细数一下国内自主开发CPU的公司与现状，以及它们选择的指令集流派

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本文节选于出版书籍《手把手教你设计CPU——RISC-V处理器篇》第一章。

飞腾公司是中国国防科技大学高性能处理器研究团队建立的企业，国防科大多年来在CPU领域的耕耘积累了雄厚的技术实力。2016年天津飞腾公布了最新产品FT2000，它最早亮相于2015年的HotChips大会，代号“火星”，定位于高性能服务器、行业业务主机等。FT2000采用ARMv8指令集，但是使用自研内核，不同于市面上ARMv8的Cortex-A53\A57\A72（直接购买于ARM公司的内核）。

人生已是如此艰难，你又何必拆穿——CPU从业者的无奈

龙芯CPU由中国科学院计算技术所龙芯课题组研制，由中国科学院计算技术所授权的北京神州龙芯集成电路设计公司研发。以下是龙芯CPU芯片的相关简介。

1．飞腾

另外一家使用x86架构的国内企业——兆芯，也许被更多的人所熟知。众所周知，核心的x86架构是 Intel和AMD公司的核心技术，美国政府也会严格控制其技术的授权。不过，除了Intel和AMD，另外一家中国台湾公司威盛（VIA）也曾经拥有x86架构授权。据称，如图1-8所示，兆芯自主研发的ZX-C处理器于2015年4月量产，28nm工艺，4核处理器，主频可达2.0GHz，并且支持国密算法加密。2017年兆芯宣布其最新一代ZX-D系列4核和8核通用处理器已经成功流片，并透露将在2018年推出16nm的ZX-E 8核CPU。

·授权“ARM架构”给其他的芯片生产商（合作伙伴），后者基于ARM架构自研其处理器核，然后使用自研处理器核设计SoC芯片。

MIPS系——龙芯和君正

·ARM架构的局面会乐观很多，因为ARM架构虽然也是属于ARM公司且受专利保护的架构，但是ARM公司的商业模式是以开放共赢为基本原则。ARM公司是ARM生态的主导者和核心规则的制定者，通过基础架构授权、IP核授权等方式获得经济收益。而生态系统中大量的上下游软硬件企业则遵循ARM统一制定的标准规范，对接众多客户需求而实现经济利益的获取。

结语：悟已往之不谏，知来者之可追

·龙芯1号的频率为266MHz，最早在2002年开始使用，如图1-3所示。

2016年，高通与中国贵州政府合资在华成立了一家芯片公司——华芯通半导体，旨在专门为中国市场设计与开发服务器专用芯片的公司。华芯通已获ARM v8-A架构授权，并表示中国成为全球第二大数据中心市场，该授权将帮助华芯通半导体在快速扩张的中国服务器市场推出先进服务器芯片组技术，帮助中国企业在本土市场提供基于ARM的服务器技术，从而推动高效服务器解决方案的大规模部署。

FT2000之所以引人注目还因为它在性能方面，包括高达64个FTC661处理器核，其公布的Spec 2006测试中，成绩为整数672、浮点585，足以和Xeon E5－2699v3相媲美。这也是国产服务器芯片第一次在性能上追平Intel，存储器控制芯片总聚合带宽为204.8GB/s，超过目前的E5V3和E7V3，接近IBM POWER8（230GB/s）。跑分与Intel的Xeon E5－2699v3相媲美意味着飞腾2000对于很多商业应用来说已经完全够用了，只要软件生态跟得上，完全可以在商业市场上取代Intel的某些产品。

为了更好地理解本节的内容，有必要先对ARM的授权模式进行介绍。简而言之，ARM公司的主要授权模式可以分为两种。

3．展讯

x86系——北大众志、兆芯和海光

·授权“ARM处理器IP”给其他的芯片生产商（合作伙伴），后者直接使用ARM处理器IP设计SoC芯片。

所谓“成也萧何，败也萧何”，读到此处，读者可能要问，难道就没有一种ISA具备如下几个特点吗？

在“十二五”科技创新成就展上，华为展出了其第一台ARM平台服务器“泰山”，配备自主研发ARM架构64位处理器“Hi1612”，采用台积电16nm工艺，拥有多达16个核心，兼容ARMv8-A指令集。凭借华为强大的研发实力与市场运作能力，相信一定会有不俗的表现。

蓝色巨人IBM的Power架构一直是高性能的代言。IBM于2013年联合NVIDIA等公司成立OpenPower开放联盟，其他公司也可以获得Power架构授权。此后还推动成立了中国POWER技术产业生态联盟，与多家中国公司签署了授权协议，中晟宏芯就是其中的一家。中晟宏芯成立于2013年，相信宏芯能用若干年的时间实现技术的消化吸收和推陈出新。

2．ARM架构

Alpha系——申威

智能穿戴芯片和物联网芯片对性能要求不高，大部分应用场景更关注低功耗、廉价和尺寸等因素，君正的产品完全满足性能要求，x86处理器不可能应用于该领域，ARM阵营IC设计公司受制于相对较高的授权费，在芯片产量较小的情况下，并不具备价格上的竞争力。君正拥有十多年的芯片设计经验和技术积累，其最大的特点就是具有较高的性能功耗比。国内第一批上市的智能手表包括果壳的第一代智能手表、土曼一代、土曼二代智能手表等都采用了君正的方案。

2．兆芯

·由于Intel与AMD本身是芯片公司而不是知识产权（IP）公司，因此x86架构是其生命线，假设其他得到授权的芯片公司使用x86架构生产的芯片对Intel和AMD造成了实质威胁时，Intel与AMD完全可以拿起专利的大棒停止授权。

2．华为海思

最近讨论国产“芯”悲惨历史的各种文章充斥网络，各种民族主义泛滥，本硅斗胆认为国产CPU为何尚未足够成功，原因很简单，那就是手气差——选错了指令集架构。面向未来，我们该如何选择？。。。听说隔壁楼盘新开了一期，不知道这一批价格涨的咋样。。。对了，查一查本期的房贷几号到期。。卡里的钱好像不够了。。

·龙芯2号的频率最高为1GHz。

申威处理器或申威CPU，简称“SW处理器”。