1. 龙芯这种从下到上都是自主设计，指令集虽然是模仿的，但也勉强算是自主的，现代CPU架构下指令集的差异性已经不大了。
2. 用开源的硬件方案的，代表类型有SPARC架构下的一些CPU，比如神舟飞船上用的就是这类，拿别人开源的东西改改就可以用了。
3. 直接买别人的硬件方案，这了指的是买了全套东西的那种，代表类型有alpha架构，也就是申威系列，太湖之光用的。
4. 拿别人的授权，然后生产CPU的，代表类型是华为海思这种，拿到ARM的授权，然后重新设计的，虽然ARM会提供公版，但像拿来直接用还是有点难度的。
龙芯这种其实意义是最大的，基本上把CPU设计中所有的水都试过，虽然也出过能跑Linux的桌面版本，但整体技术来说有点落后，并且市场前景也不乐观，MIPS自己都快死了。
龙芯肯定会活着，至少作为国家战略的技术储备，也会有人让它活着，但活的好不好就难说了。玩硬件太烧钱了，看Intel挣的多，烧的钱更多。
SPARC和alpha其实在实际中差不多，一种是开源的，另一种是整体买过来的。问题在于，不管是开源还是买的，基本上搞不到太好的东西，虽然申威拿到的超算的第一，但申威自身的问题很多，比如内存设计就很弱，适合做并行计算，但不适合民用。当年太湖之光拿下超算第一的时候，很多人觉得国产CPU成气候了，其实不是那么一回事，民用领域对单核性能要求很高的，申威的单核可能还不如龙芯（没研究过具体数据，可能有偏差），申威的优势在于浮点性能强悍，但普通用户要那么强的浮点性能干嘛？
SPARC多用在航天领域，欧洲人一直在用，我们在后面跟着学（之前写的有误，老美用的是PPC，欧洲人用SPARC），我们自己造的SPARC整体上还是有一定的差距，如果只是使用的话，已经足够了。
第四类就是拿授权，自己设计Soc之类的，这类包含很多，广义一点来说，兆芯（x86）、飞腾（ARM）、海思（ARM）、展讯（ARM）等等，好像PPC指令集在国内也有拿到授权的。龙芯拿到MIPS授权以后，其实也可以归到这类，但毕竟龙芯早期确实是全自主设计，只不过是“兼容”MIPS指令，而且龙芯发布的年代国内缺人缺钱，条件要困难的多。
狭义的看，像兆芯这种其实不算，因为没有什么自主性可言，其实就是VIA，但要是哪天VIA卖给国内也许不是什么坏事，起码可以合法生产x86的CPU了（评论里说最新的兆芯已经重新设计IP了，如果这样就跟海思之类的差不多）。
拿到的授权不同，自主的程度也不一样，有些可以做深度定制，有些就只能简单改改，因为这类厂商实在是太多了，我了解的不全，不好一一评价。但我个人认为，从商业化的角度上看，这条路是最好走的。兼容性上没有门槛，前期不需要烧特别多的钱（但也不少），对于商业化来说相对比较容易。
最后一类是拿别人的片子搞破解抄袭之类的，基本没有什么市场可言，要么是打着科研的旗号，要么打着国防的旗号，要么就是纯粹骗钱，当然可能两三种情况并存的也有。还有，特别注意区别一下龙芯是自己做出来的，汉芯是靠打磨骗钱的，两个不是一回事。
生产方面，国内芯片工艺相对落后，光刻机被卡着脖子，高端的芯片生产不了。这里的芯片类型包括但不限于CPU、内存、Flash存储等，低端的可以做一些，高端的基本没戏。设计CPU已经很烧钱了，造CPU就更烧钱，这方面除了收购别人已经没有捷径可言，可是稍微好点的又限制中国收购（镁光），龙芯过去都是委托别人制造的。
光刻机虽然是别人不卖，但主要原因还是工业积累的时间不够长。从科技树的角度上看，光刻机依赖于高精度机床、高精度光学设备（镜片），这些东西国产的都不行，说到尼康，都知道是做单反的，其实尼康还做光刻机，而国内就没有这样的企业，所以国产光刻机的路还很漫长。
以上所有大类又可以细分为民用市场和专用领域两大块，其中2、3条又分为改logo改皮肤的，以及深度定制的。
软件不像硬件那么好界定，毕竟指令集什么的，是一下就能看出来的，软件想要搞清楚究竟是借鉴还是抄袭还是原创，有一定难度。
全自主设计的，这个怎么说呢，要说多，也非常多，一个计算机专业的本科生或者研究生，水平高的就能自己搞一个简单的内核，16位的、32位的、64位的，基于SMP/SMT的，甚至带虚拟化的，我自己都写过类似的东西。难度一点也不高，但操作系统重要的是生态，这方面全自主设计的国产系统基本上是零。
全自主设计的国产系统，一般都在专用领域，总之民用的不多见，比如嵌入式的DJYOS（我不是太了解，只是听说）等等。
拿开源的改的，是国产系统里最常见的方式，因为这样可以避免生态系统的困局，但也很容易招骂，比如过去的麒麟、红旗之类的。基本上都是改Linux，或者BSD系列。这里也有一些深度定制的，比如deepin之类的。
普通用户接触的“国产”操作系统，大部分属于拿开源的改的这一类。同时，在超算、嵌入式领域，这种思路也行得通。
合法拿闭源的改的，这类里也有不少，只不过很多人不了解。跟硬件一样，软件一样可以拿到完整的授权（源码级），然后就可以自己DIY了，只不过要掏很多钱，代表类型是VxWorks这类，在嵌入式里很常见。我在上家公司做交换机的时候，OS的核心也是买的。
还有一类是不合法的，但这种却没人管，因为管不了，主要集中在国防，航天军工这类行业里。前面我已经说了，国内喜欢抄老美的方案，不管硬件还是软件，硬件的CPU抄完，操作系统也跟着抄，但因为不敢明面上直接抄，只好打着兼容XXX系统这种旗号了，究竟这类系统是全自主的还是全抄袭的还是混合的，我也搞不清楚，民用领域很难接触到，不做评价。
就出路而言，2、3、4其实差不多，论自主可控程度，基本上都是一致的（都有源码）。别觉得抄的东西不一定就好，其实抄别人的，本身也不那么容易，抄好了反过来把对方吞并，也不是不可能。
有些领域因为要紧跟着老美的步伐，不得不采用抄袭的方式，这其实是一种省钱办事的好方法，自己去试水需要付出的时间和金钱的代价都太大，本来我们就落后，再挨个试水，差距只会越来越大。
有人会说源码不是中国人写的，不安全。我想说的是：源码都给你了你还觉得不安全，那什么是安全？中国人自己写的就安全无bug？简直是笑话。是从头写一个操作系统更容易更稳定，还是拿现有的源码研究更容易更稳定？
至于民用系统，走Linux的路子其实也没什么问题，将来国内企业有钱了，保留Linux上层API，把内核换了就完事了，况且Linux社区里华人的贡献也不少呢。Linux是属于全世界的。
同时，也别把国产系统想的多么重要，从科技树的角度上看，国产系统依赖国产硬件，国产硬件依赖国产工业设备（机床、光刻），先把依赖性搞清楚了再看看哪个才是最重要的。真有一天美国对中国搞技术封锁了，最大的问题是芯片，而不是什么操作系统之类的东西。
而且建立一个完善的生态系统需要很多很多钱，可能是几倍十几倍三峡工程、京沪高铁的钱，国内缺钱的地方很多，搞IT的千万别觉得自己是个程序员，国内的所有资源都应该投放到软件行业。代码不能当饭吃，代码不能当水喝，代码也不能给谁生孩子。
原载本人公众号《inrealworld》，欢迎转发，转载请联系《inrealworld》公众号。
《一段关于国产芯片和操作系统的往事》写到国产方舟CPU和国产软件的故事。 笔者不禁想起，十五年前在大学时，一个视频点播机房曾经全部部署过方舟CPU的瘦客户端。过了两年，都换成普通PC了，当时的瓶颈似乎是集群带宽不够。我觉得领先两步是烈士，当年我们各个方面差距非常大，这些年我们虽然高端制造还有极大差距，但是很多东西还是追了上来。如果没有方舟们之前的工作，没有当时方舟们的成功流片，就没有后来我们对体系结构这么深的理解，也没有君正，申威，国防科大，展讯等很多公司现在能够继续在自研CPU上继续往下走。
一直觉得专业的人做专业的事情。经济，贸易这些笔者也不太懂。恰好本人是芯片专业，后来一直做操作系统相关的工作，这些年对于国内CPU，SOC比较关注。正好借这个机会梳理下中国CPU。本文没有借东风，火烧赤壁的精彩。分析且仅仅往下分析一层，希望比各种吐槽提供更多价值信息。
首先需要说明的是，国内CPU公司的设计不一定都在国内。技术发展水平，美国出口限制（并不是专门针对大陆）等原因导致很多国内公司CPU的一部分设计在国外。本人也不太喜欢国产CPU这种提法，看看具体能做什么有意义的技术，把技术水平提高，比单纯强调国产有意义。
