在「算力時代」，晶片占據著當代經濟的中心並日益受到地緣政治的威脅。世界各國都試圖在該行業占有一席之地，交鋒也越發激烈。

近幾年，中國在發展半導體產業上下了很大力氣，國內CPU已形成多路線發展格局。目前，國內共有華為鯤鵬、飛騰、海光、兆芯、龍芯、和申威六大國產CPU廠商，均進入信創名錄，獲得工信部信創的認可。

那麼，國產CPU在多條路線前進下，現況如何？又面臨哪些待破「困局」？

針對這些外界普遍關注的話題，我們通過大量研究，梳理了國產CPU發展路徑及前景，希望能給大家提供一些相對真實客觀的解答。

一種邏輯，三種路線

當前，國內六大CPU廠商，均通過引入國外指令集的模式，進行CPU設計研發。其中，華為鯤鵬、飛騰採用ARMv8架構；海光、兆芯採用x86架構；龍芯、申威早期採用了MIPS、Alpha架構，後期在保留原始架構核心的基礎上，延展了LoongArch架構與SW-64架構。

一種邏輯：不難發現，六大CPU廠商均不約而同的選擇了採用國外指令集的發展模式。這是因為指令集是晶片與軟體之間的「翻譯官」，其核心價值體現在晶片路線對應軟體生態的豐富度。通過引進國外指令集，獲得兼容此指令集的軟體的運行權，即獲得了此指令集的軟體生態，這也是國內CPU廠商採用引入而不是從頭自研指令集的根本原因。即便，龍芯後期通過自研實現的LoongArch架構，為做到向下兼容MIPS架構，也保留了MIPS架構語言體系的核心。

三種路線：常見的指令集有兩種，即複雜指令集（CISC）與精簡指令集（RISC）。從嚴格意義上來講，複雜指令集與精簡指令集並沒有高下之分，主要是在不同領域與方向有著不同的優勢。當前，在CPU領域x86架構與ARM架構占據主流市場。其中，ARM架構以低功耗、高集成的特點占領移動端市場，x86架構以性能高、兼容性強、軟硬體生態豐富的特點占領PC及伺服器市場。

回歸到國內CPU發展來看，當前六大CPU廠商在架構發展上主要採用了以下模式：

第一種，基於ARM路線。華為鯤鵬和飛騰獲得了ARMv8架構的授權，但基於ARM的版本授權方式，其疊代發展頗受限制。如不能持續購買到ARM最新架構版本，則無法實現疊代升級。又礙於ARM的智慧財產權保護規則，自主升級實現新版功能也會陷入侵權困局。

第二種，基於x86路線。海光從AMD獲得了x86架構的永久授權，受益於x86交叉授權模式，疊代自由度高。兆芯通過收購台灣威盛獲得了intel公司X86技術階段性授權，不過授權已於2018年到期，後續沒有再簽訂相關協議。

第三種，基於「授權+自研」路線。龍芯從MIPS公司獲得了 MIPS32 和 MIPS64 架構的授權，後續自研形成LoongArch架構。申威的核心技術則是來源於DEC的Alpha 21164，後續也在此基礎上延展了SW-64架構。不過，為了做到對此前軟體生態的復用，兩大廠商在延展新架構時，都保留了原有引進架構的核心內容。

六大CPU發展現狀

當前，在相關政策及市場需求雙重利好下，國產CPU發展取得了長足進步。在性能、安全、生態等維度，形成顯著的優勢。相關產品已在黨政、金融、教育、能源等行業廣泛應用，逐步從「可用」階段走向「好用」階段。

但在「芯芯向榮」背後，也存在一些隱憂，值得我們關注。

華為鯤鵬：基於ARM v8指令集架構授權，在非x86 架構晶片中，鯤鵬 920 具備領先優勢。但如上文所述，ARM作為以販賣智慧財產權為生的企業，通過版本授權方式，限制了受讓企業的疊代權力。從現階段形勢來看，華為拿到ARM最新一代v9架構希望渺茫。在拿不到v9的現況下，其也無法通過自主研發，在舊的架構版本上實現新版本相關功能，否則被視為侵權。至此，華為持續疊代道路，尚不明朗……

飛騰：基於ARM v8指令集架構授權，飛騰現有伺服器 CPU、桌面 CPU、嵌入式 CPU 三條產業線。基於PKS體系，在黨政信創領域市占據可觀份額。此前據業內人士對比，華為鯤鵬和飛騰雖然採用統一架構路線，但飛騰相較鯤鵬有較明顯的安全優勢。

同樣，依賴ARM架構，未獲得ARMv9授權的飛騰，與華為鯤鵬陷入相同困境。在v8架構下持續探索，無疑會逐漸喪失技術、產品競爭力，或無緣晶片頭部玩家的賽道。

另外，有一點值得注意，可能因為架構局限性，基於ARMv8的CPU單核似乎都很難提高，龍芯、海光、申威的CPU單核性能都全面超過這些ARM處理器。

海光：除x86指令集的永久授權，海光還從AMD拿到了ZEN1架構的完全授權，可在此基礎上進行優化升級、修改加工。產品性能起點較高，受益於x86完備的生態體系，具備較高的應用兼容性。在無Zen後續架構授權下，海光已完成三代產品研發。其中，海光3號綜合性能已近乎追平ZEN3水平，充分驗證其已完成引進、消化吸收、再創新，疊代發展速度實在可觀。

雖然在路線、性能、疊代等方面表現的都不錯，但是為滿足市場的最新需求，躋身國際高端晶片第一梯隊，海光還有一段比較長的路要走。

兆芯：基於x86架構，兆芯掌握中央處理器、圖形處理器、晶片組三大核心技術，具備相關IP自主設計研發的能力，已成功研發並量產多款通用處理器產品，形成PC/嵌入式處理器「開先」、伺服器處理器「開勝」、IO拓展晶片/晶片組三大產品系列，產品性能不斷提升。

不過，如前文所述，其x86架構授權已於2018年到期，後續沒有再簽訂相關協議，可能會存在一定法律風險。

龍芯：基於MIPS架構，龍芯自主研發LoongISA指令系統，面向高端嵌入式、個人電腦、伺服器和高性能機等應用。得益於國家扶持，在特定應用場景得到了一定規模化應用。

不過，其現有軟體生態尚不完善，與 x86、ARM生態差距較大，後續商用市場拓展也因此受阻。

申威：基於 Alpha 架構為基礎進行拓展，申威研發了SW-64指令集，並形成一系列豐富產品。在保障特種領域應用和國家戰略任務的前提下，隨著其產品技術的日益成熟，其生態也不斷完善。因特殊性，未實現商業化應用，在特定市場保持較高占有率高。

綜上所述，國產六大CPU玩家，各具優勢的同時，也各有憂慮。在科技創新的頂層戰略長期驅動下，國產CPU廠商任重道遠。只有邁過研發、疊代、生態、安全重重關卡，才有能力在長期競爭中脫穎而出。