来源 | 芯基建，作者：吴优
编辑 | 何婷
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主打安全自主的国产CPU在党政、金融方面应用最为广泛。
CPU作为三大核心芯片之一，长期被英特尔和AMD占据全球80%以上的市场，国内虽然也有飞腾、龙芯、海光、兆芯等企业在做自己的国产CPU，但原先就已构建起的市场格局壁垒高，短时间内难以改变，尤其是在生态方面处于劣势。
虽然众多国产CPU公司不像英特尔和AMD等芯片巨头早在50年前就已经开始在半导体行业中摸索前行，但发展至今也有20多年的历史沉积，开发出较为完成的产品线，近几年正加速布局生态，并取得一定进展。
那么，目前国产CPU的性能究竟如何？其生态建设具体进行到哪一步了呢？
国产CPU谱系全面，在研一代对标国际主流
上周五，以飞腾和龙芯为代表的国产CPU都在2020中国芯应用创新高峰论坛暨IAIC颁奖典礼上介绍了自己的产品线，两家厂商都各自拥有三个产品系列，总体上产品谱系全面，覆盖领域广泛。目前飞腾拥有包括飞腾腾云S系列、飞腾腾锐D系列和飞腾腾珑E系列在内的三个系列产品，其中S系列是高性能服务器CPU，应用于计算和存储服务器、数据中心等，D系列是高能效桌面CPU，主要应用于桌面整机、已提价和便携机等，E系列是高端嵌入式CPU，用于嵌入式装备信息系统、工业控制等方面。相比其他CPU，飞腾系列产品有何特点？国产CPU最先看自主研发的程度，天津飞腾信息技术有限公司品牌推广柯冠岩表示，判断CPU性能的一个关键指标是看CPU的单核性能和内核设计能力，飞腾系列产品所有内核的研发全是由飞腾本土团队完成。“飞腾系列的另一个特点是安全，是非独立式国产CPU里面首个从CPU层面建设安全架构标准，从CPU层面支持国产计算机系统自体向上的本质安全。”柯冠岩说。值得一提的是，飞腾去年发布的桌面CPU飞腾FT-2000/4作为首款在CPU层面有效支持可信计算3.0标准的国产CPU，主频最高可达3.0GHz，市场表现良好，成为目前飞腾CPU产品中首个销售量突破百万个的产品。柯冠岩表示，对于CPU而言，如果单款产品的数量不能过百万，是很难在市场立足的，因此这一成绩对飞腾而言意义巨大。龙芯也将其CPU也分为三个产品系列，不过二者的分类标准不尽相同。龙芯将其CPU分为1号小CPU、2号中CPU和3号大CPU，大CPU为64位多核系列处理器，面向桌面和服务器，广泛应用于政企、金融、教育等通用化信息，中CPU为64和低功耗单核系列处理器，面向网络安全和工业控制，应用于电力控制和轨道交通，小CPU为32位低功耗、低成本处理器，主要面向低端嵌入式和专用领域。同样，自主与安全性强也是龙芯的主要特点，据广东龙芯中科电子科技有限公司总经理江山介绍，龙芯目前广泛应用的一代桌面处理器3A3000/3A4000和服务器处理器3B3000/3B4000拥有自主指令集LoongISA，所有IP模块都是自主设计，拥有片内安全机制，内置国密，可信性高。“目前我们的市场占有率是40%以上。”更值得期待的是龙芯目前在研一代的桌面、服务器CPU。龙芯官方介绍，龙芯在研一代CPU对标国际主流产品，其中3A5000桌面CPU将采用12nm工艺制程，相比上一代3A4000性能提升50%，性能高于国内7nm ARM处理器，3C5000服务器CPU也将采用12nm工艺制程，最高频率可达2.5GHz。按照一款产品的传统发展逻辑，当产品链完整之后就是应用落地与生态建设。柯冠岩在谈到新基建对整个信息产业提出的四大考验时，就谈到了应用的快速落地是新基建发挥建设效益非常重要的环节。飞腾作为一家从事国产CPU的设计与研发20多年的公司，通过多种方式加快应用落地。2020年中国芯应用创新设计大赛开设飞腾专项赛道就是一次推动应用落地的具体实践，这一赛道专为基于飞腾CPU进一步开展创新性研发的项目而设置。在获奖的项目中，有基于飞腾CPU的商用级统一存储系统，有基于飞腾平台的多并行操作系统的新一代Web应用防火墙，还有基于飞腾的核心交换机、工控平台、轻薄笔记本、一体服务器、网关系统等产品，足以见得飞腾CPU本身具有广泛应用落地的潜力。在实际应用落地上，飞腾在包括云计算、5G、交通、大数据、AI和能源等新基建领域都有应用落地。对于5G产品应用落地，柯冠岩说：“在5G方面，国内国外都在同一起跑线，都没有非常成熟的产品，也没有很多的落地压力，相信在这一领域国产芯很快就能追上国际水平。”龙芯系列产品的应用落地更为广泛，在安全类应用方面，高质量等级芯片销售量超过10万颗；民用信息化上，党政、教育、海外等出货量超过100万颗；在网络安全、能源、交通、光电等方面，基于龙芯的IP授权，出货量超过1000万颗。在生态建设方面，飞腾目前已经联合1000余家的国内软硬件厂商，打造了一个完整开放的国产生态体系，推出了6大类900多种整机产品，以及完成适配和正在完成适配的软件和外送达2400多种。龙芯则在全国成立8个子公司，与60余家公司共同组建龙芯生态适配服务产业联盟，实现资源互动。龙芯官方表示，目前龙芯以及有超过1000多位紧密合作伙伴，超过2万的开发人员，并提供芯片级开放、主板级共享、内核级支持和开放性商业模式，打造真正开发的全产业链生态体系。此外，龙芯拥有自己的龙芯浏览器和桌面生态，包括QQ、微信、CAJ阅读器、美图秀秀等软件都已经可以在龙芯桌面上运行，即用户能够在龙芯桌面上完成文档编辑、Web业务、3D高清视频等操作应用。下一个十年，龙芯计划成为支撑产业型的CPU企业，逐步走向开放市场和国际市场。从飞腾和龙芯的发展现状来看，主打安全自主的国产CPU在党政、金融方面应用最为广泛，近两年出货量取得新突破，生态链正逐步扩展，可适配软件基本能够满足用户需求，但在消费级市场的发展上，仍然同国际主流CPU存在显著差距。
或许国产CPU真正打入消费级市场之时，才是国产CPU才真正崛起。