半导体系列（三）：芯片设计篇之CPU研究，国产CPU到底行不行

CPU又称中央处理器，作为计算机系统的运算和控制核心，是半导体产业技术最密集、最具战略价值的产品，是一个国家技术势力的象征。

目前CPU的市场基本被美国的两大公司垄断，分别是大哥Intel和小弟AMD，两家几乎占领了99%的市场份额。

目前Intel和AMD以X86指令集和微软共同建立了庞大的生态系统并且不对外开放，这样一来，中国队想要自己做CPU的空间不多了。

01 CPU定义

CPU在半导体行业中是人们常接触到的一种芯片，最常见的应用就是在电脑中，其中有名的有Intel的 i9-11980HK 和AMD的 R7-5800X 。

按照CPU种类来分类，可以分为服务器CPU、家用电脑CPU、嵌入式设备CPU和手机CPU，服务器CPU需要更出色的性能、稳定性和安全性，要求服务器365天开机运行，连续工作，一个服务器可以安装多个CPU；而家用电脑CPU性能要求相对较低，容量较小，不要求连续工作，一个电脑只能安装一个CPU；嵌入式设备和手机对CPU的性能要求相对更低。

按照CPU指令集架构来分类，CPU可以分为RISC和CISC。

CISC 即复杂指令系统计算机，物如其名，CISC是比较复杂的，指令系统比较丰富，有特定的指令来完成对应的功能，可以处理特殊任务。

RISC及精简指令集计算机，把精力集中在经常使用的指令上，对不常用的功能，通过组合指令来完成，实现简单高效的特点，一次RISC不能处理特殊任务。通俗来说就是经常用的功能简单化，不经常用的功能复杂化。

这其中CISC代表的指令集有X86，RISC代表的指令集有ARM、MIPS、RISC-V、Alpha、SPARS，除了这两种之外，还有我国自主研发的指令集DEC和LoongArch。

02 六大国产CPU

首先我们来了解一下什么是CPU的生态环境， CPU的生态环境就是一块CPU推出后，系统和软件对它的支持和优化有多少， 比如国产CPU龙芯就没有一个好的生态，不论是采用MIPS还是自主研发的LoongArch都不能支持Windows系统。

自主建立生态环境又难于上青天，而生态如果没有建立，软件商店就不会有软件（比如QQ在Linux中停更），这也是国产CPU发展最大的瓶颈之一。

目前国内有六大CPU设计厂商，他们是华为、飞腾、兆芯、申威、龙芯、海光（均未上市），他们分别以不同的方式参与CPU的设计。

CPU国产替代的故事得从Intel开始。

Intel趁着PC的东风迅速发展，建立了X86架构，标识了一套通用计算机指令集合，并且与微软一起在X86指令集上建立了庞大的生态。

目前的X86指令集不对外授权，只被英特尔和AMD所掌握，而X86又是PC、服务器领域做得最好的，别的指令集的生态环境远远抵不过X86，留给中国队的发展空间实属有限。

中国队CPU分为3个路线。

其一是由 龙芯 和 申威 代表的：自研指令集

龙芯最初采用的是MIPS精简指令集，制作通用CPU，主要产品是自主可控消费类例如服务器、台式机、嵌入式、航天器等领域。

申威最初采用的是Alpha精简指令集，主要应用在超级计算机和军事领域。

龙芯和申威都因为生态的原因，很难发展起来，尤其是龙芯，想要打入服务器和台式机市场必须有很好的生态。

龙芯因为MIPS的分崩离析，开始发展自己的指令集—— LoongArch ，它是完全有龙芯自主研发，可以兼容MIPS生态， 并且开始尝试用二进制翻译兼容ARM、X86处理器，龙芯的目标是在2025年消除指令集之间的壁垒，彻底搞定兼容问题。

申威也因为Alpha被收购，开始发展自主研发的指令集—— SW64 ，它是由Alpha改进而来，申威制作的神威·太湖之光超级计算机便采用SW64指令集，被称为“国之重器”，在国际上都有一定的地位，多项指标全球第一。