CPU其实有不同的场景，也有不同的需求。做东西还是为了满足诉求，不是为了做而做。比如国家安全，比如针对自己场景做特定的优化。总体来说，超算领域，我们有申威CPU；手机芯片有展讯的SC9850KH；低功耗服务器、个人计算机、工业控制、网络安全方面我们有龙芯；低功耗嵌入式CPU有君正。
CPU和操作系统及其生态：网上不少人说到CPU和操作系统就说生态，就好像我去爬山你拦住我，非要和我讨论环境保护。生态重要，但是和CPU和操作系统的研发和应用并不是同一个话题。
抽象的计算机体系架构：简单说只说CPU涉及到的工程实现，不说学术。计算机体系结构可以参考学术论文，例如isca。
芯片设计软件（EDA工具）：CPU工程设计属于芯片设计，芯片设计需要与芯片生产工艺相关的芯片设计软件。
Foundry，即芯片制造商，国内最大的制造商是中芯国际，大中华区最大的是台积电，全球最大的是英特尔。投资周期长，投资以10亿美元为单位。
芯片生产设备（即芯片制造设备）属于高端制造的一部分。全球芯片生产设备集中在美国日本荷兰。这个笔者也不太了解，而且还涉及到禁运。
芯片设计和制造流程：二者极为都极为复杂，而且与CPU设计生产没有直接关系，超过了笔者只想多分析一层的计划。
CPU是计算机系统中用于计算和控制的芯片，是计算机系统的核心。中学学的半导体二极管，三极管等器件，大家还记得吧。芯片是把很多，甚至千万、上亿个半导体器件放到一块二氧化硅（沙子的主要成分）上。经常有个说法是中国无芯，很有意思的是，结束中国无芯历史也被宣布好几次了，这是为什么呢？因为芯片种类繁多，例如计算和控制相关的有CPU，GPU，MPU，NPU等等，还有存储的芯片，各种通信芯片等等。如果我们把Macbook pro拆开，下图的“胡子”叫主板，主板中红色框框就是英特尔的CPU，如果我们把芯片拆下来，正面和反面如图所示：
如果把上述主板中的多个芯片集成到一个芯片中，称为SOC（System On a Chip，片上系统）。SOC通常包括CPU，显卡，内存控制器，硬盘控制器等模块。例如下图是华为最新旗舰手机的核心SOC麒麟970（下图CPU是华为购买的ARM CPU；GPU即显卡，功能和上图苹果macbook的AMD显卡一样；DDR指内存控制器）：
在我们的PC和服务器领域，通常CPU是个单独的芯片，例如英特尔，龙芯的服务器芯片。但是在手机中一般设计成SOC以提高系统可靠性，降低功耗，例如高通，华为，联发科，展讯等公司的手机芯片。笔记本中也经常有CPU和GPU在一个芯片的情况（即APU）。
如果仔细看全球自研CPU的发展，尤其是自研ARM CPU的发展，能看到明显思路是先购买包括CPU在内的各个模块自己设计SOC，逐步到SOC级别的优化，优化和设计模块，甚至自行设计CPU。例如苹果手机芯片从最开始的ARM11，到2009年iPhone 3GS的Cortex-A8再到后来的自研CPU，苹果公司通过软硬件极好的配合，用相对较低的CPU和内存配置做到了比Android更流畅的体验。CPU作为SOC中最复杂的模块之一，要想保持竞争力，有断裂点，自己做是个很自然的选择。除了军工或国家安全的需要，自己做CPU的好处还有：微架构的设计可以更符合场景需要，例如更好的性能功耗比等等；在体系结构允许范围内做优化或加自己的扩展。
龙芯(Loongson)是中科院计算所研发的，属于MIPS兼容架构，目前共有三代。2002年推出第一代处理器（32位）。2003年10月17日，64位的龙芯2号首片MZD110流片成功。代号MZD110纪念主席诞辰110周年。2009年最新一代龙芯3成功量产后，计算所内部服务器全部替换使用龙芯服务器。作为一款通用处理器，原有x86软件如何使用是个大问题。技术上讲，对于有源代码的软件，可以通过移植和重新编译解决；对于没有源代码的软件，需要以某种方式在龙芯芯片上模拟运行。龙芯至迟从2004年开始做x86软件运行加速工作，基本有两个思路，一是CPU硬件直接支持部分x86指令；二是软件DBT(Dynamic Binary Translation)优化。DBT是在系统运行时动态把其它架构的软件（例如x86）转化为本芯片支持的软件。当年英特尔在移动市场推广x86手机芯片，同样使用了DBT技术。
MIPS是世界上第一个RISC处理器。消费市场上大家知道的CPU，除了英特尔是CISC架构起家，其余各家（Power，ARM，RISC-V）等都是RISC架构。龙芯的Loongson ISA在MIPS上也有扩展，是个消化吸收并针对需求优化的过程。此外，龙芯已经成为著名发行版Debian的mipsel架构的编译机器。
此外，君正公司SOC的自研CPU也是MIPS架构，其核心人员来自前文提到的方舟。君正之前做过MP4芯片，平板芯片，目前主攻智能穿戴。由于MIPS架构的优势和自身技术积累，君正的SOC功耗都很低。
展讯产品线除了ARM架构还有和英特尔合作的X86芯片。这里只说ARM。非技术人第一次听说ARM也许是2016年日本软银孙正义收购ARM公司。ARM不仅在移动端有完善的Android生态；在高性能计算（HPC），云计算方面也有多家公司持续投入。例如老牌网络公司Cavium，占领欧洲的发行版公司SUSE，惠普三家联合在英国上线 HPC项目。云计算方面，阿里去年上线服务器。这些都是ARM生态的价值。关于ARM生态的一些动态，可以参考笔者前面两篇文章：ARM生态系统的盛会Linaro connect（之一）：arm64 server和端侧AIARM生态系统的盛会Linaro connect（之二）：arm64 workstation和低成本调试工具
展讯当年因为中国移动运营的TD-SCDMA步调慢，差点死掉。后来凭借TD的订单，一直持续投入做基带芯片，并且逐步开始做手机AP芯片（上述华为麒麟970就是AP芯片。有很人俗称为手机CPU，其实是SOC）。后来才有了现在说的展讯第一代自研CPU SC9850KH。从文章看，主打性能功耗比。据知情人透露，SC9850KH是大小核架构，其中大核是两个支持了SMT（硬件多线程）的自研CPU，小核是Cortex-A53。操作系统看到的是6个核（一种配置是2 x 2 SMT@1.5G + 2 x CA53@1.5G，具体频率会因产品有所不同)。ARM架构硬件多线程是趋势，不过手机里面用的好很少（或没有？）。这里也能看出展讯CPU团队的技术积累。
《从Intel和ARM争霸战，看看做芯片有多难》介绍了X86和ARM架构的历史，并建议用中间件屏蔽CPU和操作系统的差异。这部分留给软件的专家和吃瓜群众讨论就好了。咱们还是聚焦到CPU。
到底选择什么样的架构？要不要做一个全新架构？个人觉得消费市场来说，机会点不多。不过这两年有个开源的CPU架构RISC-V，发展很快。与其完全自己做，不如参与开源社区，构筑开源社区的影响力，长期看对于生态更好。
翻译过来，ARM不买这些专利，就是等着别人诉讼，只会花更多钱。不过线的intel, AMD和做power的IBM也有很多通用的CPU专利，只是暂时风平浪静。技术角度讲，64位ARM处理器与32位ARM处理器是不同的设计，前者和MIPS有大量类似之处，有人说是”70-80%的相似度”，笔者没有考证过。ARM架构尚且如此，国内公司如果完全做一个新的64位架构，专利风险有多大，不言而喻。所以笔者认为，对于商业产品来说，龙芯，飞腾，展讯等公司合法购买已有体系结构的授权是很合理的选择。
抛开技术上MIPS和ARM的纠葛，只是看人的流向也有意思。当年方舟同时做自研架构和MIPS架构，给后来的君正和做ARM CPU的公司培养了人才。体系结构其实有万千，但是万变不离其宗，其实我们国家做不管是MIPS还是ARM都属于对总体来说都属于RISC架构。在扩大些说，不管是RISC还是CISC，其实技术特性的比较，比如说性能功耗比，主要取决于微架构设计，而微架构其实在体系结构之间，哪怕是CISC和RICS间都是高度共通的，所以这种CPU微架构的设计，其实不管做什么体系结构，都会有积累。就像英特尔当年想做嵌入式，选择32位ARM架构，和ADI联合研发MSA架构，并设计了XScale系列CPU及其SOC。后来xScale卖给了marvell。直到现在marvell仍然是沿着XScale架构的路线持续演进。
