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在中國集成電路設小計業(yè) 2016 年會暨長沙集成電路產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展高峰論壇”上，魏少軍教授明確表示 2016 年智能終端核心芯片、服務器 CPU、嵌入式 CPU 都取得了不錯的成績。隨后，龍芯 3A3000 流片成功的消息發(fā)布。
可見，我國的 CPU 進入高速發(fā)展階段，眾多廠商做起領(lǐng)頭兵，龍芯、飛騰、中晟宏芯、兆芯、瀾起科技、北大眾志、杭州中天、豪威等。
有了牽頭兵，不一定這場仗能打的贏，而且可能還有“戰(zhàn)士”犧牲。因為國產(chǎn) CPU 產(chǎn)業(yè)配套滯后于產(chǎn)品技術(shù)需求、生態(tài)環(huán)境薄弱且成熟緩慢。正如龍芯中科技術(shù)有限公司總裁兼龍芯總設計師胡偉武曾經(jīng)說的那樣，“目前新一代龍芯在 CPU 最核心的技術(shù)微結(jié)構(gòu)方面，跟國外的主要廠商終于已經(jīng)基本持平了，差距方面僅差 5%、10%左右。我們可以做世界第一 CPU，而且有，但關(guān)鍵就是沒法用，用戶不用你”。
在 10 月 21 日舉辦的“面向計算機系統(tǒng)能力培養(yǎng)的龍芯 CPU 高校開源計劃”活動中，龍芯中科宣布將 GS132 和 GS232 兩款 CPU 核向高校和學術(shù)界開源，這又預示著什么？
很明顯，龍芯將兩款 CPU 核開源，一方面可以很好配合國家計算機專業(yè)課程的教育改革，另一方面也為以龍芯相關(guān)軟硬件開發(fā)的人才培養(yǎng)加足馬力，并借此豐富龍芯的軟件生態(tài)和產(chǎn)業(yè)鏈。
眾所周知，國內(nèi)大多數(shù) IC 設計公司的 SoC 并非完全的“獨立自主”，大多依靠購買國外 IP 并“攢”出 SoC，擁有自主設計 CPU 核的單位屈指可數(shù)，尤其是在飛騰處理器轉(zhuǎn)移到 ARM 陣營，堅持自主架構(gòu)研發(fā)的國產(chǎn)芯片僅剩龍芯和申威兩家。
現(xiàn)在我們就走進國產(chǎn)龍芯、申威看看他們是怎么熬過了這些年。
龍芯
雖然龍芯走向產(chǎn)業(yè)化僅僅 6 年的時間，但是它的歷史卻要回溯到 2001 年。2001 年，中科院計算所開始研制龍芯系列處理器；2010 年，龍芯中科技術(shù)有限公司正式成立。
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龍芯系列 CPU 包括面向行業(yè)應用的專用小 CPU，面向工控和終端類應用的中 CPU，以及面向桌面與服務器類應用的大 CPU。
龍芯成功包攬了我國三項 CPU 界的“首款”稱號，我國首款通用 CPU（龍芯 1 號）、我國首款 64 位通用 CPU（龍芯 2B）、我國首款四核 CPU（龍芯 3A）。
龍芯發(fā)展史：
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雖然 2015 年 3 月 31 日中國發(fā)射首枚使用"龍芯"北斗衛(wèi)星，看似龍芯在市場也得到良好應用，而實際上 15 年來，龍芯未解決無人用問題，就像龍芯中科技術(shù)有限公司總裁兼龍芯總設計師胡偉武所說：“我們走過了太多的彎路。我們之前太過關(guān)注這些參數(shù)了，比如 CPU 的主頻和核數(shù)要跟 Intel、IBM、AMD 看齊,不知道自己的問題出在哪里，那就是沒有建立自己的生態(tài)?！?/p>
龍芯的問題可能出在：落后英特爾處理器性能上競爭力不大，批量太少價格無優(yōu)勢，而且整個社會的 PC 基礎(chǔ)都是建立在 Windows 基礎(chǔ)之上的，龍芯的產(chǎn)品兼容很難。
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在設計 CPU 的過程中，80%以上的功夫都用在 CPU 核上，因此，如何設計一個高性能的 CPU 核可以說是 CPU 設計中的關(guān)鍵技術(shù)之一。然而，CPU 和操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)的核心，也是我國信息技術(shù)中的薄弱部分。
龍芯將 GS132 和 GS232 兩款 CPU 核向高校和學術(shù)界開源，不僅是一項偉大的學術(shù)貢獻，更有著深淵的產(chǎn)業(yè)意義，但將 CPU 核開源并不意味著一定就能把生態(tài)建立起來，同時也要考慮利弊雙生，就像 SUN 將自己的 CPU 開源，國防科大以源代碼為基礎(chǔ)開發(fā)了飛騰 1000 和飛騰 1500，這兩款 CPU 還被用于天河 1 號和天河 2 號，但 SPARC 還是逐漸被邊緣化，生態(tài)的建立如今也沒能完成。