第二路线是由 华为 和 飞腾 代表的：ARM指令集授权

华为芯片“四大天王”麒麟、鲲鹏、巴龙、升腾中，除了巴龙以外，均采用ARM指令集授权来开发。这其中最著名的就是“麒麟”了，在手机领域一度领先，直至海外因畏惧华为的崛起，开始了制裁华为事件，就此“麒麟”短暂隐身。

飞腾也是国内目前使用ARM架构制作CPU的厂商之一，其技术不弱于高通，目前公司也被美国列入黑名单，其芯片制造环节同样被卡脖子，可能成为第二个华为。

除了华为和飞腾以外，国内以ARM架构制作芯片的厂商还有很多，例如贵州华芯通、展讯通信等。

第三路线是由 兆芯 和 海光 代表的：合资获取X86授权

兆芯的X86架构授权是源自于VIA公司将部分X86处理器相关技术、资料等IP产权以118亿美元价格卖给兆芯。兆芯基于X86的生态和技术，性能方面普遍高于龙芯，但还是不能和英特尔比肩。

海光的X86架构授权是通过和AMD合资公司来拥有AMD授权IP，但并不是完整的技术转让，而是阉割后的残缺版，所以性能上面和AMD锐龙、高通骁龙差一个档次。

03 RISC-V

RISC-V近些年流行的新型指令集，它是一种开源式指令集，对使用者免费开放，也是这种特性使它被众多专家认为是中国处理器产业的一次机会，而且可能是最后一次机会。

目前全球CPU的市场格局是以X86架构垄断PC、服务器行业；ARM架构垄断移动设备行业，这两家几乎涵盖了所有CPU市场需求。

X86架构归“Wintel”（英特尔+微软）所属，是一种封闭指令集，不对外授权， 简单说就是谁也别想用，就我自己能用 ；ARM架构属于可授权指令集+可授权设计， 简单说就是你用需要经过我同意并且收费，你想再它基础上设计还得再经过我同意并且再收费。

正因为如此，RISC-V作为开放式指令集，被中国队大力支持，看作救命稻草。

那RISC-V究竟有没有那么好呢？我们主要得看两方面： 一个是它的生态好不好，生态是决定指令集发展空间的最大因素；另一个就是它到底是不是彻头彻尾的免费，日后会不会再被卡脖子。

第一，RISC-V的生态怎么样。

RISC-V具有性能高、功率低、面积小、易于扩展等技术特点，最重要的是它的开源、免费的独特属性，为其带来众多合作商，影响力逐步扩大。

从2015年组织RISC-V基金会成立是的25个成员，到现在已经有超过300多个单位的加入，其中包括阿里、谷歌、华为、英伟达、高通、中科院、麻省理工等等。

日前，有知情人士表明，英特尔将以20亿美元收购RISC-V领域的重量级公司SiFive，这也表明了英特尔的态度。

虽然英特尔靠X86架构在PC、服务器领域无人能敌，但是移动设备一直是他的心病，ARM在移动设备领域是他无法抗衡的，而RISC-V的出现，给了机会。

但是看好归看好，ARM的垄断地位依旧很难撼动，RISC-V后续可能与X86联手对抗ARM，但更大的可能是打入嵌入式设备市场中，做物联网领域的“一哥”。

总体来说，不论是PC、服务器，还是移动设备，都很难被RISC-V介入，相反一些嵌入式设备比如空调、冰箱、扫地机器人、电动车等等发展环境更好。

第二，RISC-V是否永远免费。

RISC-V源于2010年，加州大学伯克利分校的一个研究团队研发，当时他们因为市场已存在的指令集相当复杂，且成本和门槛太高，所以建立了新的指令集。

“开源架构RISC-V将永久免费，成为人类共有财产。相较于X86和ARM架构的高门槛，开源架构RISC-V将带来芯片设计的革命”——RISC-V架构开发者之一Krste Asanovic博士。

这是RISC-V架构开发者的原话，表明该指令集是完全开源免费的，到目前为止他们也很好的履行了，甚至把基金会总部搬离美国，迁移至瑞士（永久中立国）以防止美国地方政策的限制。