国内明确做cpu的其实还有两家，一个是国防科大的飞腾，一个是兆芯。国防科大飞腾从原来的sparcv8架构转到ARM架构。前年飞腾ARM 64位芯片出来时争议很大，从芯片spec看只能用在服务器领域。兆芯的x86授权2018年到期，据说只是不能用2018年之后的指令集，原来指令集授权仍然可用。这两家公司笔者暂时了解不到具体情况，欢迎大家合法爆料多给些输入。
另外一个值得说一说的公司是华为，华为的海思，从20多年以前开始做芯片，目前的芯片已经广泛用到华为各个产品线中，华为的手机也从最开始的k3(SOC)的祖传暖手宝，到现在的麒麟970，性能逐渐改善进入全球手机芯片第一梯队。麒麟芯片目前用在华为所有的中高端手机中，年出货量超过千万。按照前面展讯SOC的研发过程，华为有没有做CPU呢？2016年的时候，曾经有文章说华为的自研泰山CPU的SOC Hi1612流片，但是随后被华为辟谣，我们不去讨论华为目前有没有自研CPU。但是如前所述，从做SOC到做CPU是一个逐步深入的过程，因此不管华为有没有做自己的CPU，华为做SOC所培养的技术人才，对于我们做CPU来说都是非常重要的积累。 顺便八卦一下，华为芯片一直以山命名，K3是喀喇昆仑山的第三高峰-布洛德峰。这个比很多SOC公司单纯数字编号相比，从K3到泰山的命名更说明了华为心中的志向。再比如华为2012年建立了2012实验室，喜欢以科学家名字命名，例如图灵，欧拉，高斯，这里就不展开了，可以参考线实验室讲话
国产芯片，操作系统，存储，应用软件，国家其实有人一直在推动，先抛开推动力度，至少组织了很多央企测试，用完全国产的芯片，电脑，服务器，存储，操作系统，中间件，办公软件，搭建了党政办公oa系统。（如果全部用国产的，这个市场至少2000亿。对国家来说，是可控）
最开始，这个oa系统基本没法用，开机都要两分钟。但现在，最大的一个用户已经部署了一万套这种系统，而且体验还凑合，办公足够了。举这个例子，是想说，国产需要机会成长。
其中原因是，国内的自主产业链是没有生态体系的，因为从来没有这种完全国产的使用环境，所以国产芯片跟操作系统没有耦合机会，国产办公软件跟pc也没有测试，种种问题，归结到一句话，没人用，所以一直不好用。
问题来了，很多官员不懂这个，一直以来对国产的意见是你做到好用，我就用你的啊，跟wintel一样好用，我肯定用你的。。鸡生蛋的逻辑怪圈。。但本质上，没人用的话，永远好用不起来，当然，一些负责国产信息化这事得高官不懂这事，他们心理上一直觉得中国企业做不出东西来。
有了这个批示之后，国产的机会稍微多了一点点，但还是不够。现在，国产的问题，最主要的就是顶层设计不足，某信办，某信部，某密局，某要局，都尿不到一个壶里。而且，究竟发现国产，还是引进国外技术，现在都还是争论。
如果要让国产发展，现阶段要避开与wintel生态竞争，国家的办法就是政府采购市场优先国产。因为中国没有签署wto的政府采购协议，所以这么做完全合法，合理。但银监会，保监会等出的类似文件，都被米国通过谈判无限期叫停了。现在，很多事，只能做，不能说，做起来也不理直气壮，节奏慢很多。
1999年，在深圳，有几个年轻人创立了一家公司叫做蓝点，该公司几个年轻的技术天才开发了国内首款汉化内核的Linux操作系统，蓝点Linux。这家公司与腾讯一样其Logo都是企鹅，但命运却截然不同。最终腾讯这只企鹅越飞越高，成了全球范围内数一数二的互联网巨头公司，而蓝点这只企鹅却没过多久就消失了。2000年，蓝点公司就在美国借壳上市，可惜的是，好景不长，2001年全球互联网泡沫来袭，蓝点公司没有扛住，就此倒下。接下来的2001年，中科红旗Linux正式成立，距离Linus向世界宣布他开发了Linux内核第一版本过去了10年。2003年，上海中标软件有限公司正式成立，股东为中国软件、华东计算所、中国电子科技集团。
我十年前开始使用Linux，那时候从事国产Linux操作系统最出名的企业是红旗Linux，由于国人的爱国情结以及「红旗」二字的原因，很多人虽然没有用过红旗Linux，但都有听说过这么一款国产操作系统，至于中标软件有限公司的中标普华Linux当时用户量很少，而蓝点Linux已经消失了。那时候没有「震网」病毒，没有「棱镜门」事件，谷歌还是人们心目中首选的搜索引擎，百度没有全家桶套餐，红衣教主周红祎的360杀毒软件刚刚起步还没有在央视上大做广告宣传免费杀毒，许多人购买的还是组装的台式机，安装的是深度或是雨林木风的盗版XP，安装完操作系统一定要装上杀毒软件，比如瑞星、诺顿等。在人们的印象中，看得见摸得着的硬件才是需要花钱购买的，比如电脑主机和显示器是要花钱的，而软件从来都是不用花钱的，比如大家每天都在用的Windows操作系统等。有人说我的Windows操作系统是花钱买的，仔细一问，原来是在电脑城花5块钱买的盗版光盘，而他们并不知道这5块钱花在光盘上而不是付给了操作系统的研发与制造商微软公司。 对于普通用户来说，操作系统指的就是电脑安装的桌面操作系统。十年前Windows XP是最流行的操作系统，人们一说到操作系统指的就是WindowsXP。但是在广大机房以及IDC数据中心，还有大量的电脑，它们一般不接显示器，比台式电脑重多了，主要功能为对外提供网络服务，这种机器叫做服务器，服务器也需要安装操作系统，但是服务器操作系统则与桌面操作系统情况有所不同。服务器主要是开发人员和运维人员在操作，同时在服务器操作系统上只需要运行少量的软件，比如数据库、中间件、Web服务软件等，大部分服务器安装的是Linux操作系统或UNIX操作系统。原因之一是Windows操作系统需要花钱购买，Linux操作系统作为开源软件，不需要花钱购买，因此许多单位和机构纷纷选择Linux作为服务器操作系统。
Linux操作系统源自于开源社区，世界上有无数的公司和个人为Linux开源社区提供源代码。排名前几的有Intel, Redhat, SUSE,IBM等公司。 开源软件的意思是源代码为开放，但是服务需要购买。比如我们可以免费使用Redhat公司的RHEL操作系统，但如果不购买红帽公司的服务，一旦产品在使用过程中出现问题，红帽公司不负责。因此许多政府单位里运行重要应用的系统，为了规避风险，都购买了红帽公司的服务。红帽公司是当今世界最成功的Linux操作系统厂商，同时也是最成功的开源企业，其次是SUSE，Ubuntu等。 世界上有许多的Linux发行版，保守估计也有几百个Linux发行版。有的是公司在发行，有的是个人或是组织在发行。 红帽Linux是美国公司发行的Linux版本，SUSE Linux是德国公司发行的Linux版本，Ubuntu Linux 是南非公司发行的Linux版本。这些都是网民比较熟悉的国外Linux发行版。
从2014年开始，国内从事Linux操作系统研发的厂商如同雨后春笋一般冒出来，这是什么原因造成的呢？商人从来都是无利不起早，那是因为上面出现了有利国产软件的好政策。由于「棱镜门」的影响，现在在政府等关键部门的应用系统，禁止使用国外的硬软件。这一招让国外的IT巨头很受伤，他们原来在中国的生意很好做，客户对于他们的品牌和技术相当认可。可是支持国产化的政策一出，他们就头疼了。以Windows操作系统为例，我国政府的有关部门一直在党政机关国有企业事业单位推行软件正版化，也即这些单位的办公电脑上必须安装正版操作系统和办公软件三件套。所以微软公司虽然在广大中国个人消费者手上没有赚到钱，在政府和事业单位上可是赚了不少钱。2014年，微软做出了一个重要决定，对已经面市14年之久的Windows XP操作系统停止服务。而我国政府有关部门同样也做了一个很重要的决定，政府采购禁止采购Windows8以及更高版本的Windows操作系统。那么这就造成了一种局面，政府采购只能选择Windows7操作系统。同时，也给国产操作系统留下了市场空间。这个正版化市场空间看似很大，但实际却没有国产操作系统什么事。桌面操作系统是用户每天都要面对8个小时的电脑，用户需要使用操作系统上的办公软件进行办公，IM工具进行通讯，炒股软件进行炒股，使用网银进行网上交易等。而目前的国产操作系统，全部基于开源的Linux操作系统，上面并没有丰富的应用，无法满足普通用户的需求。在一些地方，政府采购了用国产操作系统用于正版化，相信更主要的原因是为了应付版权局的检查 ，并没有真正在单位的办公电脑上安装国产操作系统，如此也是一种公共资源的浪费。
