目前CPU的市場基本被美國兩家大公司壟斷，大哥英特爾和小弟AMD幾乎占據了99%的市場份額。
目前，英特爾和AMD已經與X86指令集和微軟建立了壹個龐大的生態系統，並不對外開放。因此，中國團隊自己制造CPU的空間並不多。
01 CPU定義
CPU是半導體行業中人們經常接觸到的壹種芯片，最常見的應用是在計算機中，其中著名的有英特爾的i9-11980HK和AMD的R7-5800X。
根據CPU的類型，可以分為服務器CPU、家用計算機CPU、嵌入式設備CPU和手機CPU。服務器CPU需要更好的性能、穩定性和安全性，並要求服務器開始運行365天並連續工作。壹臺服務器可以安裝多個CPU。而家用電腦的CPU性能要求比較低，容量小，不需要連續工作，壹臺電腦只能裝壹個CPU；嵌入式設備和手機對CPU的性能要求較低。
根據CPU指令集的體系結構，CPU可以分為RISC和CISC。
CISC是壹臺具有復雜指令系統的計算機。顧名思義，CISC更復雜，具有豐富的指令系統，特定的指令來完成相應的功能，並可以處理特殊的任務。
RISC和精簡指令集計算機專註於經常使用的指令，並通過組合指令來完成不常用的功能，從而實現簡單高效的特點。壹個RISC不能處理特殊任務。總的來說就是常用功能的簡化和不常用功能的復雜化。
其中，CISC代表X86指令集，RISC代表ARM，MIPS，RISC-V，Alpha，SPARS，此外還有中國自主研發的DEC和LoongArch指令集。
02六款國產CPU
首先，我們來了解壹下什麽是CPU的生態環境。CPU的生態環境就是壹款CPU推出後，系統和軟件對它的支持和優化程度。比如國產CPU龍芯沒有很好的生態，自主研發的MIPS和LoongArch都不能支持Windows系統。
很難獨立建立生態環境，如果生態沒有建立起來，軟件商店就沒有軟件了（比如QQ停在Linux），這也是國產CPU發展的最大瓶頸之壹。
目前國內有六大CPU設計廠商。它們是華為、騰飛、趙信、神威、龍芯和廣海（均未列出），它們以不同的方式參與CPU的設計。
CPU國產替代的故事還得從英特爾說起。
英特爾利用PC的快速發展，建立了X86架構，確定了壹套通用計算機指令，並與微軟壹起在X86指令集上建立了壹個龐大的生態。
目前X86指令集沒有對外授權，只有Intel和AMD掌握，X86在PC和服務器領域是最好的。其他指令集的生態環境遠不如X86，留給中國團隊的發展空間有限。
中國CPU分為三條路線。
壹種是以龍芯和神威為代表的:自研指令集。
龍芯最初采用MIPS精簡指令集制造通用CPU，主要產品為自主可控的消費類如服務器、臺式機、嵌入式系統、航天器等領域。
神威最初采用的是Alpha精簡指令集，主要用於超級計算機和軍事領域。
龍芯和神威因為生態原因很難發展，尤其是龍芯。如果妳想進入服務器和臺式機市場，妳必須有壹個良好的生態。
由於MIPS的解體，Loong Arch開始開發自己的指令集，該指令集完全由Loong Arch獨立開發，並與MIPS生態兼容。它還開始嘗試使用二進制翻譯來兼容ARM和X86處理器。Loong Arch的目標是在2025年消除指令集之間的壁壘，徹底解決兼容性問題。
由於收購了Alpha，神威開始開發自己的指令集-SW64，它是從Alpha改進而來的。神威制造的神威太湖輕型超級計算機采用了號稱“國之重器”的SW64指令集，在國際上有壹定地位，多項指標居世界第壹。
第二條路線以華為和騰飛為代表:ARM指令集授權。
除了巴龍之外，華為芯片的“四大天王”麒麟、鯤鵬、巴龍和盛騰眾都是在ARM指令集的授權下開發的。其中最著名的是“麒麟”，它曾經在手機領域占據領先地位，直到海外因擔心華為的崛起而開始制裁華為，從而“麒麟”暫時被忽視。
騰飛也是國內采用ARM架構的CPU制造商之壹，其技術不遜於高通。目前該公司被美國列入黑名單，其芯片制造工藝也陷入停滯，有可能成為第二個華為。
除了華為和飛騰之外，國內還有很多基於ARM架構制造芯片的廠商，比如貴州華芯通和展訊通信。
第三條路線以兆芯和廣海為代表:合資獲得X86授權。
兆芯X86架構的授權來自於威盛以65，438+0，654，38+0.8億美元的價格向兆芯出售了部分與X86處理器技術和數據相關的知識產權。Megacore基於X86生態和技術，性能普遍高於龍芯，但仍無法與英特爾抗衡。
