服务器处理器 3分钟了解国产CPU最新现状！

目前主要有四种CPU架构:ARM、X86、MIPS、Power。其中ARM/MIPS/Power都是基于精简指令集机器处理器的架构。X86是基于复杂指令集的架构，Atom是x86或者x86指令集的简化版本。精简指令集是计算机中央处理器的一种设计模式，也称为RISC(精简指令集计算的缩写)。特点是所有指令格式相同，指令周期相同，采用流水线技术。复杂指令集，英文名是CISC(复杂指令集计算机的缩写)。是英特尔及其兼容CPU如AMD、VIA生产的x86系列CPU(即IA-32架构)。甚至新的X86-64(也称为AMD64)也属于CISC。

ARM、X86、MIPS和电源简介

ARMARM架构以前被称为高级RISC机(Acorn RISC Machine较早)，是一种32位RISC处理器架构，广泛应用于很多嵌入式系统设计中。ARM处理器由于其节能特性，非常适合移动通信领域，符合其低功耗的主要设计目标。X86X86或80x86是英特尔首次开发和制造的微处理器架构的总称。X86体系结构是一种重要的可变指令长度的CISC(复杂指令集计算机)。MIPSMIPS是一种采用RISC的处理器架构，出现于1981年，由MIPS技术公司开发授权，广泛应用于许多电子产品、网络设备、个人娱乐设备和商用设备。最早的MIPS架构是32位，最新版本变成了64位。但MIPS目前并不是市场的主流。PowerPOWER是1991年由苹果、IBM、摩托罗拉组成的AIM联盟开发的微处理器架构。PowerPC是整个AIM平台的一部分，也是目前为止唯一的一部分。电力架构目前不是市场主流，发展前景不容乐观。

国内的处理器厂商有哪些

目前在移动芯片领域，ARM架构芯片占据了90%以上的市场，Intel X86处理器占据了服务器CPU市场90%以上的市场。MIPS和Power不是主流，但是很多厂商都在用。

首先看ARM处理器。ARM架构是公开授权的。ARM本身不生产芯片，只转让芯片设计许可证。ARM的授权有三种，架构授权、内核授权和使用授权。

架构授权:指企业购买架构级ARM处理器设计制造许可证。企业在获得架构授权后，可以从整体架构和指令集上对ARM架构进行大幅改造，甚至对ARM指令集进行扩展或缩减，从而达到更高性能、更低功耗或更低成本等不同目的。内核授权:内核授权是指用户可以将自己购买的ARM内核应用到自己设计的芯片上。但是不允许用户修改自己购买的ARM内核。许可证:有许可证的用户只能购买封装的ARM处理器内核，想要实现更多的功能和特性，只能通过在封装外添加DSP内核来实现。移动芯片领域:华为、展讯、小米华为在2013年购买了ARM的架构许可证，意味着华为可以对ARM原有架构进行改造，对指令集进行扩展或缩减。从2013年到现在，海思处理器从910更新到980，一直在升级。据悉，麒麟980处理器将于8月31日与华为Mate 20新机同步发布。麒麟980有8核，4个A77核，4个A55核，由TSMC 7nm制造。从极限曝光的华为Mate 20运行评分来看，麒麟980处理器运行35W分以上，比Snapdragon 845处理器高5W左右。展讯的部分展讯处理器也采用ARM架构。展讯是国内领先的2G、3G、4G无线通信终端核心芯片供应商之一。展讯成立于2001年，于2013年12月23日被紫光集团收购，并于2016年与日电整合为紫光展睿。展讯的处理器芯片主要面向中低端。其中一款，SC9832，集成了四核ARM Cortex-A7处理器。这个解决方案已经被中国移动、酷派、360、Micromax、Condor等国内外很多智能手机品牌采用。