既然国产操作系统的优势并不在桌面端，那么国产操作系统的优势在哪里？为什么一夜之间有如此多的软件厂商杀入这个看似十分艰难的行业？国产操作系统都是基于开源的Linux操作系统，而Linux操作系统在服务器领域有相当大的应用。尤其以互联网公司的服务器为代表，互联网公司例如淘宝、百度、网易、Google、Facebook等公司，后台都有海量服务器，如果都使用Windows Server系列的操作系统，将是一笔巨大开支。而这些上市公司，出于各种法律条款的考虑，不会使用盗版的操作系统。那么开源的Linux就是他们最好的选择。有了这些公司的大规模应用，足以证明Linux操作系统是安全稳定的，可以满足互联网的高并发和复杂的业务需求。而传统IT行业，原来给政府等行业做业务系统开发的厂商，出于成本考虑，很多业务系统也是运行在Linux操作系统上。而政府行业的应用，许多是基于J2EE开发B/S架构，而Java天生的跨平台特性，原先的很多应用可以直接迁移到国产Linux平台。如此一来，党政军原来的系统以及从现在开始新建的业务系统，服务器端都可以运行在国产Linux操作系统上，数量还是相当可观。 国产操作系统如果从公司性质来分，可以分为民营企业和国有企业，民营企业的代表是成立于2011年的武汉深之度科技有限公司，国有企业的代表是2003年成立于上海的中标软件有限公司。民营公司进入国产操作系统这个领域，对行业来说是好事。因为这个行业一直以来是关注者少同时又承担着网上不少骂名的行业。许多人认为国产操作系统厂商是以操作系统为幌子向有关部门申请经费，但真实情况并非如此。民企的进入，意味着越来越多的人开始关注和重视国产Linux操作系统，这个市场会随着关注者的增多而不断增长，生态系统会不断地繁荣。
Linux操作系统，我个人喜欢将其分为桌面版本和服务器版本。普通用户对于操作系统的了解更多是停留在桌面操作系统。桌面操作系统需要更多的应用可以在其上运行，这个系统的用户才会多起来。而应用软件的开发商往往是根据一个操作系统的普及程度而决定要不要在这个系统上开发软件。比如在Macbook没有在中国流行之前，我国的大众软件公司所开发的软件几乎没有专门针对MacOSX平台。而自从iPhone带动Macbook在中国流行以后，许多软件公司已经针对MacOSX平台开发软件了，比如QQ for Mac、迅雷 For Mac等。而国产桌面操作系统在这里进入了恶性循环，即由于普及度低，导致应用开发商不愿意针对国产桌面操作系统专门开发软件，而由于软件不丰富，导致使用国产桌面操作系统的人越来越少，如此形成恶性循环。而在国内的Linux厂商中，有一家公司一直致力于创作让人易用的桌面Linux操作系统，那就是成立于2011年的武汉深之度有限公司。深度Linux原来是几个Linux爱好者业余时间制作维护一个Linux发行版，2011年开始成立公司，以公司化的方式来动作项目。与国内其它Linux发行版直接使用Gnome和kde做桌面管理器的方式不同，深度使用的是自己研发的DDE「Deepin Deskp Enviroment」桌面管理器，光这一点就体现出很大的诚意。不仅如此，他们还开发了深度文件管理器来去替换开源的nautils, 与网易合作开发深度版本的「网易云音乐」，与CrossOver公司合作，通过其公司的Wine软件在深度平台上运行Windows下的软件，比如QQ、阿里旺旺、MS的办公三件套等，目前已经可以满足日常办公需求，在国际开源社区有着很大的是影响力。目前国产Linux操作系统
2020年，国产操作系统越来越热闹了，银河麒麟和中标麒麟合并成立麒麟软件，新的麒麟软件要在五年内达到10000人的规模。finance.ifeng.com/c/7v1dTSs1ifP
我对龙芯的赞赏态度主要来自于计算所后续的人才培养和产品孵化。做CPU不光是做一个芯片的事情，需要几十年的有效积累和一大片全科技树的支撑。从这个意义上来说，几代人才和技术的积累比憋出个能打LOL的CPU重要多了。
龙芯大概02年开始的，十几年了，很多人十几年如一日地黑。每次龙芯一上新闻，总有阴阳怪气的，抓住什么买指令集啦、跑不了X86系统啦猛踩一番。
不提那些国防意义、民族骄傲，太虚了。龙芯的研制，基本上把做CPU的过程从头到尾搞了一遍，由此积累了相当宝贵的经验，也培养了一大批优秀的人才。
当然Intel、AMD的水平依然是拍马难及，人家蠢吗几十年顶级技术的积累你几年就能追上？拿衣服。
为什么很多人不相信龙芯呢？因为龙芯搞不定桌面级PC，离一般人太遥远了。一方面是效能确实不行，另一方面，X86+Win生态彻底垄断桌面平台。计算所尝试搞过高频单核，但碰壁很多，所以一段时间转头去做多核了。龙芯3代当初就有16核的设计。
然后龙芯具体用到哪儿去了呢？一部分用在使用低端CPU的民用产品，比如机顶盒之类的，还有一部分军方订单。
刚才还提到龙芯对于培养人才的意义。海思只是买ARM的IP核而已，瞅瞅近几年他们招了多少相关专业的工程师（前几年敝校大把微电子、通信、电路专业的那是敞开了收啊），而且最近小米都忍不住跟着做澎湃了，不提别的，菊厂这所谓的自主核，光是对于保障大学生就业就是一大功绩。（滑稽
计算所龙芯这边规模没有海思大，但毕竟是走完了CPU全套的研制过程，从底层技术积累来说应该会更精深一些。这两年人工智能火，计算所也孵化了一个叫寒武纪的芯片公司。CEO陈天石、首席科学家陈云霁俩兄弟就是计算所的研究员。之前拿了计算机体系顶会几个best paper，现在各型号的加速芯片离量产也不远了。几篇paper的合作者里也包括谷狗TPU的设计者之一。具体寒武纪什么情况我也不懂，他们公司有大佬在知乎，可以搜一下相关问答。
盲目追求自主、外行人瞎吹所谓民族成就夜郎自大固然不可取，但对于货真价实的成就也要肯定，具体问题要具体分析。不然贵乎凭什么自称精英社区？
说起来龙芯也有很多令我不满的地方，比如对外信息太少了。这么多年过去，代工方还是意法半导体吗？28nm制程的芯片什么时候量产？年订单数能有多少？统统搜不到。
我对“自主”和MIPS指令集相关问题的理解是，全自主基本几乎不可能，胡总对外宣传的，应该多少是有水分的。这可以在一定程度上解释信息披露较少的问题，但无法说清全部。龙芯要做产业链做生态，这个态度肯定是不行的。
还有修改答案的时候顺便看了一眼度娘百科。龙芯词条底下可以说肥肠混乱了。列出用了多少条MIPS的指令集，然后说自主的部分只有十几条。真假不论，对像我这样的吃瓜群众来说诱导的意图已然非常明显。
系统还好，Linux只需要一定编程基础就能操作，CPU方面，单论纸面实力，差了i家和A家不止一代(3A3000制程是28nm，主频1.5+GHz，4c8t。计划2019年投产14nm制程的龙芯3A/B5000，主频2.5+GHz。而Intel于2015年发布的6代酷睿制程就已经达到了14nm，主频能达到4.0GHz)。
我国 CPU 研发起步较早，但发展较为坎坷，步入正轨是在“十二五”之后。在国家集成电路产业政策和大基金投资等多重措施支持下，一大批国产 CPU 设计单位成长起来，产品覆盖了高性能计算、桌面、移动和嵌入式等主要应用场景。
我们推荐平安证券的研究报告《国产 CPU 正从可用向好用转变，自主可控前景可期》，重点梳理国产 CPU 发展现状、未来机遇。如果想收藏本文的报告（国产CPU），可以在智东西公众号回复关键词“nc411”获取。