尽管RISC-V从表现来看做得很优秀，但抽丝剥茧，终究还是有隐患在的。

实现RISC-V指令级架构的处理器内核有很多个不同的微架构实现，而微架构实际的模式是分不同类型的，其中有开放的、需授权的以及封闭的。

虽然基于RISC-V开发CPU不需要支付授权费用，但如果直接用RISC-V内核设计，也是需要支付授权费的。通俗来说就是你用我不需要收费，但是想在它的基础上设计得经过我同意，甚至收费（我们目前是全免费，但我有权利在以后收些钱）。

总结来说，目前全球的指令集呈现以X86、ARM、RISC-V三足鼎立的局势，RISC-V作为新时代的弄潮儿得到了各大厂商的认可，有发展的空间，但它不足以撼动其他两个指令集的地位，不过可以预料到的是，等RISC-V成长起来，仍然有可能对我国CPU发展卡脖子，我们需要保持隐患意识，在跟随洋人步伐的同时，发展自身CPU业务。

纵观国内厂商在电脑CPU领域，龙芯以自研为主，开发属于中国的指令集，目前已经可以满足一些党政领域以及机密工作的需求，但打入家用电脑领域仍需要提升CPU的生态和性能；服务器CPU中，申威在超算上小有成绩；华为近期也有消息称完成40nm去美化工作线投产，在明年更将攻破20nm的工作线，麒麟可能会重新归来；一些未上市公司如芯来 科技 、平头哥等也有在尝试RISC-V领域。

种种迹象都在证明，虽然我们起步慢了30年之久，但国产CPU一直在突破，路途艰辛却一路披荆斩，长夜漫漫，但黎明终将到来。

全文由各种资料查证，如有专业领域上的错误，希望可以抛砖引玉，有所探讨。

芯片全产业链图（绿底已经写完）

今天在后台回复『硬核干货』，主编送你一个 财经 知识锦囊。

（特别说明：文章中的数据和资料来自于公司财报、券商研报、行业报告、企业官网、百度百科等公开资料，本报告力求内容、观点客观公正，但不保证其准确性、完整性、及时性等。文章中的信息或观点不构成任何投资建议，投资人须对任何自主决定的投资行为负责，本人不对因使用本文内容所引发的直接或间接损失负任何责任。）

7月23日上午，国产CPU厂商龙芯中科通过官方微信宣布，龙芯3A5000处理器正式发布。
据龙芯中科官微介绍，龙芯3A5000处理器是首款采用自主指令系统LoongArch的处理器芯片。LoongArch基于龙芯二十年的CPU研制和生态建设积累，从顶层架构，到指令功能和ABI标准等，全部自主设计，不需国外授权，100%纯正的自研国产芯片。

龙芯3A5000处理器主频最高可达到25GHz，拥有4个处理器核心。每个处理器核心都采用64位超标量GS464V自主微结构。仅就SPEC CPU2006的成绩来看，龙芯3A5000和AMD第一代锐龙、Intel 6代酷睿不相上下。
较自家上一代龙芯3A4000处理器，在一定条件下，性能提升50%以上，功耗降低30%以上。三方测试中在GCC编译环境下运行SPEC CPU2006的定点、浮点单核Base分值均达到26分以上，四核分值达到80分以上。
除此之外，龙芯中科还基于龙芯3A5000推出了新一代，全面满足云计算、数据中心对国产CPU的性能需求的龙芯3C5000L处理器。龙芯3C5000L通过封装集成了四个3A5000硅片，形成16核处理器。基于龙芯3C5000L的四路64核服务器整机的SPEC CPU2006性能分值可达900分以上。
而且，产品代号将继续使用中国重大 历史 事件命名。龙芯3A5000芯片代号为“KMYC70”，以纪念抗美援朝70周年。龙芯3C5000芯片代号为“CPC100”，以庆祝建党100周年。
龙芯3A5000的发布，强有力地证明了，坚持 科技 自立自强，不能奢望引进国外技术是核心技术，走“市场带技术”的自力更生之路，而不是“市场换技术”的道路，自主研发CPU的性能完全可以超过引进技术的CPU，做到真正的中国“芯”！