小米2017年2月，小米宣布推出历史上R&D周期最长的产品，其自有芯片S1风起云涌，在业内引起轩然大波。因为作为手机厂商，是独立开发处理器芯片的，而且当时世界上只有苹果和华为。据当时的报道，这款SoC的CPU部分是四核频率为1.4G的Cortex A53和四核频率为2.2G的Cortex A53，与海思650(4核2.0GHz A53+4核1.7GHz A53)和高通骁龙616(4核1.7GHz A53+4核1.2GHz A53)相同。高通骁龙625(8核2.0Ghz A53)。搭载澎湃S1的手机是小米5C。当时新闻说小米的C系列后续机型会自带松果处理器，但是澎湃S2很久没有发布了。据内部人士透露，以小性价比的利润承担澎湃S2的研发费用是不可能的，未来也不会有澎湃S2，小米6C也不会再出现。服务器芯片领域:阿里、华信通、腾飞阿里2016年12月，ARM与阿里开始数据中心业务合作，阿里巴巴宣布将在自己的数据中心服务器中采用大量ARM设计的低功耗CPU，逐步取代英特尔产品。消息称，阿里巴巴独立运营支撑庞大电商业务的数据中心，还在中国和美国提供名为“阿里巴巴云”的云服务。随着需求的不断增加，阿里巴巴将在各地增设数据中心。同时，由于设备功耗增长迅速，公司将逐步将Intel CPU改为ARM产品，以提高功耗效率。华信通华信通半导体由贵州省政府和高通于2016年共同创立。2018年5月27日，华信通半导体正式发布其ARM架构服务器芯片品牌——StarDragon。神龙处理器是华信通的第一代服务器芯片产品，是兼容ARMv8架构的48核处理器芯片。采用目前国际先进的10 nm工艺，性能堪比国际市场高端服务器的主流芯片产品。2014年10月，第一款兼容ARM指令集的CPU FT-1500 a问世，成为国产CPU的代表作。随后，腾飞于2016年推出FT-2000(代号“火星”)，并于2017年发布优化升级后的FT-2000+芯片。后者是腾飞顶级芯片产品，性价比最高，实际测量性能达到了2014年英特尔志强E5主流服务器芯片的水平。然而，日前有报道称，国内领先的国内芯片制造商腾飞发生芯片欺诈事件，引起了业界的关注。8月3日，天津腾飞就此事召开新闻发布会，回应称天津腾飞的CPU产品是基于ARM技术架构开发的，但包括CPU计算模块(内核)在内的代码部分是公司多年独立开发的。面对芯片造假的谣言，腾飞公司总经理谷宏回应说:“我们从来没有从ARM购买过包括Cortex A57在内的任何CPU产品，更不可能给没有购买到市场的产品贴上标签。”

纵观MIPS处理器，龙芯和京郑钧是中国采用的MIPS架构。

龙芯龙芯是中科院计算技术研究所开发的通用CPU。其主要产品有龙芯-1、龙芯2、龙芯3。龙芯一号的频率是266MHz，2002年首次使用。龙芯2的频率高达1GHz。龙芯3A是国内首款商用4核处理器，工作频率为900 MHz ~ 1 GHz。龙芯3A的峰值计算能力达到16GFLOPS。龙芯3B是国内首款商用8核处理器，主频1GHz，支持矢量运算加速，峰值计算能力128GFLOPS，高性能功耗比。目前龙芯一号处理器已经和北斗卫星一起上来了，十几颗北斗卫星都使用了龙芯1E和龙芯1F作为主控芯片。1号芯片的抗辐射能力可以和目前使用的国外芯片相比，价格和性能都优于国外芯片。龙芯2芯片2K1000处理器的价格是国内高性能芯片中最低的，接近同性能TI芯片开发板的价格。2K1000处理器已经在石油、轨道交通、电力等领域得到应用，性能与国外芯片相当。龙芯3A处理器采用RISC架构，兼容MIPS指令，自带四核设计，包含两条HT PHY超级传输总线，采用65nm(纳米)技术，频率1GHz，晶体管数量4.25亿，单个龙芯3A最大功耗15W，刀片服务器功耗只有110W(两个龙芯3A处理器，16GB内存，一个250GB硬盘，两个1000Mbps网卡等。)，理论峰值为16Gflops，每个CPU的单瓦能效比为1.06Gflops/W，是目前X86 CPU的两倍多，达到了世界先进水平。北京郑钧成立于2005年，致力于在中国自主开发创新的CPU技术和产品，已发展成为国内外领先的嵌入式CPU芯片和解决方案提供商。有人认为北京君非常擅长人工智能CPU。北京郑钧可以自行开发人工智能指令集，也可以自行开发人工智能加速单元。而这些都可以直接嵌入到cpu底层，也就是cpu的人工智能指令集，和前期北京郑钧开发的simd是一样的。寒武纪和寒武纪差距很大，寒武纪只是外围指令集，不是cpu指令集。也就是说，北京郑钧的人工智能cpu在速度和功耗上肯定优于寒武纪。有人认为基于MIPS架构的北京郑钧芯片在同一个进程的功耗上比ARM有优势，但是兼容性差。现在移动操作系统已经完全被Android和ios统一，尤其是Android，90%以上的Android设备都是ARM。但是ARM指令集和MIPS不兼容，所以市面上大多数针对ARM优化的程序不能直接在郑钧MIPS处理器上运行。如果你想在市场上生存，你必须考虑ARM。

