CPU国产化大潮起

申威联创 2021-06-29

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国产CPU发展历程回溯

回溯中国的国产CPU发展历程，可分为三个阶段：

起步：上世纪50-70年代。1956年，半导体科技被列为国家新技术四大紧急措施之一。此后，中科院计算所、109厂、半导体所先后成立，锗晶体管、硅平面晶体管、集成电路等半导体器件相继实现突破，为109乙机、109丙机、156机的诞生分别提供了基础。1975年，伴随大规模集成电路技术的兴起，我国第一台集成电路百万次计算机013机研制成功。这一时期独立自主的产业发展为我国CPU事业打下了坚实基础。

转折：上世纪80-90年代。1985年，中科院计算所、半导体所有关研制大规模集成电路的单位和109厂合并，成立中科院微电子中心。但这一时期，由于政策支持力度有所减弱等原因，产业完全市场化但自主性不足。

提速：21世纪初至今。从“十五”开始，国产CPU自主性的问题再度提上议程，产业政策不断加码。泰山计划、863计划等催生了一批国产CPU品牌，2002年，我国首款通用CPU——龙芯1号（代号X1A50）流片成功。2006年，“核高基”重大专项推出，“高”即为高端通用CPU。2014年，我国发布《国家集成电路产业发展推动纲要》，国家集成电路产业投资基金（简称国家大基金）第1期成立，主要投资集成电路制造企业。2019年，国家大基金第2期成立，主要投资应用端。

在经历数十年的艰辛探索后，目前，国产CPU产业已初具规模，涌现出一批领军企业。我们根据CPU指令集体系进行分类：

1）复杂指令集（CISC）下，以X86架构为主，国内代表厂商包括海光、兆芯；

2）精简指令集（RISC）下，涉及ARM架构、MIPS架构、Alpha架构等，国内代表厂商包括申威（Alpha）、飞腾（ARM）、龙芯（MIPS）、等。

申威：为超算而生的强者

申威CPU由上海高性能集成电路中心研制，基于DEC公司的Alpha架构，并进行了指令集扩展和微结构自主创新，成功应用在国产超级计算机中。

在探索中迭代发展。2006年，申威1单核CPU研制成功，130nm工艺，主频900MHz。2008年，申威2双核CPU推出，同为130nm工艺，主频1.4GHz。2010年，申威1600十六核CPU推出，65nm工艺，运用于神威蓝光超算。2012年，申威1610、410相继推出，均为40nm工艺、1.6GHz主频，分别用于服务器和PC。

申威现已形成高性能计算CPU、服务器/桌面CPU、嵌入式CPU三个系列产品线。

申威432、443、3232在研。申威432、443均为4核CPU，分别采用第四代、第五代申威核心，主频将分别达2.2-2.5GHz和2.8-3.0GHz，综合性能将分别达到同期国际主流桌面CPU的60%和80%。申威3232为32核CPU，主要面向云计算、大数据领域，综合性能预计为同期英特尔主流服务器CPU的60%-70%。

申威覆盖国内主流的知名厂家，国内前200都有联盟，信息安全产业联盟应运而生。目前已有包括上海高性能集成电路中心、中国仪器进出口（集团）公司、中电科技（北京）有限公司等在内，覆盖芯片设计、基础软件、工业控制、整机及方案、定制服务等多个行业领域。2020年3月，统信UOS也已完成对申威421系列、1621系列机型的适配，搭配多种主流操作（深度os，中标麒麟os，统信uos）办公软件，WPS，OA系统，office常用。

结语：CPU现在已形成了1核，2核，4核，16核，260核全系列产品，申威，龙芯，飞腾等CPU作为ICT产业的核心基础元器件，是国家发展的一大“命门”。目前，在国际环境、产业政策、市场需求的联合驱动下，一大批国产CPU厂商奋楫前行，在工艺、性能、生态建设等多个方面不断取得突破，为CPU的自主可控、安全可控做出了贡献，并在“好用”的市场化道路上越走越远。

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