龍芯產(chǎn)業(yè)化之路又要如何走通、何時走通，成了一條需要時間探索的路。
申威
在第 47 屆世界超級計算機大會上公布的最新 TOP500 排名中，名列榜首的是我國“神威?太湖之光”計算機系統(tǒng)，它比第二名美國的泰坦超算還快一倍多，該系統(tǒng)全部采用了國產(chǎn)處理器“申威 26010”。
申威處理器又稱"SW 處理器"，源自于 DEC 的 Alpha 21164，其研制得到了國家"核高基"專項資金支持。在國家"核高基"重大專項支持下、采用自主指令集，具體負責研發(fā)的單位是江南計算機所屬于軍方研究機構(gòu)(總參 56 所)，且具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的處理器系列。
相比從誕生之初就處于輿論風口浪尖的龍芯，申威這款走全自主道路的芯片要低調(diào)得多。無論傳統(tǒng)紙媒還是網(wǎng)絡媒體，申威的曝光率遠遠低于其他國產(chǎn)芯，龍芯、海思、展訊，申威偶爾在大眾眼中出現(xiàn)也是值得“贊揚”的一面，很少有“抨擊”的情況出現(xiàn)。申威的低調(diào)也許與的軍方背景有著密不可分的關(guān)系。
而一路走來，申威的“芯”路例程又是怎樣的？
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上世紀 60-70 年代末，中國在高性能計算機領(lǐng)域也曾有過自己的輝煌，哈軍工、北京大學、清華大學、國防科大都有軟硬件自己編譯和制造的計算機。但是 80 年代因迷信“造不如買、買不如租”、“市場換技術(shù)”等理論，放棄了自主芯片的研發(fā)轉(zhuǎn)而大量外購國外芯片。而沒有中國“芯”，在技術(shù)上始終受制于人的弊端越發(fā)明顯。
于是為解決在超算和國防、信息安全無“芯”可用的困境?？倕⒅\部第五十六研究所（無錫江南計算技術(shù)研究所）于 2003 年開始著手設計中國人自己的高性能芯片。申威從此踏上了征途。
申威 1 和申威 2 像是沙場試兵，對 Alpha21164 技術(shù)的加以消化吸收，而在 SW1600 上便做到了技術(shù)的融會貫通。但是 SW1600 單核性能有限，16 核的可擴展性較好，可實現(xiàn)比較理想的多核性能加速比。
從 2010 年以后，申威才開始逐步在商用市場探索。2014 年年底和 2015 年年初，申威公布了面向服務器、桌面計算和工業(yè)控制的一系列芯片產(chǎn)品手冊，這標志著申威正式進入商用市場。SW410 與龍芯一樣遭遇了 PC 市場軟件生態(tài)貧乏與產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟弱小的問題，競爭力低下，同樣 SW410 自身也存在單核性能太弱的問題，這導致民用 PC 市場的競爭力更低下。
雖然申威進入商用領(lǐng)域，哪怕做不出成績也不用擔心生存問題，因為申威是軍方項目，神威超算是國家級工程，申威的軟件和硬件產(chǎn)品完全可以在體制內(nèi)完成內(nèi)部循環(huán)，這便與龍芯不同了，龍芯的需要在商業(yè)市場上去拼殺求生存才可以。?
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原來飛騰也是龍芯和申威陣營的，走獨立自主的技術(shù)路線。但是后來飛騰的路線轉(zhuǎn)移到依附于 ARM IP 授權(quán)設計自己的 SOC 的路線的海思與展訊陣營。
國產(chǎn)“飛騰處理器”是國防科技大學計算機學院開發(fā)的銀河飛騰系列通用 CPU，得到國家“核高基”項目的專項資金支持。
由于自主架構(gòu)芯片在產(chǎn)業(yè)化實踐中的屢戰(zhàn)屢敗，然而又要面對激烈而殘酷的市場競爭，2015 年 3 月 26 日，“飛騰 CPU”正式宣布放棄自主研發(fā)處理器架構(gòu)，直接采用 ARM 64 位 V8 系列處理器架構(gòu)。
CPU 的“國產(chǎn)”與“自主”并非是一個定義。采用基于 ARM 的 CPU 核心來做自己的 SoC 芯片，可實現(xiàn)快速推出系統(tǒng)級芯片方案并占領(lǐng)市場，但 CPU 核心并不是完全自主化。 “飛騰”CPU 的產(chǎn)業(yè)化企業(yè) ---- 天津飛騰公司放棄了自主研發(fā)處理器核。
可見國產(chǎn)處理器在自主研發(fā)的道路上，并不是走得一帆風順，像申威這樣有著國家“后臺”的可能走得穩(wěn)一些，但是對于龍芯、飛騰可能走著走著就迷失了，飛騰的陣營轉(zhuǎn)移也是情非得已，走到今天的龍芯值得國人敬佩與點贊。
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