CPU 是计算机的大脑和心脏，是国家大宗战略产品，也是一个巨复杂系统。计算机主要由三部分构成：CPU、内存、外部设备。CPU 负责指挥外部设备和内存进行协同的工作，处在指挥和控制地位。CPU 也是国家大宗战略产品，尤其是进入信息化、智能化时代，应用面广，支撑作用强，是国家战略安全、产业安全的重要保障。CPU 还是一个巨复杂系统，它同其他芯片器件不同，CPU不但强调逻辑控制，还需要有强劲的性能，技术实现难度非常之高，全球能够独立研发高性能 CPU 的国家非常少。
我国处理器研发起步相对较早，但发展历程比较坎坷。上世纪六十年代，计算机系统就是一个大型的中央处理器，体积大，速度慢。那时我国的计算机系统都是自主设计，与国际水平差距不大，标志性产品包括1965 年 6月研制的晶体管 109 机、1968 年研制的小规模集成电路 106 机。70 年代以后，大规模集成电路尤其是超大规模集成电路在美国快速发展起来，以英特尔 4004 为标志，真正意义上的微处理器面世，CPU 正式进入商用时代，此后按照摩尔定律持续快速演进。
相反受限于国内经济条件、国际技术封锁等原因，我国虽然研制出了基于大规模集成电路的第三代计算机系统——专用 77 型微机，但丧失了第四代计算机系统（基于超大规模集成电路）的研发机会。从“七五”开始，一直到“九五”，国家对国产 CPU 的支持力度明显下降，主要科研支持计划都未将其列入。直接导致了CPU 设计能力基本丧失。
但是，随着国内信息化的加速以及电子信息制造业的快速发展，“缺芯”的问题受到国家高度重视。“十五”期间科技部信息产业部启动了发展国产 CPU 的“泰山计划”。为国产 CPU 的发展点燃了“星星之火”。
除了“泰山计划”外，科技部也在通过“863 计划”对国产 CPU 进行支持。从“十一五”开始，国家通过核高基重大科技专项对国产 CPU 重点企业进行了扶持。“十二五”以来，国家通过集成电路产业优惠政策、产业基金等措施扶持国产 CPU 产业，国内培育出了一批国产 CPU 设计单位和研究机构，发展走向正轨。
CPU 发展到今天，其内部架构和逻辑关系已经变得错综复杂，设计企业如果从头开始进入，成功难度很大。国内有部分完全自主架构，如北大众志完全自主开发的指令集产品 UniCore，苏州国芯、杭州中天、浙江大学共同设计的国产嵌入式 CPU——C-Core 等。但是我们也看到，虽然这些产品在指令集架构上，实现了完全的自主，安全性最高，但是缺点也十分明显，包括缺乏操作系统等基础软硬件支持、开发工具少（编译器、调试器等）、应用程序开发困难、移植难度大等，所以一直以来在产业化上受到较大制约。目前，活跃在市场上的国产 CPU 绝大多数都是采用同国外合作的方式，主要途径包括购买指令集授权、技术合作等。
提到指令集架构，则要从计算机的发展史开始说起。早期的计算机系统，软件的编写都是直接面向硬件系统的，即使是同一厂商的不同计算机产品，他们的软件和硬件都是不能通用的，软件和硬件紧紧耦合在一起，不可分离。后来，IBM 为了使自己的一系列计算机能够使用相同的软件，免去重复编写的痛苦，于是在它的计算机系统中引入指令集架构（ISA，Instruction Set Architecture）的概念，将软件编程所需要的硬件信息抽象出来，形成一个抽象的机器架构，编程人员在这个抽象机器上进行编程，进而实现了与硬件的解耦。至此，处理器则从原来与系统不能分离，演变成为指令集架构、微结构、底层的物理实现三层结构，并一直延续到现在。指令集架构中，最为基础的就是指令集，它是用来引导 CPU 进行加减运算和控制计算机操作系统的一系列指令集合。
目前，全球 CPU 指令集架构有两类——复杂指令集（X86）和精简指令集（以 ARM、MIPS、POWER等为代表）。其中，复杂指令集（CISC）通过增加可实现复杂功能的指令和多种灵活的编址方式，来提高程序的运行速度。但直接后果就是需要对不等长的指令进行分割处理，造成一些不必要的等待，效率较低，对硬件集成度、工艺、功耗均非常高。
相反，精简指令集（RISC）采用的等长的指令，可以将一条指令分割成若干个进程或者线程，交给不同的处理器并行处理，效率高，硬件集成度要求不高，工艺简单而且成本低。英特尔在早期研发 CPU 时，精简指令集还未出现，而在精简指令集出现之后，英特尔也看到了精简指令集存在的明显优势，但为了实现后向兼容，也不得不一条路走到黑，继续推动 X86 复杂指令集的发展。
这两类架构竞争十分激烈。上世纪 90 年代，复杂指令集和精简指令集阵营展开了激烈厮杀。复杂指令集一方，英特尔凭借着与微软的事实上的结盟（Wintel 体系），同时也在新的微内核中融合了一些精简指令集的技术优势，在中低档服务器、PC、笔记本等主流领域占据了绝大多数份额；精简指令集一方，虽然指令集本身有优势，但是群龙无首且各自为战，最终被 Wintel 体系打败，且挤压到嵌入式市场，后来在智能手机兴起之后才觅得新的市场空间。尤其是 ARM，通过与 Android 的合作，在智能手机处理器市场占据了绝大多数份额。在 ARM 的 64 位产品（ARM V8）推出之后，其市场也不再局限于嵌入式和移动领域，高性能计算、服务器和桌面也都成为其重要方向。
复杂指令集和精简指令集架构在国内均有授权或者技术合作。X86 授权的有兆芯、海光，兆芯是通过威盛获得的 X86 授权，海光则是中科曙光和 AMD 合作的产物。精简指令集授权的有龙芯（MIPS）、飞腾（兼容 ARM V8 架构）、申威（Alpha）、海思（ARM）等。可以看到，ARM 架构在国内市场上的影响力较大。
目前，CPU 授权主流的方式有三种：架构授权、软核授权和硬核授权，对于使用授权的企业来说，CPU 的完成度依次上升，设计难度依次下降，但自主程度也在降低。
1、架构授权。该级别授权允许被授权方研发芯片，兼容授权方发展出来的指令集架构，主要好处在于可以分享授权方建立起来的软件生态红利。但由于架构只是处理器的抽象描述、设计理念，类似于大楼的渲染图，对被授权方的研发能力要求非常高，设计中出现任何错误，都将造成投资失败。目前国内购买架构授权的企业均是芯片研发能力领先的企业。如天津飞腾、龙芯和申威等，被授权方拿到的都是标准文档（包含指令的定义，通用寄存器的数量等），而大量的寄存器传输级模型和布线都需要设计，对自主设计要求非常高，也正是因为如此，上述企业也被认为是当前自主可控程度最高的设计厂商。
2、软核授权。软核通常是用 HDL 文本形式提交给用户，它经过 RTL 级设计优化和功能验证，但其中不含有任何具体的物理信息。据此，用户可以综合出正确的门电路级设计网表，并可以进行后续的结构设计，具有很大的灵活性，借助于 EDA 综合工具可以很容易地与其他外部逻辑电路合成一体，根据各种不同半导体工艺，设计成具有不同性能的器件，设计难度和自由度低于架构授权。
3、硬核授权。硬核是基于半导体工艺的物理设计，已有固定的拓扑布局和具体工艺，并已经过工艺验证，具有可保证的性能。其提供给用户的形式是电路物理结构掩模版图和全套工艺文件，是可以拿来就用的全套技术，用户拿到授权之后就可以生产。硬核的设计和工艺已经完成而不能更改，授权厂商对其实行全权控制，对知识产权的保护相对简单。因此，采用此类授权模式的厂商，自主可控能力最弱，但商业化成功的可能性最高。
以处理器授权公司 ARM 为例，该公司的 IP 也是大体按照上述的三种模式进行授权的，但也发展出一些更为具体的授权类别。比如学术授权，是免费面向高校和科研机构的；DesignStart，是为了方便半导体企业低成本、低风险、快速了解 ARM IP 的一种授权模式；这两种模式下设计出来的芯片不能销售，只能用于内部研究。
另外，它还设计出了多用途授权、单用途授权。多用途授权模式还细分为普通多用途授权和终身多用途授权，以时间为授权效力划分，均较为昂贵，相对来说比较适合大型企业。而单用途授权以用途划分授权效力范围，这种授权模式之下，需要交一笔前期授权费，此后按照每颗芯片收取约 2％的版税，这种授权相对来说比较适合创业公司，或者目标明确的特定设计项目。
从拿到授权到设计出产品，需要大量的资金、人员投入，以及国家产业政策的持续支持。在 2006年启动的核高基专项，以及后续大基金持续支持下，政府和企业均在发力，无论是大 CPU（高性能计算、服务器）、还是中 CPU（桌面级）以及小 CPU（移动和嵌入式）都取得了较大进展，已有的产品通过不断的优化升级，实现了从“可用”到“好用”，一些量大面广的领域，也实现了“零”的突破。从整体上看，国产 CPU 芯片同国际差距扩大的态势逐步在逆转。
