的 3A5000 系列處理器，工控業(yè)務(wù)開始轉(zhuǎn)向基于龍芯自主指令系統(tǒng) LoongArch 的系列處理器。

具體而言，龍芯中科研制的芯片包括龍芯 1 號、龍芯 2 號、龍芯 3 號三大系列處理器芯片及橋片等配套芯片：

龍芯 1 號系列：低功耗、低成本專用嵌入式 SoC 或 MCU 處理器，通常集成1 個 32 位低功耗處理器核，應(yīng)用場景面向嵌入式專用應(yīng)用領(lǐng)域，如物聯(lián)終端、儀器設(shè)備、數(shù)據(jù)采集等；

龍芯 2 號系列：低功耗通用處理器，采用單芯片 SoC 設(shè)計(jì)，通常集成 1-4 個64 位低功耗處理器核，應(yīng)用場景面向工業(yè)控制與終端等領(lǐng)域，如網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、行業(yè)終端、智能制造等。

龍芯 3 號系列：高性能通用處理器，通常集成 4 個及以上 64 位高性能處理器核，與橋片配套使用，應(yīng)用場景面向桌面和服務(wù)器等信息化領(lǐng)域；

配套芯片：包括橋片及正在研發(fā)尚未實(shí)現(xiàn)銷售的電源芯片、時鐘芯片等，其中橋片主要與龍芯 3 號系列處理器配套使用和銷售，電源芯片和時鐘芯片主要與龍芯 2 號、龍芯 3 號系列處理器配套使用。龍芯 1 號、2 號、3 號處理器芯片及配套芯片的主要客戶是板卡、整機(jī)廠商。

2、兆芯：X86授權(quán)

兆芯由上海市國資委下屬企業(yè)和臺灣威盛電子合資成立?；赬86架構(gòu)，成功研發(fā)并量產(chǎn)多代通用CPU，在PC產(chǎn)業(yè)上使用wintel生態(tài)，優(yōu)勢明顯。

兆芯通用處理器產(chǎn)品涵蓋“開先”、“開勝”兩大系列，開先面向PC,開勝面向服務(wù)器，開先中最新的是KX6000系列，采用采用16nm，不過性能方面，還是有點(diǎn)弱。

測試得知，8 核心的 KX-U6780A 產(chǎn)品性能與第七代的 4 核心英特爾 i5 整體水平仍存在差距，尤其是單核性能不足 7 代 i5 一半，但整數(shù)性能方面對英特爾 i5 實(shí)現(xiàn)了反超。與intel水平有8年以上差距，還需要努力。

3、飛騰：長期自主化耕耘，擁抱 ARM 架構(gòu)

目前是國資比例最高（CEC通過中國長城控股）的國產(chǎn)CPU企業(yè)，是聚焦國家戰(zhàn)略需求和重大項(xiàng)目的CPU國家隊(duì)。曾先后嘗試X86、Epic、SPARC、ARM四個指令集，并以SPARC開源代碼為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了FT-1000、FT-1000A、FT-1500等CPU。擁有覆蓋桌面、服務(wù)器和嵌入式等領(lǐng)域的完整產(chǎn)品線。

飛騰CPU，也采用的是ARM指令集，同樣像華為鯤鵬一樣，基于ARM V8架構(gòu)永久授權(quán)，主要也用于服務(wù)器產(chǎn)品，現(xiàn)在移動終端市場占據(jù)統(tǒng)治地位。其中飛騰2000+/64核產(chǎn)品性能已經(jīng)與英特爾主流E5部分產(chǎn)品性能相當(dāng)。

在2020年的時候，飛騰對高性能服務(wù)器 CPU、高效能桌面 CPU、高端嵌入式 CPU 三條產(chǎn)業(yè)線進(jìn)行了全面的品牌升級。

此外還產(chǎn)生三大系列芯，分別以騰云S、騰銳D、騰瓏E來命名，其中S2500是最新的服務(wù)器芯片，采用16nm工藝，性能表現(xiàn)優(yōu)異，下一代產(chǎn)品會采用7nm工藝。

芯片產(chǎn)品主要分為高性能服務(wù)器芯片、高效能桌面芯片和高端嵌入式芯片。

高端嵌入式芯片：飛騰嵌入式芯片采用自主研發(fā)、面向嵌入式行業(yè)定制化的處理器核心，具有高安全、高可靠、強(qiáng)實(shí)時和低功耗的特點(diǎn)，滿足行業(yè)終端產(chǎn)品、工業(yè)控制領(lǐng)域應(yīng)用產(chǎn)品需求。