廣海的X86架構許可是通過與AMD的合資企業擁有AMD的許可IP，但它不是壹個完整的技術轉讓，而是閹割後的殘缺版本，因此其性能不如AMD銳龍和高通驍龍。
03 RISC-V
RISC-V是近年來流行的新指令集。它是壹個開源指令集，免費向用戶開放。也正是這壹特點使其被許多專家認為是中國處理器行業的壹次機會，而且可能是最後壹次機會。
目前CPU的全球市場格局是以X86架構壟斷PC和服務器行業。ARM架構壟斷了移動設備行業，這兩家公司幾乎覆蓋了所有CPU市場需求。
X86架構屬於“Wintel”（英特爾+微軟）。它是壹個封閉的指令集，未經外部授權。簡單來說就是沒人想用，但我自己可以用。ARM架構屬於可許可指令集+可許可設計。簡單地說，妳需要我的同意和收費。如果妳想基於它進行設計，妳必須得到我的同意並再次收費。
正因如此，RISC-V作為壹個開放指令集，得到了中國團隊的大力支持，被視為生命線。
RISC-V有那麽好嗎？我們主要要看兩個方面:壹個是它的生態是否良好，生態是決定指令集發展空間的最大因素；另壹個是是否完全免費，未來是否會再次被卡脖子。
首先，RISC-V的生態是什麽？
RISC-V具有高性能、低功耗、小面積、易擴展等技術特點。最重要的是其開源免費的獨特屬性，帶來了許多合作夥伴，並逐漸擴大了影響力。
從2015開始，RISC-V基金會成立了25個成員，現在已經有300多家單位加入，包括阿裏、谷歌、華為、英偉達、高通、中國科學院、麻省理工學院等。
幾天前，有知情人士表示，英特爾將以20億美元的價格收購RISC-V領域的重量級公司SiFive，這也表明了英特爾的態度。
雖然英特爾在基於X86架構的PC和服務器領域所向披靡，但移動設備壹直是他的心病，ARM在移動設備領域無法抗衡，而RISC-V的出現給了機會。
然而，ARM的壟斷地位仍然難以撼動。RISC-V未來可能與X86聯手對抗ARM，但更有可能進入嵌入式設備市場，成為物聯網領域的“壹哥”。
壹般來說，PC、服務器和移動設備很難受到RISC-V的幹預，相反，壹些嵌入式設備，如空調、冰箱、掃地機器人和電動汽車等具有更好的開發環境。
第二，RISC-V是否總是免費的。
RISC-V起源於2010，由加州大學伯克利分校的壹個研究小組開發。當時他們建立了壹個新的指令集，因為市場上現有的指令集相當復雜，成本和門檻太高。
“開源架構RISC-V將永遠免費，成為人類的共同財產。與X86和ARM架構的高門檻相比，開源架構RISC-V將帶來芯片設計的革命”——RISC-V架構的開發者之壹Krste Asanovic博士。
這是RISC-V架構開發人員的原話，表明指令集是完全開源和免費的，到目前為止他們很好地履行了這壹點，甚至將基金會總部遷出了美國，搬到了瑞士（永久中立國），以防止美國當地政策的限制。
雖然RISC-V在性能上做得很好，但畢竟還是存在隱患。
實現RISC-V指令級架構的處理器內核有許多不同的微架構實現方式，微架構的實際模式分為不同類型，包括開放、授權和封閉。
雖然基於RISC-V開發CPU不需要支付許可費，但如果直接用RISC-V內核設計，也需要支付許可費。壹般來說，妳使用它不需要向我收費，但妳想在我同意的情況下設計它甚至收費（我們目前是免費的，但我有權在將來收取壹些錢）。
綜上所述，目前全球指令集以X86、ARM和RISC-V為主，RISC-V作為新時代的弄潮兒，得到了各大廠商的認可，有發展空間，但還不足以撼動其他兩大指令集的地位。但可以預料的是，當RISC-V長大後，它可能仍然會卡在中國CPU的發展上。我們需要保持隱患意識，在跟隨外國人步伐的同時發展。
縱觀計算機CPU領域的國內廠商，龍芯專註於自研，開發屬於中國的指令集，目前可以滿足壹些黨政領域和保密工作的需求，但其在進入家用計算機領域時仍需改善CPU的生態和性能；在服務器CPU方面，神威在超算方面小有成就；華為最近也傳出已經完成40納米美化工作線，明年將突破20納米工作線，麒麟可能會回歸；壹些未上市公司如萊辛科技和平頭哥也在嘗試RISC-V領域。
種種跡象都在證明，雖然我們起步慢了30年，國產CPU也壹直在突破，但路漫漫其修遠兮，但曙光終會到來。
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芯片產業鏈圖（綠色背景已寫好）
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