无论如何，国产CPU都跨出了坚实的一步，再也不是别人眼中的“换壳芯”了。从去年开始，中国的芯片产业链就充满着蓬勃向上的气象，攀升电脑期待更加强大的中国芯片投入实战，在此向中国的 科技 工作者们致敬！

部分来自网络，如有侵权请联系删除

一直一来，缺芯少魂一直是中国信息产业的心病，中国的CPU市场也一直被Intel、ARM等国外厂商垄断，龙芯、申威、飞腾等国产CPU在社会上也往往遭到别有用心之徒诸如“打磨芯片”、“骗经费”、“政绩工程”等舆论抨击。不久前，采用申威26010的神威太湖之光在TOP500刷榜，飞腾也公布了采用ARM指令集的飞腾1500A和飞腾2000，龙芯的3A3000也顺利完成流片，那么这些国产CPU的性能到底如何呢？

如何评价CPU

如何评价CPU的性能呢？从体系结构的角度来看，有个指标叫MIPS，即每分钟执行多少条指令，执行指令数量越多，性能就越好，但这存在一个问题，当CPU指令集不同的时候，比较MIPS就意义不大了——比如A一条指令只算一个加法，B一条指令能做一个1024点的FFT。特别是在不同指令集的情况下，如何评价CPU的性能呢？

评价CPU性能必须考虑应用的多样性，比如科学运算重视双精浮点性能，但是如果数据供不上，运算能力再强也没用；比如PC日常使用更偏重于定点性能；再比如计算中心多任务环境关注的是吞吐率因此单纯用某一个指标来衡量CPU性能是不科学的，必须综合考量。

业界也推出了很多基准测试程序，比如针对CPU的SPEC，针对嵌入式应用的EEMBC等。SPEC测试是比较权威的测试程序。和一些黑箱测试程序调整计分方式和计分权重后测试结果就发生变化不同，SPEC测试到底跑了什么程序，以及各项程序跑分和计分方式全部公开透明，而且覆盖范围广——SPEC2000有12个定点程序，14个浮点程序，而且有比较强的代表性，比如gzip、vpr、gcc、mef、eon等。而SPEC2006则把定点程序扩展到14个定点程序和16个浮点程序。

在计分方法上，SPEC在计分上采用归一化的几何平均方法来进行综合性能评估——将不同CPU的执行时间与参照对象相比较后得到一个相对值。SEPC2000的参照对象是Ultra SPARC 2工作站的主频为300Mhz的CPU。如果运行测试程序1的时间是参照对象的十分之一的话，测试就是1000分，测试程序2的耗时是参照对象的八分之一的话，则为800分最后再算几何平均——比如SEPC2000有12个定点测试，就将12个测试成绩相乘再开12次方，SPEC2006相对于SPEC2000而言仅仅是扩展了几项测试程序，使测试更加科学合理。这里，我们以三星猎户座7420和华为麒麟950为例计算SPEC测试成绩。

以上为两款芯片的跑分成绩，由于两款SOC均是购买ARM的IP授权做集成的产物，猎户座7420的成绩其实是ARM Crotex A57的成绩，华为麒麟950则是ARM Crotex A72的成绩，将12个子项相乘再开12次方后，得到ARM Crotex A57在21G主频时定点测试成绩为1376分，换算一下就是655/G，ARM Crotex A72的定点成绩则为749/G。

不过SPEC也非尽善尽美，测试存在容易受编译器影响的问题。举例来说，SUN曾经通过编译器优化提升SPEC跑分50%，龙芯的某一代产品也曾用自主研发的LCC编译器，比使用GCC定点跑分提升了60%。另外，即便同样是GCC编译器，不同版本的GCC编译器下，测试成绩也会有很大差异。笔者认为，出现这种现象的根源并非SPEC测试的缺陷，反而用事实说明了，最后的用户体验是软件+硬件的结果，充分说明了软硬件磨合的重要性。