高效能桌面芯片：飛騰桌面芯片采用自主研發(fā)的高能效處理器核心，全芯片性能卓越、功耗適度，最新產(chǎn)品內(nèi)置硬件級安全機(jī)制，能夠同時滿足信息化領(lǐng)域?qū)π阅?、能耗比和高安全的?yīng)用需求。

高端嵌入式芯片：飛騰嵌入式芯片采用自主研發(fā)、面向嵌入式行業(yè)定制化的處理器核心，具有高安全、高可靠、強(qiáng)實(shí)時和低功耗的特點(diǎn)，滿足行業(yè)終端產(chǎn)品、工業(yè)控制領(lǐng)域應(yīng)用產(chǎn)品需求。據(jù)AMEYA360電子元器件平臺www.ameya360.com所知從產(chǎn)品迭代上，天津飛騰主要包括FT-1500 系列產(chǎn)品、FT-2000 系列產(chǎn)品以及基于 FTC663 內(nèi)核的D/S 系列產(chǎn)品。

4、海光：基于海外龍頭加快自主研發(fā)，發(fā)出國產(chǎn) x86 體系最強(qiáng)音

海光是國內(nèi)高性能計(jì)算機(jī)龍頭中科曙光的參股子公司。

主要是通過AMD獲得了ZEN1架構(gòu)和X86指令集的永久使用權(quán)。海光的CPU主要作于服務(wù)器，目前有7、5、3系列，分別定位于高、中、低檔。

近期，海光的技術(shù)來源一致困擾受制于合資的外資公司（AMD 占股51%），受到質(zhì)疑，且技術(shù)的后續(xù)升級也可能存在一定難度（AMD只授權(quán)了上一代架構(gòu) Zen）。

海光擁有海光CPU和海光DCU兩類高端處理器產(chǎn)品，可以滿足服務(wù)器、工作站等計(jì)算、存儲設(shè)備中對高端處理器的功能需求：

海光 CPU：兼容 x86 指令集，處理器性能參數(shù)與國際同類型主流處理器產(chǎn)品相當(dāng)，支持國內(nèi)外主流操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、虛擬化平臺或云計(jì)算平臺，能夠有效兼容目前存在的數(shù)百萬款基于 x86 指令集的系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件，具有優(yōu)異的生態(tài)系統(tǒng)優(yōu)勢。此外，海光 CPU 支持國密算法，擴(kuò)充了安全算法指令，集成了安全算法專用加速電路，支持可信計(jì)算，提升了高端處理器的安全性。

從海光 CPU 應(yīng)用場景角度看，公司將海光 CPU 產(chǎn)品規(guī)劃為海光 7000 系列、海光 5000 系列和海光 3000 系列。三個系列產(chǎn)品技術(shù)設(shè)計(jì)同源，處理器核心等具有相似的技術(shù)特征。根據(jù)不同的產(chǎn)品規(guī)格定義，需要在一塊基板上封裝 1 至 4顆裸片。目前，公司在售的海光 CPU 產(chǎn)品主要為海光 7200、海光 5200 和海光 3200 系列產(chǎn)品。

海光 DCU：以 GPGPU 架構(gòu)為基礎(chǔ)，兼容“類 CUDA”環(huán)境，軟硬件生態(tài)豐富，典型應(yīng)用場景下性能指標(biāo)達(dá)到國際上同類型高端產(chǎn)品的水平。海光 DCU 主要面向大數(shù)據(jù)處理、商業(yè)計(jì)算等計(jì)算密集型應(yīng)用領(lǐng)域，以及人工智能、泛人工智能類運(yùn)算加速領(lǐng)域。海光 DCU 產(chǎn)品采用與海光 CPU 類似的產(chǎn)品研發(fā)策略，2018 年1 月啟動深算一號 DC 產(chǎn)品設(shè)計(jì)，目前品已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。另一方面，公司啟動了第二代 DCU 深算二號的產(chǎn)品研發(fā)工作已于 2020 年 1 月啟動。

海光 CPU 系列產(chǎn)品中海光一號、海光二號已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，海光三號完成實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證，海光四號處于研發(fā)階段；海光 DCU 系列產(chǎn)品深算一號已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，深算二號處于研發(fā)階段。

5、華為鯤鵬：華為自主研發(fā)的全國產(chǎn)化高性能 CPU

基于 ARM 架構(gòu)開發(fā)，是華為繼移動麒麟芯片、AI 昇騰芯片后，第三款自研芯片。鯤鵬芯片定位于服務(wù)器應(yīng)用，其產(chǎn)品自研完成了華為具備優(yōu)勢的服務(wù)器業(yè)務(wù)自上而下的基礎(chǔ)算力打通。

