極不平靜的2020年將要結束的時候，京東商城上悄然上架了一款純國產筆記本，來自長城的UF717 14 英寸輕薄筆記本。這款產品很快就吸引了很多的關注，因為無論是CPU、內存、顯卡和操作系統，全部來自國內廠商，是真正意義上的純國產產品。

這款筆記本的核心是飛騰 FT-2000/4 處理器，是飛騰公司專門為桌面打造的CPU，基于ARM架構，具有4核心，主頻可達2.6-3.0GHz。

這已經不是國產CPU第一次出現在筆記本上，進入2020年以來，無論是資歷最老的龍芯，還是主攻X86的兆芯，都有CPU被用在筆記本上。此外，搭載國產CPU的服務器也頻頻進入國內集采的名單中。

國產CPU的轉運之時是否已經到來？

新機遇 新空間

經過艱難跋涉的國產CPU已今非昔比，現在已形成6大廠商并存的局面，除去人們最為熟悉的龍芯之外，其他5家分別是天津飛騰、華為海思、兆芯集成、申威科技及海光信息。

成立最早的龍芯曾經孤軍奮戰多年，經過產業化的洗禮之后，終于見到了曙光，即將在科創板上市。并且，龍芯生態合作伙伴已達上千家，自主生態已初具規模。今年7月份，龍芯牽頭成立了 “龍芯適配聯盟”，吸引了 50 余家IT頭部企業加入。

在衡量公司硬實力的出貨量方面，龍芯近幾年也表現不俗，用安全應用的芯片銷量超過10萬顆，民用信息化方面的出貨量超過100萬顆，在網絡安全、能源、交通、光電等方面，基于龍芯的IP授權，出貨量超過1000萬顆。

同在出貨量上取得突破的還有天津飛騰，盡管產業化的時間不長，卻在2020年交出了亮眼的成績單：全年出貨達150萬顆，營收超13個億。其他幾家雖沒有公布出貨數據，按照業內人士的說法，也都有了相當大幅的增長。

相比于2019年，2020年的國產CPU有了爆發式的增長，原因是多年的積累在市場環境的改變中終于得以釋放。

中美貿易戰的爆發引發了國產替代大潮的興起，讓國產CPU有了被接納的動因，而新基建帶來的萬物互聯、人工智能、5G通信、數字城市等應用的興起，以及基于底層核心算力、覆蓋從端到云的信息產業協同發展和安全可信的體系建設，則給予國產CPU巨大的成長空間。

觀察三大運營商2020年的通用服務器的集采狀況，可以看出國產CPU所獲得的新“待遇”。在中國聯通的集采結果中，多樣性計算標段中共有華為、紫光華山、神州數碼等7家企業中標，所采用的CPU為華為鯤鵬和海光Dhyana。中國電信發布的2020年服務器集中采購項目貨物招標集中資格預審公告顯示，采購11185臺H系列的國產服務器（包括基于鯤鵬920系列的服務器或基于海光系列的服務器），占集采總數的19.9%。中國移動2020年PC服務器集采項目中，華為、中移系統集成、中科可控等公司入圍，基于鯤鵬處理器的服務器中標達19563臺。

國產服務器的中標也被視為行業信創市場開啟的信號，迎接國產CPU的將是一個廣闊的空間。據華泰證券預計，整個信創行業的桌面CPU潛在市場空間為600億元，服務器CPU潛在空間約為240億 元，共計達 840 億元。

技術路線 誰執牛耳

CPU的演化路徑中，最重要的就是指令集。指令集相當于一個橋梁，連接了CPU和外部系統，對生態形成至關重要。

6大家國內CPU公司，分屬于4大指令集架構。其中，海思和飛騰采用了ARM指令集，龍芯采用了MIPS指令集，海光和兆芯采用了X86指令集，申威則采用了ALPHA指令集。

每種指令集都有其特色，很難說清孰優孰劣，但是每種指令集背后的生態卻有著不同的表現。整體來看，ARM 架構的芯片占據了移動芯片領域90%以上的市場份額，X86則在桌面和服務器幾乎形成壟斷，MIPS已經退出了第一梯隊，卻也有部分廠商在使用。

因為指令集背后都需要一條生態鏈做支撐，如果自行研發一個指令集，技術上可行，推廣則非常困難。所以國產CPU在早期開發時，都選用了現有的成熟指令集。

指令集之間的差異會造成授權方式的不同，使得實現自主可控的程度產生差別，進而影響到生態的構建。從國產CPU誕生之日起，就因為指令集的選擇而引發了廣泛的爭議，至今也未能平息。

獲得指令集的授權通常有兩種方式：架構授權和IP內核授權。

架構授權：最高級別的授權方式。允許被授權方研發芯片，兼容授權方發展出來的指令集架構，主要好處在于可以分享授權方建立起來的軟件生態紅利。不過由于架構只是處理器的抽象描述、設計理念，對被授權方的研發能力要求非常高，設計中出現任何錯誤，都將造成投資失敗。

