国产CPU列队三大阵营，自主就是斗不过外援？

近年来，在核高基项目补贴和国家级集成电路产业投资基金的扶持下，国内从事高性能CPU设计的单位或公司数量也不断壮大，这当中有像龙芯、飞腾、申威这样 拥有深厚技术底蕴的老牌IC设计单位，也有像宏芯、兆芯这样新秀;既有展讯这样的国有控股公司，也有海思这样的非国有制企业。
　　

有人评价这是"百家争鸣、百花齐放"，也有人评价这是"重复建设、互相倾轧"。
　　

事实上，在眼花缭乱的设计单位和公司中，根据自主可控程度高低和市场化运营的难易，可以分为三种难度模式：
　　

一种走独立自主路线，构建自己技术体系的Hard模式，其代表是龙芯、申威；
　　

另一种是自己设计微结构，保障芯片安全可控，但依附于Wintel或AA体系，兼容其软件生态的Normal模式，其代表是飞腾、君正、众志；
　　

最后一种是和大陆外厂商合作、合资，或者在软件和硬件方面完全依附于AA体系的Simple模式，前者的代表是兆芯、宏芯，后者的代表是海思、展讯。
　　

下面，我们就从三种难度模式的发展路线盘点国产CPU的技术路线和市场前景。

Hard模式发展路线
独立自主发展路线顾名思义在知识产权、发展路线选择权方面是完全由自己说了算，走自主路线有以下几个特点：
　　

一是拥有自主发展权。
拥有自己的指令集，可以自主扩展指令集，在发展方向上可以自主选择。例如龙芯就在获得Mips永久授权的同时，自行扩展了148条loongEXT、5条loongVM指令、213条loongBT、1014条loongSIMD，将Mips原本的527条指令，扩展为1907条，发展成为龙芯自己的loongISA，申威对Alpha的指令集也进行了很大程度的扩展。
　　

二是安全可控。
自主构建技术体系，可以实现从软件和硬件上同时实现安全可控。例如，龙芯正在以"loongISA+LCC+GS464E等自主研发的微结构+社区操作系统loongnix+软件生态+产业联盟"为基础，力争打造自己的体系，由于软件和硬件皆自己搭建，因而安全性较高。申威也在积极构建自己的软硬件体系，开发了自己的神威睿智编译器，研发了基于Linux的神威睿思操作系统，加上超算领域不像PC领域那样存在软件生态的掣肘，申威构建自主技术体系的道路可谓一片坦途--于2012年9月投入使用的神威蓝光超算使用了8704片申威1600，搭载神威睿思操作系统，实现了软件和硬件全部国产化。

龙芯GS464E流水线示意图
　　

三是利润全部在国内。
举例来说，龙芯构建了一个涵盖两三百家企业，上万名技术人员的产业联盟。因为拥有自主知识产权，可以实现所有利润都留在龙芯构建的产业联盟内，国外厂商除非加入龙芯的产业联盟，给龙芯当马仔，否则无法分走一分一毫利润。申威因专注超算领域，产业联盟比较封闭，目前除神威超算的液冷系统从国外采购外，其余大多实现国产化。
　　

Hard模式之下也有两个不利因素：

一是技术门槛高，产业化难度大。
设计单位要独立完成指令集扩展、微结构设计、编译器研发、软件生态搭建等工作，还要吸引足够多、足够强的合作伙伴加盟，建立产业联盟。
　　

二是不利于市场化运营。
目前，PC领域是Wintel体系的天下，而移动端芯片是AA体系的天下，服务器方面中低端市场基本被X86芯片占领，而高端服务器则是IBM的传统市场。构建自己的体系必然无法兼容国外Wintel体系和AA体系，不利于市场化运营。

Normal模式发展路线
Normal模式发展路线是指设计单位购买国外指令集授权，自主设计微结构，但依附于Wintel或AA体系，兼容其软件生态的发展路线。典型代表：飞腾(ARM)、君正、众志。
　　

Normal模式有以下两个特点：
　　

一是购买国外指令集授权。
举例来说，飞腾购买了ARM V8指令集授权，君正购买了MIPS授权，北大众志则获得了X86授权(龙芯课题组成立后，AMD主动找上门给的。至于其中的原因，你懂得)。

国防科大设计的兼容ARM V8指令的"小米"
　

二是自主设计微结构和CPU，从硬件上来保障硬件安全可控。
举例来说，飞腾设计了"小米"，并有"火星"和"地球"两款产品;君正设计了XBurst0、XBurst1 、XBurst2，并有Z系列、X系列、M系列三条产品线;北大众志自主设计了UniCore-1、UniCore-2，以及众志-805、PKUnity-3-130 、PKUnity-3(65)、 PKUnity86-2、PKUnity86-3等CPU或SOC，其中PKUnity86-3具有非常高的集成度，实现将CPU、GPU、DSP，北桥与南桥芯片组集成为单一芯片，最大程度地规避了大批量整机生产中的国外配套芯片断货和停产风险。

　　
三是能兼容国外Wintel体系、AA体系的软件生态。
举例来说，"火星"和"地球"能流畅运行安卓及其应用程序;君正则是因为大量应用软件都是针对ARM写的，导致君正无法运行这些应用软件，针对这个问题，君正正在开发的MC转码，能在部分程度上改善兼容性的问题。另外，君正的智能手表inWatch T搭载了TencentOS;北大众志则是能完全兼容Window98、WindowXP、Window7等操作系统。