高性能计算方面，国内天津飞腾、海光、申威等处理器产品已经在 E 级（每秒百亿亿次）超算原型机上得到应用，申威的处理器、加速器均实现了完全国产化。服务器芯片方面，飞腾、龙芯、海光、华为海思均有新品发布，其中飞腾 2000+/64 核产品性能已经与英特尔主流 E5 部分产品性能相当。海光由于采用的是 AMD 的 Zen 架构授权，该芯片除了性价比优势较为明显之外，还具备同 X86 生态的良好兼容性。华为海思在 2019 年 1 月份推出鲲鹏 920 处理器，兼容 ARM V8 架构，64 核，7nm工艺，主频达到 2.6GHz，在中档服务器 CPU 市场上具备较强的竞争力。
桌面处理器方面，飞腾、龙芯、兆芯等均有产品推出，且近年来产品性能提升明显。飞腾传统的桌面产品是 FT1500/4A 产品，工作主频在 1.5GHz-2.0GHz 之间，最大功耗 15W，主频相当于奔腾 4的早期产品，但同主流酷睿处理器差距较大，民用市场竞争力相对较弱。2019 年 9 月，公司推出了FT2000+/4A 桌面处理器产品，工作主频为 2.6GHz-3.0GHz，16nm 工艺，主频指标已经与英特尔酷睿 i5 部分产品的性能相当，明显好于国内其他桌面产品。该芯片能耗 10W，显著低于英特尔同类产品 35W-45W 的能耗水平。此外，龙芯推出的 3A/3B3000 产品，商业级产品主频在 1.5GHz 左右，相较前一代产品，主频提升近 50%，改善明显。
国内移动 CPU 设计能力快速成长，已经处于全球领先地位。相比传统的 PC 和服务器市场，我国移动芯片同国际差距已并不明显，华为海思和台湾联发科在移动处理器设计领域都处在全球领先地位。2019 年 9 月，华为海思发布麒麟 990 和麒麟 990 5G 产品，这两款芯片使用台积电二代的 7nm 工艺制造，整体性能较前一代产品——麒麟 980 提升 10%左右。从公开的跑分数据来看，麒麟 990 多线程跑分均高于高通最新推出的骁龙 855 和骁龙 855+，单线+。
处理器产品除了自身技术因素外，更多依托的是生态。所谓生态，就是产业链条上的企业形成的一种紧密的分工协作关系，类似于准同盟。生态的作用在 CPU 市场上表现的十分突出。在传统 PC 市场上，英特尔和微软构成的“Wintel”体系一直牢不可破，英特尔引领着 CPU 的发展并领导着一批PC 硬件和制造企业为其适配，而微软及合作伙伴在操作系统和应用软件方面同 X86 芯片进行紧密协作。一般而言，微软新操作系统的发布之后，会拉动一波新的 PC 更换，进而带动新 CPU 的需求，循环往复，微软和英特尔等软硬件厂商都在其中受益。在移动市场上同样存在类似的生态，ARM 和Android 的组合（业内称 AA 体系或者 ARM-Android 体系）同样具备强大的影响力。ARM 占据了全球 95%的移动芯片授权市场，而 Android 在移动操作系统市场上的份额也高达 85%。而在中低档服务器市场上，基本上是 X86 的天下，ARM 正在以挑战者的角色进入。
在典型的 CPU 生态结构中，一般需要一个或者两个核心企业，引领整个行业发展。但是在国内，各处理器设计企业在指令集选择上，山头林立，各自为战，但都没能做大，对生态的领导能力较弱。而一般的软件企业只会对一两种微结构进行编译，如果一种指令集在市场生态上处于弱势，软件企业就不愿意选择该指令集进行优化，这种指令集也很难获得市场成功。恰恰在国内市场上，处理器采用的指令集可谓是五花八门，但市场销售量都不大，每款产品出货量很低，这就给操作系统、中间件、数据库以及应用软件企业造成非常大的困扰，无所适从，操作系统、软件企业与处理器芯片适配积极性不是很高，因此很多还是在依托国家研发专项在推动，还没能形成内生的配套机制。
一方面，芯片和操作系统厂商联合打造的生态“雏形”已经显现。参考 Wintel 和 ARM-Android 模式，电子信息央企——中国电子开始加强对“PK 体系”的建设，目前该体系已经推进到 2.0 版本。P、K 分别是天津飞腾（Phytium）和银河麒麟（Kylin）的英文名称首字母，银河麒麟是我国重要的自主操作系统研发厂商，长期与飞腾芯片进行优化适配。除了软件适配的整合，硬件方面的领导力建设也在加强，2019 年中国电子对旗下业务进行重大调整，旗下整机厂商中国长城收购天津飞腾，整机业务全面转向 PK 体系，国产 CPU 缺乏硬件支持的短板正在补齐。同时，处理器和操作系统厂商也在加强开源社区、认证培训、支持学术研究等方式引导相关软件开发、应用推广。
另一方面，国家也在加快推动基于国产 CPU 的整机品牌在党政军、重点行业的应用，通过应用带动生态建设。目前，相关项目推动顺利，服务器、笔记本、台式机、移动及嵌入式终端、外设企业多数都在参与国产 CPU 的适配工作，基于国产 CPU 的操作系统、通用软件及应用软件的开发推广工作都在有序进行，国产化软硬件平台体系建设逐步完善。
从目前生态建设效果来看，链条越短的领域，生态建设的越完善。在整个计算机产业链中，高新性能计算和服务器是产业链最短的，涉及的软件应用最少，正因为如此，国内整机、外设企业分布较为密集，每家国产 CPU 设计企业周围都有大量的厂商集聚。相反，台式机和笔记本市场由于对通用、应用软件要求较高，目前的整机种类相对少一些，但是主流的整机制造厂还均有产品推出。
我国 CPU 市场规模和潜力非常大，庞大的整机制造能力意味着巨量的 CPU 采购。据国家统计局数据统计，2018 年国内智能手机产量高达 13.69 亿台，计算机整机产量也达到 3.2 亿台。虽然近些年，计算机整机和智能手机产量增长都出现瓶颈，由于这两类产品体量庞大，CPU 的需求量大且单品价值非常高，市场规模依然非常可观。同时，服务器 CPU 伴随着整机出货的快速成长，需求量增长也较为迅速。
IDC 数据显示，2018 年国内服务器出货量达到 330.4 万台，同比增长 26%，其中互联网、电信、金融和服务业等行业的出货量增速也均超过 20%。另外，国内在物联网、车联网、人工智能等新兴计算领域，对 CPU 也存在海量的需求。
国内 CPU 绝大多数都是进口或者采购国外企业在华产品。移动 CPU 除了华为能够通过海思自给之外，其余都需要从国外或台资企业（如高通、联发科等）采购；桌面 CPU 则更是严重依赖 X86 架构，台式机、笔记本 CPU 主要为英特尔、AMD 占领；服务器市场则主要为英特尔垄断。2019 年前7 个月，我国芯片累计进口额为 1645.71 亿美元，继续超过原油居国内进口产品首位。其中，处理器及控制器芯片（主要为 CPU）进口额 749.71 亿美元，占到芯片进口额的 46%。
美国企业（英特尔、AMD、高通等）是我国 CPU 产品的主要供应商，其中直接从美国本土进口的CPU 芯片体量也比较大。2019 年前 7 个月，我国累计从美国进口处理器 64.87 亿元，占到我国从美国芯片进口额的 84%，占比非常之高。对美国处理器的过度依赖，成为我国信息产业发展的一大软肋，在当前贸易战持续的大背景下，影响已经十分明显。
特朗普政府上台之后，美国对我国超算、服务器、智能手机、通信系统设备等整机制造核心企业的制裁持续在升级，CPU 的供应也成为问题。2018 年以来，中兴、华为、中科曙光、江南计算所等企业都已经被美国列入限制性清单，最近海康、大华、科大讯飞等人工智能企业也被美国实施禁运，这些企业的生产经营受到不同程度的影响。
更为严峻的是，全球核心技术和关键产品武器化趋势明显。除美国外，重点材料、元器件供应国——日本和韩国，也开始将关键产品禁运作为政治筹码，相互倾轧，断供问题至今尚未完全解决，曾经国内甚嚣尘上的可以完全依靠“国际供应链”的神话被彻底打破。我国作为电子信息终端制造大国，一旦其他国家在 CPU 这种关键器件上卡脖子，我国却缺乏有效的应对和准备，将会对整个电子信息行业甚至是国民经济社会发展产生极具破坏性的影响。