IP內核授權：分為軟核授權和硬核授權。軟核授權允許被授權方進行后續的架構設計，可以適配各種工藝，靈活性較大。硬核授權已有固定的拓撲布局和具體工藝，并已經過工藝驗證，可以拿來立刻使用，缺點就是授權廠商對其實行全權控制，對知識產權的保護相對簡單。

IP核授權多見于國內的MCU廠商，國產CPU大部分都采用了架構授權的方式，如龍芯獲得了MIPS的授權，海思和飛騰獲取了ARM V8指令集的永久授權。

在美國對中國科技實行打壓的情況下，國產CPU的自主可控成為一個敏感的話題。質疑的聲音認為獲得架構授權并不是完全的自主，但從產業的發展歷史來看，這是一條既能自我掌控又能享受生態紅利的方式。

飛騰公司副總經理張承義博士就表示：“在ARM處理器指令集永久授權的下面，我們堅持走自主設計的道路，這樣既解決了自主的問題，又解決了可控的問題，我們認為這是一條能夠解決CPU國產化的可行道路。”

飛騰與海思這幾年能夠異軍突起，這與依托ARM生態有很大的關系。ARM處理器的高能效比特性，加之靈活的授權方式，使其已經滲透到各種電子設備中。在移動端和嵌入式領域占據優勢以后，ARM正在向桌面和服務器市場擴展，這對使用ARM架構的國內廠商不啻是一大利好。“只要ARM桌面和服務器生態搭建起來，就將帶動開發人才、軟件生態和用戶往ARM方面發展，與此同時也將帶動國內ARM架構CPU更大規模的應用。”一位業內人士表示。

不過，國內CPU指令集分散的局面也存在弊病。有分析師就指出，國產CPU的單品出貨量都不算大，這就給操作系統、中間件、數據庫以及應用軟件企業造成非常大的困擾，讓操作系統、軟件企業與處理器芯片的適配不太容易，內生的配套機制還沒有完全形成。

攜手操作系統

要生成配套機制，首先需要國產操作系統的有力支撐。國產CPU以前的孤軍奮戰，也與沒有和國產操作系統形成強強聯合很大關系。

不過，這種局面已經發生了改變。2020年，由中國電子全力打造的PK體系已經發布了 2.0 版本，這個由飛騰CPU（Phytium）+麒麟操作系統（Kylin）組成的具有完全自主知識產權的中國架構有望成為中國的Wintel聯盟。

兩者的結合已經在技術層面形成了協同效應，根據全球權威第三方評測機構SPEC的CPU測試成績，基于國產飛騰Arm 64服務器和銀河麒麟V10操作系統的產品測試成績在434個測試結果中排名第11位，是今年非x86 CPU的最好成績。

一位業內人士表示，經過8年多發展， PK體系走過了能用、好用、到管用的階段。目前PK體系在很多領域，尤其是關系國計民生、對安全性要求比較嚴格的行業，例如電信、廣電、能源、金融、公路水路交通、鐵路、民航、郵政、水利、應急、衛健、社會保障等行業，已得到廣泛應用。以麒麟操作系統為例，在目前相關領域的市場占有率超過90%。

同時，PK體系也向其他國產CPU敞開了大門，麒麟V10可以做到同源開放支持4種技術路線的6大國產CPU平臺，應用商店的軟件包括QQ、微信等通訊工具，WPS、永中Office等辦公應用。

其他國產操作系統也同樣加大對國產CPU的支持，比如UOS就在近期完成了與龍芯、兆芯的適配。目前，UOS已支持全部國產CPU品牌，并與國內各主流整機廠商以及數百家軟件廠商展開了全方位的兼容性適配工作。

當前，國產CPU 市場主要分為三類：黨政軍及重點行業、企業和消費級市場，需求特點各異。在國產操作系統的加持下，國產CPU已經初步穩固了黨政軍市場，并向重點行業市場拓展。

在中美貿易戰的大背景下，國內關鍵IT基礎設施、涉密、電子公文等領域正在推動自主可控試點，基于國產 CPU 的信息產品已經得到應用。同時，金融、電信、能源等重點行業領域也在加大基于國產 CPU 的服務器產品采購，使用范圍正逐步進入核心領域，目前飛騰、兆芯、海光等產品在金融、電力等市場都有公開的應用案例。

企業級市場主要是高性能計算和嵌入式 CPU，將是國產CPU未來重要的增量市場，而消費級市場則是國產 CPU 長期要突破的目標，尤其是桌面CPU性能、生態等方面還需要進一步加強。

然而，羅馬并非一日而成。業內人士表示，以國產CPU為核心的自主可控軟硬件平臺最主要的問題就是生態問題，它不但需要國家從上而下的推動，并且需要整個產業進行垂直協調，還要抵御國際生態的夾擊。所以，國產CPU的全面騰飛還需要時間。
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