可能有的读者对不明白什么是编译器，在此说明一下，程序员在编程的时候写的是编程语言，但是计算机运行的时候是机器语言，编译器就是将程序员的编程语言翻译成机器语言的工具。

龙芯、飞腾、申威和Intel的比较

现在，我们先就龙芯和飞腾的桌面芯片与Intel的CPU做比较。由于桌面芯片更加注重单线程性能——单核性能是基础，很多程序都依赖单进程的处理速度，如果单核性能上不去，核心数再多也没用，这也是AMD 六核、八核芯片打不赢Intel 四核芯片的原因。另外，对于桌面芯片来说，日常使用中更加倚重定点性能。因此，在这里我们以单线程实际测试的定点成绩做比较。

在编译器为GCC52的情况下，Intel I5 4460在32G主频下SPEC2006的定点成绩为32分；在编译器为GCC447的情况下，龙芯3A3000在15G主频下的定点成绩为11分；在编译器为GCC48的情况下，飞腾1500A在18G主频的定点成绩为10分。诚然Intel在编译器上占有一定优势，这里为了方便比较就忽略编译器带来的差异了，就定点性能而已，龙芯3A3000和飞腾1500A的单线程性能大约为Intel I5 4460的三分之一。

差距在哪里呢？主要是在主频上，其次在微结构。龙芯3A3000的主频只有15G，飞腾1500A的主频只有18G，而Intel I5 4460的主频达32G，而且如果需要的话，还能睿频到34G，很显然，在主频上龙芯3A3000只有Intel I5 4460的一半不到，而飞腾1500A也只有Intel I5 4460的一半多一点。

微结构也就是常说的CPU核，在主频相同的情况下，两款CPU的性能差异取决于微结构的差异，像龙芯GS464E、Intel的Haswell、ARM的Crotex A72都是微结构。龙芯3A3000在1G主频时，SPEC2006测试定点成绩为73，飞腾1500A主频为1G时，SPEC2006测试定点成绩为55，而I5 4460在1G主频时的定点成绩为10。可以说，龙芯的GS464E大约有Intel的Haswell性能的73%，而飞腾的FTC660大约是Intel的Haswell性能的55%。

那么如何提升主频和微结构呢？提升微结构需要在指令分支预测，寄存器重命名，多指令通路，乱序发射，功能部件，访存性能等方面做文章，目的是使整个的指令流水的效率尽可能高，因为如果有一个环节设计不好或不匹配的话，整个系统效率就发挥不出来，这是CPU的核心技术。提升主频很大程度上要依赖后端设计能力，也就是要指物理层电路的具体优化，包括单元布局、时序优化等放方面下苦功。

接下来就国产服务器CPU与Intel的服务器CPU做比较，以国产服务器CPU中多线程性能最强的飞腾2000为例。在编译器为GCC48的情况下，飞腾2000在2G主频的单线程SPEC2006测试成绩为定点124，浮点113，换算一下飞腾2000的CPU核FTC661的定点成绩为62/G，和Intel Haswell 10/G的成绩依旧有不小的差距，由于飞腾2000为64核芯片，在单线程性能相对有限的情况下，依靠核心数量的优势，FT2000的多线程SPEC2006测试成绩为定点570，浮点482，全芯片性能与Intel Xeon E5-2695v3相当，这是非常了不起的成绩。

由于科学计算倚重双精浮点性能，超算芯片的比较中就以双精浮点性能为指标进行，申威26010的双精浮点性能为3T，和Intel目前最好的超算芯片KNL相当，更难人可贵的是这是在制造工艺与Intel相差2代的情况下取得的成绩，这充分体现出申威26010在设计思想上的先进性。

结语

在桌面芯片上，龙芯和飞腾目前最好的桌面四核芯片的单线程定点测试成绩大约为Intel I5 4460的三分之一，虽然和Intel的差距依旧比较大，但目前龙芯和飞腾还没有大型游戏等对CPU性能要求较高的软件应用，现在的性能对于绝大多数应用来说都是够用的，特别是对党政军办公电脑和一体机，龙芯3A3000和飞腾1500A的性能已经属于性能过剩了，只要软件跟得上，在党政军领域能替换Intel的CPU。