在Power处理器上，中生洪欣于2014年获得了Power 8架构的授权，但目前Power架构已不再是主流市场。

中盛洪欣有限公司自2013年末成立以来，出现了许多问题，并不断改变股权，甚至在2016年引发了一场拖欠工资的风暴。总体来说，国产芯片的发展基本没有看到引人注目的成绩。神威处理器在国产处理器的发展过程中，江南研究所的神威处理器也值得一提。神威处理器采用Alpha指令，主要用于超级计算处理器。神威处理器用于国内最强的超级计算神威太湖之光。本文第一部分没有提到Alpha架构，Alpha也不是主流架构。数据显示，Alpha框架是1992年2月25日在东京召开的一次会议上正式推出的。Alpha处理器最早是由DEC设计制造的，康柏收购DEC后，Alpha处理器继续发展，应用于很多高端康柏服务器。

最后，主要介绍X86处理器。事实上，X86是唯一真正高性能和通用的处理器。

上海赵信上海赵信的X86处理器是在VIA X86处理器的基础上改进的，VIA X86是三家可以许可X86的公司之一，另外两家是Intel和AMD。目前能许可X86的企业有Intel、AMD、VIA。上海赵信最新的KX-5000架构实现了8核架构，性能接近英特尔酷睿i3-6100处理器，进步也非常明显。hygon 2018年7月，中国国产的Dhyana X86处理器开始生产，引起了业界的极大关注，预示着国产处理器芯片将更进一步。北京时间7月9日，Hygon生产的中国禅那x86处理器开始生产。早在2016年，AMD和中国广海集团就达成合作协议，AMD以2.93亿美元的许可费将高性能X86架构许可给中国公司，而禅那处理器是双方合作的产物，主要针对服务器市场。这项授权对国内芯片行业的发展有一定的好处，但也存在很多问题。从收益来看，广海生产了X86 CPU，这款处理器的性能相当高。但是如果要掌握X86 CPU的关键技术，还是有一定差距的。因为产品从设计到成品需要经过很多环节，中方不参与很多环节。当时AMD和天津广海达成协议成立合资公司开发X86芯片的时候，也和广海成立了两家公司，一家叫成都广海微电子(HMC)，一家叫成都广海集成电路设计有限公司(Hygon)。AMD持有HMC 51%的股份和海根30%的股份。其中，HMC享有知识产权所有权，然后授权海根设计芯片，而海根设计芯片，然后提交给HMC生产。HMC找到代工生产后，会被海工卖掉，也就是说中国没有参与很多环节。总结:国产CPU的发展一直是业内人士关注的焦点。无论是移动领域还是服务器领域，都是从无到有，从优秀到优秀，但未来的路还很长。