采用国外的 CPU 产品，国内用户对其内部逻辑、软件代码缺乏控制，存在逻辑炸弹、软件后门等安全性问题。同时，在一些关键基础设施、武器装备等领域，由于使用周期非常长，相当长时间内可能都不需要对信息系统（包括 CPU 等元器件）进行升级换代，这和消费级产品存在着根本性的差异，其对供应链安全的要求远远大于性能要求。如果采用国外的 CPU 产品，一般会按照摩尔定律快速演进，国内相关基础设施、武器系统所采用的工艺或技术相对落后的元器件，就非常可能遭遇生产线关闭的情况，对于一些系统级装备，都需要进行重新设计，增加不必要的成本。
相反，如果是采用国内供应商，涉及到武器和关键基础设施的零部件，企业会保留相关产能和售后服务团队。另外，CPU 作为基础性、先导性的产品，是信息产业重要的发展方向，需要大量的创新要素包括人力、财力、产业政策等方面的投入，大量采购进口芯片，抑制了国产 CPU 产品的生态培育和成长。
也正是如此，党中央、国务院以及地方政府对该领域的支持力度逐步加大，政策日趋完善，为产业后续实现跨越式发展创造了良好的外部环境。尤其是未来中美在科技领域竞争加剧的大背景下，国内对国产 CPU 的支持力度还会保持在高强度。（1）对 CPU 相关的元硬件研发引导、资金支持以及财税优惠政策有所倾斜；（2）支持企业通过兼并重组、国际合作等方式做大做强，提高国产化替代能力；（3）加强应用端扶持，推动国产化采购工作，将基于国产芯片的整机产品列入政府采购清单，鼓励软件、周边设备对国产 CPU 进行优化和适配；（4）加强人才培养，2019 年 10 月工信部发布消息称，将与教育部合作加强集成电路人才队伍建设，将集成电路设置为一级学科，这将引导更多的高校、科研院所教师参与到集成电路研究当中，相应的研究生和本科生集成电路人才培养也会起来。
国内仍将长期是全球最大的 CPU 消费市场。从主要下游行业来看：首先，智能手机将面临着大量的换机需求，针对 5G 场景和应用的 CPU 处理器也将得到较快推广。目前，国内 5G 手机已经进入预热状态，市场普遍预计到 2020 年年底，国内 5G 手机有望进入实质性增长阶段。
据中国信通院数据显示，2019 年 10 月份，国内市场 5G 手机销量达到 78.7 万部。2019 年国庆之前，三大运营商也启动了 5G 套餐的预约，10 天内预约量就超过 1000 万人。其次，PC 虽然未来相对疲软，但用户基数非常庞大；服务器芯片市场将继续在云计算、企业数字化转型中受益，尤其是在国内市场上，云计算市场规模增速未来几年将持续保持在 30%以上。
最后，工业控制领域的嵌入式 CPU 需求广阔，我国作为制造业大国，目前正在向制造强国转型，智能化改造是重要方向，CPU 作为智能化的核心部件，将广泛应用于工控系统当中。
CPU 市场主要分为三类：党政军及重点行业、企业以及消费级市场，需求特点各异。党政军及重点行业市场，市场化程度相对较低，对安全性和定制化的要求远高于消费级市场，同时对生态的要求相对较低，这同国产 CPU 当前的发展现状非常契合，因此这一板块一直是国产 CPU 的传统和核心市场；企业级市场主要是高性能计算和嵌入式 CPU，这个领域对生态的要求，高于党政军但弱于消费级市场，这个板块是国产 CPU 未来重要的增量市场；消费级市场则是国产 CPU 长期要突破的目标，尤其是桌面 CPU 性能、生态等方面还有巨大的差距，还需要重点弥补。
其中，党政军及重点行业是国产 CPU 确定性最强的领域。在当前贸易战的大背景下，国内关键 IT基础设施、涉密、电子公文等领域正在推动自主可控试点，基于国产 CPU 的信息产品已经得到应用，除了中央机关已经明确大规模采购之外，地方政府部门也将开始相关国产化替代工作；对信息安全、供应链安全高度敏感的军队，一直是国产 CPU 的传统市场，将来伴随着国防信息化的加速，服务器、PC、嵌入式和移动 CPU 需求量均将增加；金融、电信、能源等重点行业领域也在加大基于国产 CPU的服务器产品采购，未来使用范围将逐步从非生产领域进入核心领域，目前飞腾、兆芯、海光等产品在金融、电力等市场都有公开的应用案例。
首先，国内关于 CPU 的知识储备趋于完善。主要设计企业无论是通过自研还是国际合作，都已经在架构方面积累了较为丰富的经验，包括架构的升级、内核的设计等，已形成了较多的参考案例，有望在现有平台上实现跃升。
其次，国内技术人才的积累也在日趋丰富。随着国内芯片设计市场的不断扩大，已经在行业内沉淀了一批技术人才，龙头设计企业如飞腾、龙芯、申威、海思等都具备了稳定的核心设计团队。值得注意的是，教育部和科技部已经将集成电路列为一级学科，未来高校细分专业设置的空间将更大，相关人才的培养也将加速。
最后，CPU 进入后摩尔定律时期升级速度趋缓，国产 CPU 离天花板较远，缩小差距存在可能。目前，英特尔的最新工艺水平已经到了 14nm，后续再提升难度非常大，性能提升速度将显著趋缓，尤其是英特尔在 10nm 上存在不小的障碍，新品迟迟未能推出。即使是工艺已经升级到 7nm 的台积电，后续离硅加工极限（3nm）已非常接近，空间非常小。而国内企业制程和性能水平相对较低，所处的阶段反而更会像英特尔发展的早期，如果能够保证持续的研发投入，我们认为在传统通用 CPU 可以实现按照摩尔定律进行追赶，进而缩小差距。
随着人工智能、5G、边缘计算、区块链等技术的发展和成熟，将对传统计算需求形成巨大挑战，并创造出新的计算技术需求，国内 CPU 企业如能在此期间不断拓展产品谱系，将大有可为。同时，除了 X86 和国内广泛使用的 ARM 架构之外，开源架构未来也将成为重要选择，中小企业也可以利用其免费特点，摆脱 Wintel 和 ARM-Android 体系的历史包袱，实现换道超车。
目前，国际上主要的开源架构为 RISC-V、Open-RISC、SPARC 等，其中 RISC-V 架构正在受到市场的认可，该架构篇幅简洁，指令集模块化、指令集数量少，不但能够实现向后兼容，还解决了类似 X86、ARM 架构在升级过程中出现的问题，没有历史包袱。对于 RISC-V 生态，目前国内企业如阿里，已经有所行动，全资收购的中天微已经发布 RISC-V 第三代指令系统架构处理器 CK902，平头哥也在 2019 年发布了全球性能最强的 RISC-V 的 MCU 产品，具备发展 CPU 的潜力。另外，华为之前也表示，对 RISC-V 开发很有兴趣，公司也是这个基金会的成员。
智东西认为，CPU被称为“工业粮草”，是国家电子信息技术水平的体现。虽然中国信息产业近些年一直飞速发展，但一直没有走出“缺芯”的局面。十几年来，芯片进口远超石油成为中国最大宗进口产品，特别是其中市场化程度最高的CPU，基本依靠全进口。但是，在政府的大力支持、 国际供应链断裂和信息安全风险加剧的大背景下，国产CPU在经历了许多坎坷后，逐步实现了“从无到有”、“可用到好用”的转变，“造不如买”的国际产业链逻辑已被打破。但是，虽然有国家政策的全力支持，但芯片行业更需要市场的磨砺与洗礼，经过市场的充分竞争与淘汰，希望能很快看到一批走出国门，屹立世界的国产CPU企业。
CCTV2最近做过一个选题《中国芯生存状态调查》，感兴趣的话可以搜出来看看，其中也有关于龙芯现状的报道。
个人感觉由于我们民用的芯片发展起步比较晚，所以市场上已经有像ARM这样成熟的生态了，从ARM那买指令，买IP我觉得也是无可厚非的事情，毕竟许多造芯片的是私企，要谈生存。举个例子，Intel当年在深圳大力推广他的平板电脑解决方案，一台补贴给厂家20块钱，这么大一个补贴幅度都玩不下去（厂家出一台平板电脑可能也就赚这么多），生态的力量还是太强大了（乐视我没说你，你给我坐下）。
国内拥有自主品牌兼容ARM指令集CPU的公司挺多的：华为海思、小米松果、中星微、展讯、瑞芯微、Amlogic、全志、炬力、盈方微……我们日常用的电视机顶盒、Android平板，Mp4，学习机都可能用的是他们家的CPU。这块竞争很激烈，同质化挺严重的。当然这些公司芯片的生产可能交给非大陆的晶圆厂，因为融资关系股东也有外国公司，甚至上市在国外，不过我还是倾向认为他们也是国产CPU。