在服务器CPU上，飞腾2000虽然在单线程性能上和Intel有一定差距，但其全芯片性能颇为不俗，能与Intel Xeon E5-2695v3相当，已经是全球全芯片性能最强的ARM服务器CPU，如果ARM等国外厂商能完善其服务器CPU的软件生态，飞腾则有可能借着ARM的生态一飞冲天。

在超算芯片上，申威26010完全可以和Intel最好的加速KNL硬碰硬的较量。

出品：科普中国

制作：铁流

监制：中国科学院计算机网络信息中心

“科普中国”是中国科协携同社会各方利用信息化手段开展科学传播的科学权威品牌。

本文由科普中国融合创作出品，转载请注明出处。

1、龙芯：龙芯是中国科学院计算所自主研发的通用CPU，采用自主LoongISA指令系统，兼容MIPS指令。2002年8月10日诞生的“龙芯一号”是我国首枚拥有自主知识产权的通用高性能微处理芯片。龙芯从2001年至今共开发了1号、2号、3号三个系列处理器和龙芯桥片系列，在政企、安全、金融、能源等应用场景得到了广泛的应用。

2、申威、飞腾：申威处理器或申威CPU，简称 “SW处理器”。其研制得到了国家“核高基”专项资金支持。在国家“核高基”重大专项支持下、采用自主指令集，具有完全自主知识产权的处理器系列。腾CPU产品具有谱系全、性能高、生态完善、自主化程度高等特点，目前主要包括高效能桌面CPU、高性能服务器CPU和高端嵌入式CPU三大系列，为从端到云的各型设备提供核心算力支撑。

3、海思：海思的产品覆盖无线网络、固定网络、数字媒体等领域的芯片及解决方案，成功应用在全球100多个国家和地区；在数字媒体领域，已推出SoC网络监控芯片及解决方案、可视电话芯片及解决方案、DVB芯片及解决方案和IPTV芯片及解决方案。

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。

众所周知，虽然国内的芯片技术在全球来看处于相对落后的水平，尤其是制造工艺上，更是落后国际顶尖水平较远。

但事实上，国内的芯片企业可不少，据说光IC设计的企业就有1600多家。同时芯片品牌也不少，甚至可以说为了找出适合中国芯发展的道路，中国厂商将国外的所有架构，比如X86，ARM，MIPS，Alpha，Power,RISC-V等架构都尝试了个遍。
当然目前国产CPU的成绩也是有的，像电脑处理器有龙芯、兆芯、海CPU等，超级计算机领域的处理器有申威CPU，手机处理器有华为麒麟，有紫光的虎贲等。

也正因为品牌众多，所以消费者的好奇心就来了，一直想知道到底哪些CPU是最强的，哪些处理器又是相对较弱的。

而近日，有人就发布了一张国产CPU的性能测试图，主要测试单核和多核下的跑分，看看谁最强。
测试采用的是SPEC2006。测试的处理器有兆芯 KX-6000，华为麒麟980、鲲鹏920、申威、龙芯、虎贲等等最近比较出名的国产CPU

通过单核测试成绩，我们可以得出如果单论单核跑分，采用X86架构的兆芯KX-6000最强，有292分，而麒麟980排第二，鲲鹏920排第三。
并且很明显这个单核跑分成绩和主频有很大关系，兆芯是30GHz的，麒麟980有26GHz，而鲲鹏920也是26GHz，他们也正好位列前三名。

而多核测试成绩上，由于鲲鹏920、飞腾CPU是有于服务器的，所以核心多，是采用64核的，所以成绩大幅度领先，分列第一、二名。
不知道你对这个成绩是怎么看的呢？当然有人表示，这些里面有些是服务器CPU，有些是手机CPU，有些是PC使用的CPU，所以单这样测试单核多核不公平。

但不管怎么样，这个测试成绩还是可以给大家一点参考的，你觉得呢？

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。

---