在通用計(jì)算處理器領(lǐng)域，2014 年發(fā)布鯤鵬 912 處理器， 2016 年發(fā)布鯤鵬 916處理器。2019 年 1 月，華為正式發(fā)布鯤鵬 920 芯片。根據(jù)華為官方介紹，鯤鵬 920 處理器是業(yè)界第一顆采用 7nm 工藝的數(shù)據(jù)中心級的 ARM 架構(gòu)處理器，集成最多 64*自研核，支持 64 核、48 核、32 核等多種型號。華為將鯤鵬芯片用于自身服務(wù)器，并用來搭建自身的數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)。

鯤鵬芯片多向出擊，鯤鵬 930 芯片值得期待。華為鯤鵬處理器是華為自主研發(fā)的基于 ARM架構(gòu)的企業(yè)級系列處理器產(chǎn)品，包含“算、存、傳、管、智”五個產(chǎn)品系統(tǒng)體系。為了保證鯤鵬計(jì)算產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)演進(jìn)，鯤鵬處理器從指令集和微架構(gòu)兩方面進(jìn)行兼容性設(shè)計(jì)，確保既可以適應(yīng)未來的應(yīng)用和技術(shù)發(fā)展演進(jìn)的需求，又能后向兼容。參考華為鯤鵬芯片的發(fā)展路徑規(guī)劃，鯤鵬次時代芯片 930 芯片將有望進(jìn)一步迭代，并在服務(wù)器和 PC 兩個方向進(jìn)一步出擊。

TaiShan 200 服務(wù)器是華為新一代數(shù)據(jù)中心服務(wù)器，基于華為鯤鵬 920 處理器，適合為大數(shù)據(jù)、分布式存儲、原生應(yīng)用、高性能計(jì)算和數(shù)據(jù)庫等應(yīng)用高效加速，旨在滿足數(shù)據(jù)中心多樣性計(jì)算、綠色計(jì)算的需求。TaiShan 200 服務(wù)器僅為華為基于鯤鵬芯片所打造的自有服務(wù)器產(chǎn)品，鯤鵬通用計(jì)算平臺事實(shí)上提供基于鯤鵬處理器的TaiShan 服務(wù)器、鯤鵬主板及開發(fā)套件。

6、申威：Alpha指令集

申威CPU可是國之重器，因?yàn)橹饕糜诔売?jì)算機(jī)。

之有國內(nèi)的超級計(jì)算機(jī)還使用的是intel的芯片，比如天河1號，后來美國不準(zhǔn)Intel賣超算給中國，于是中國自研研發(fā)申威CPU。

申威早期采用Alpha指令集，后期拓展了自己的SW-64指令集，目前在神威、太湖之光中就使用的是SW26010芯片。

另外申威目前也向服務(wù)器芯片發(fā)展，推出了申威 8A 芯片，Intel 中端服務(wù)器處理器相當(dāng)，目前攬下統(tǒng)信、聯(lián)想、大道云行、鼎甲等多家合作商。

總結(jié)

海光、兆芯采用x86架構(gòu)，基于此架構(gòu)性能強(qiáng)于其他架構(gòu)，軟硬件應(yīng)用生態(tài)以及更可持續(xù)的迭代發(fā)展，在國產(chǎn)商業(yè)市場競爭中拔得頭籌。

鯤鵬、飛騰采用ARM 架構(gòu)，也基于此研發(fā)了多樣化的產(chǎn)品，在國產(chǎn)商業(yè)市場中占據(jù)一定份額，由于受到授權(quán)條款限制，產(chǎn)品迭代及市場前景不確定性大大增強(qiáng)。

申威、龍芯則是早期采用Alpha架構(gòu)及MIPS架構(gòu)，后期在Alpha架構(gòu)及MIPS架構(gòu)基礎(chǔ)上，形成了SW-64和LoongArck架構(gòu)?；谝M(jìn)架構(gòu)自研了新架構(gòu)，在國家的扶持下，上層應(yīng)用生態(tài)逐步搭建，QQ、WPS這些軟件也漸漸能跑起來了，在黨政及特殊市場都有一定的應(yīng)用。

目前，自研架構(gòu)生態(tài)問題尚不穩(wěn)定，使用反饋有待改善。

此外在可控程度上，申威、龍芯>飛騰、鯤鵬>海光、兆芯；申威、龍芯居于首位，其余需要授權(quán)，局限較大。

最后我國致力于CPU的自主可控，雖道阻且長，但行則將至；相信這些大廠可以在國產(chǎn)化大潮下，鯤鵬展翅，鞏固發(fā)展命門，在市場化道路上越走越遠(yuǎn)。

審核編輯：湯梓紅