MIPS指令集的除了龙芯还有君正也算一家，前几年做Mp4活得不错，但MIPS的生态现在就那样。具体没有太多了解。君正是上市公司，具体可以翻他们的财报。
当然有朋友关于“国产CPU”这块的定义与我理解的不一样，认为从设计到生产都拥有完全的自主知识产权血统纯正才算真正的“国产”，那么以上我提及的都不是。
严格意义上讲，真正意义的国产CPU有龙芯、申威、君正，这三家是正向设计国产CPU。中天微也有开发简单CPU的能力，并且开发出了用于嵌入式的自有指令集c-sky。至于用在天河计算机上的飞腾，现在已经转了ARM架构的路线并且不能拿出明确证据证明其CPU核不是ARM的IP产品。至于华为海思麒麟和小米松果，还是纯正原版进口ARM的IP。而紫光展锐，具有自研CPU核。海思的鲲鹏920系列，据海思说是自研微架构。
接下来就是号称国产而实际上与国外公司或机构有说不清的关系的CPU。比如2013到2015年的兆芯，比较高调，并且已经混入政府采购；兆芯号称国产X86，但众所周知X86是Intel的专利，世界上具有X86专利的就三家：Intel、AMD和台湾威盛。兆芯是与台湾威盛成立合资公司，其号称是通过合资获取X86指令集的使用权，但其中具体的交易内容我们不得而知。曾经，兆芯的产品在国内叫兆芯，在国外叫“VIA”。除了兆芯，海光和AMD，华芯通与高通，宏芯与IBM，都有撇不清的关系。
目前看来兆芯已经形成了一定自研CPU核的能力和不错的IP开发能力。兆芯ZX-C时代，兆芯是把原VIA的CPU产品换个工艺流片充当国产CPU，因此打为买办也不为过。现在兆芯KX-6000，KX-7000，也就是ZX-E/F，已经在微结构设计上有了一定的提升甚至幅度不小的提升。威盛和兆芯的合资应该是比较有诚意的，据说不少的台湾的相关技术人员直接来大陆工作了。而从上海兆芯集成电路有限公司已经公开的专利上来看，兆芯有很多专利的发明人是外国名字，因此兆芯的技术团队很可能是多国团队。兆芯的芯片后端设计能力还是不俗的，兆芯的员工里面后端设计人员应该占了不少的比例，这一点可以从兆芯与高校的合作以与微电子学院合作为主而不是计算机学院可以看出来。当然，就算兆芯有这样的能力，路线也是不正确。一个不和别人合资其产品就不合法的企业，我们很难想象这样的企业可以担当得起“自主可控”这个名号；这样的企业中某些产品或许可以称得上“自主可控”，但其跟在别人后面发展的X86指令集CPU一定不自主可控。
接下来说国产操作系统。国内PC上的操作系统全部是基于开源Linux操作系统修改，技术最高也不过自己基于源码编译，再做几个Linux系统的软件。技术有限的就直接基于Linux发行版改了。技术比较高的有普华操作系统、deepin、中兴新支点操作系统。还有什么优麒麟是基于Ubuntu，银河麒麟是基于优麒麟，中标麒麟基于Fedora。当然，deepin是基于Debian，中兴新支点操作系统基于CentOS，普华操作系统4是自己从源码构建的。很遗憾的是，普华操作系统5.0长期难产，最后开始回到了基于其他开源Linux发行版改的道路上。
曾经，有个国产操作系统的典范叫红旗Linux。后来，红旗Linux经营不善，倒闭了。再后来，红旗Linux被收购并多次易主，现在的中科红旗已经做不出什么东西了。有个一铭OS，是一位有抱负的老板开的公司做的，然而私人资本无法为持续开发进行长期投入，老板的钱花得差不多了，现在过得也不是很好。中科方德倒是中科院软件所下面的产品，但是中科方德比中标麒麟还不要脸，产品很烂。
虽然桌面和服务器操作系统我们都没有核心技术，但是工业控制的实时操作系统我们可有核心技术。RT-Thread OS和翼辉Sylix OS都是核心代码自己写的操作系统。
至于智能手机的移动操作系统，我们也不怎么样。马云那个Yun OS，不过是Android换了个Java虚拟机。有个元心OS，是把诺基亚失败的项目MeeGo的代码给买下来了，在此基础上开发的。据说元心已经把之前买下的代码给研究得差不多了。元心OS主要军用，民用的设备没见过。
处理器我不了解，系统我知道，有些国产的Linux发布版，FreeBSD可能也有，但是不能说自主知识产权，如果说安全性的话，有源代码可以审查啊，为啥要开发一个新的系统。。。
首先现在中国的CPU可以说不算落后，申威的sw26010完全可以证明这一点，我们已经可以设计出和Intel xeon phi这些高端CPU相同级别的东西了。即使sw26010的制程只有可怜的65nm，但是它也并不比同行落后多少。
不过如果要进入民用市场，我们需要适应现在的市场环境，包括各种各样的接口，协议，操作系统等等，而这些都是国外人在早期制定的，我们根本就没经历过，需要大把大把的时间。
以目前的水平，我们完全可以制造出世界一流的dsp和plc，红绿灯盒子里的，机床上，高铁上的。
个人认为中国pc芯的希望不在龙芯，因为mips指令集实在不好适应现在都市场环境。在这方面兆芯/威盛电子（VIA）可能更好一些，兆芯有一部分x86的授权，即使很不完整，问题很多，对于民用市场也比mips更有希望。何况前几年威盛电子在486 586时代还和Intel同台竞技过，虽然结果不是那么好，但是他有实力。兆芯也在近几年的PC上出现过，当然性能比较弱，只有AMD E系列的水平，不过也不错了...
最后说说CPU制造，工控芯片对制程要求不高，30-200nm的工控芯片都很常见，但是PC需要更好的制程，而中国大陆没有能生产20nm以下制程的厂商，很大原因也是国外对中国的打压，不卖给我们先进的光刻机。不过很幸运，在我国的台湾，有一家世界一流的晶圆厂---台积电。它，迟早也是我们的。
龙芯、飞腾、兆芯为我国国产CPU三巨头，三家各自采用不同的内核架构，龙芯是基于MIPS架构，于2009年支付一笔费用永久性获得MIPS32和MIPS64架构的授权；飞腾在2012年Arm公布64位架构之际于其一拍即合，从 Sparc 架构转向Arm架构；兆芯通过威盛拿到了x86架构授权。
最近国产CPU厂商动作频繁，飞腾CPU与百度昆仑合作调优，与比特大陆算丰系列人工智能产品完成互认证；龙芯与360公司在芯片漏洞挖掘、内核防护、可信计算等方面加深合作；兆芯与成都锐成芯微（Actt）建立 IP 战略合作伙伴关系，与惠普公司合作推出台式机 HP 268 Pro G1 。显然国产CPU已经按下“快进键”，通过产品和技术带动市场迅速前进。
去年，飞腾量产新一代FT-2000/4处理器，采用16nm 工艺，主频从2.6GHz到3GHZ；龙芯推出3A4000/3B4000处理器，基于龙芯新一代处理器核GS464V，采用28nm工艺，主频1.8GHz-2.0GHz；今年，兆芯开始发售开先KX-U6780A处理器，最高主频2.7GHz ，集成8MB二级缓存，最大内存支持64GB，另一款开先KX-U6880A处理器的最高主频可达3.0GHz。
从产品性能来看，国产CPU产品已经得到大幅度提升，据悉，龙芯的3A4000通用处理性能与AMD公司28nm工艺最后产品“挖掘机”处理器相当。从主频性能来推断，飞腾和兆芯的新一代处理器性能也不比AMD的这款28nm工艺“挖掘机”处理器差。
近期，龙芯表示即将推出新一代处理器龙芯 3A5000 及龙芯 3C5000 系列，其中龙芯 3A5000 是新一代桌面处理器，计划 2020 上半年流片，12nm 工艺，每芯片包含 4 核，主频 2.5GHz。另外，龙芯 3A5000 计划 2020 下半年流片，采用 12nm 工艺，每芯片包含 16 核，支持 4 至 16 路服务器，具备高端服务器的商业竞争力。
从应用市场来看，目前三家都在党政军市场占有一席之地，但是也在各自探寻新的商业化机会，飞腾基于Arm架构的产品正在服务器市场发力，与百度昆仑合作有望加速其产品的商用速度；兆芯与惠普的合作有利于提高产品的性价比，加快进入民用市场的速度；龙芯的新一代3A5000处理器目标就是高端服务器市场。
批发一些国产CPU和便宜的国产零件，组装成很便宜的电脑，销往非洲东南亚，能赚到钱和帮助国产芯片和零件研发和开辟市场吗？43217/answer/708517005
