CPU作为ICT设备的运算和控制核心，负责指令读取、译码与执行，因研发门槛高、生态构建难，被认为是集成电路产业中的“珠穆朗玛峰”。纵观全球，Intel、AMD两大巨头领跑通用CPU（桌面与服务器CPU）市场，国内，国产CPU正处于奋力追赶的关键时期，以龙芯、兆芯、飞腾、海光、华为鲲鹏、申威等为代表的厂商正全力打造“中国芯”。

01

龙芯：中科院嫡系部队

专注于自主架构 CPU

最开始是基于国外的MIPS指令集来研发的，后面拓展了LoongISA指令集。后来又研发出了一个真正自主可控的LoongArch指令集，这个指令集兼容MIPS、LoongISA。

所以目前龙芯可以说在指令集上已经实现了自主可控，不再依赖MIPS了，不过自研指令集后，生态问题没解决。

LoongArch属于龙芯自己的生态，软硬件玩家少，龙芯全部要自己来实现从0到1到10的过程，还是较为困难的，龙芯的想法是推出指令集转译器，翻译ARM\X86指令，然后来兼容安卓、windows程度，但目前还没实现，但方向不错，牺牲部分性能，换取生态。

2020年，龙芯中科推出了自主指令系统 LoongArch。2021 年 7 月开始，公司信息化业务已经转向基于龙芯自主指令系统 LoongArch 的 3A5000 系列处理器，工控业务开始转向基于龙芯自主指令系统 LoongArch 的系列处理器。

具体而言，龙芯中科研制的芯片包括龙芯 1 号、龙芯 2 号、龙芯 3 号三大系列处理器芯片及桥片等配套芯片：

龙芯 1 号系列：低功耗、低成本专用嵌入式 SoC 或 MCU 处理器，通常集成1 个 32 位低功耗处理器核，应用场景面向嵌入式专用应用领域，如物联终端、仪器设备、数据采集等；

龙芯 2 号系列：低功耗通用处理器，采用单芯片 SoC 设计，通常集成 1-4 个64 位低功耗处理器核，应用场景面向工业控制与终端等领域，如网络设备、行业终端、智能制造等。

龙芯 3 号系列：高性能通用处理器，通常集成 4 个及以上 64 位高性能处理器核，与桥片配套使用，应用场景面向桌面和服务器等信息化领域；

配套芯片：包括桥片及正在研发尚未实现销售的电源芯片、时钟芯片等，其中桥片主要与龙芯 3 号系列处理器配套使用和销售，电源芯片和时钟芯片主要与龙芯 2 号、龙芯 3 号系列处理器配套使用。龙芯 1 号、2 号、3 号处理器芯片及配套芯片的主要客户是板卡、整机厂商。

02

兆芯：X86授权

兆芯（上海兆芯半导体有限公司）是一家无晶圆厂半导体公司，成立于 2013 年，是威盛科技与上海市政府的合资企业。该公司生产兼容x86 的台式机和笔记本电脑CPU。兆芯一词的意思是百万核心。处理器主要为中国市场打造：该合资企业旨在减少中国对外国技术的依赖。

简单来说，兆芯通过获得威盛也就是VIA的X86授权获得了合法设计与生产X86指令集CPU产品的能力，威盛 AMD 英特尔也是目前世界唯三的具有X86合法授权的企业，这个授权可以通过合资或收购获取。兆芯成功研发并量产多代通用CPU，在PC产业上使用wintel生态，优势明显。

兆芯通用处理器产品涵盖“开先”、“开胜”两大系列，开先面向PC，开胜面向服务器，2022年11月1日，兆芯发布新一代16nm全自主设计的开胜KH-40000系列处理器。该系列处理器在性能、互连、I/O等技术方面取得了显著提升，可以广泛应用在服务器、工作站等硬件平台上。同时还推出了开先KX-6000G系列高效能处理器，其图形表现及续航能力大幅提升，计算性能进一步增强，能够进一步改善超轻薄笔记本电脑、一体机、云终端等产品的使用体验。

其中，开胜 KH-40000系列处理器基于兆芯全新自研微架构——“永丰”，基准频率2.0/2.2GHz，最高工作频率2.7GHz。单处理器可集成32核心，提供64MB高速缓存，支持双路64核互连，访存带宽可达200GB/s。基于双路KH-40000处理器开发的64核服务器产品，最高可支持4TB DDR4 ECC内存，并提供128 Lane PCIe通道，以及SATA、USB等主流I/O接口，能够更好地满足服务器应用对多核心，多内存、多PCIe扩展等应用需求。开先 KX-6000G是兆芯面向笔记本、一体机、云终端以及低功耗的嵌入式计算平台推出的全新4核心处理器产品，最高工作频率3.3GHz，GPU支持DX12、OpenCL1.2、OpenGL4.6标准，支持4K显示以及硬件加速4K视频编解码，并增加了对SM2加速指令的支持。

03

飞腾：长期自主化耕耘，拥抱 ARM 架构

目前是国资比例最高（CEC通过中国长城控股）的国产CPU企业，是聚焦国家战略需求和重大项目的CPU国家队。曾先后尝试X86、Epic、SPARC、ARM四个指令集，并以SPARC开源代码为基础设计了FT-1000、FT-1000A、FT-1500等CPU。拥有覆盖桌面、服务器和嵌入式等领域的完整产品线。

飞腾CPU，也采用的是ARM指令集，同样像华为鲲鹏一样，基于ARM V8架构永久授权，主要也用于服务器产品，现在移动终端市场占据统治地位。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。

在2020年的时候，飞腾对高性能服务器 CPU、高效能桌面 CPU、高端嵌入式 CPU 三条产业线进行了全面的品牌升级。

此外还产生三大系列芯，分别以腾云S、腾锐D、腾珑E来命名，其中 2020 年 7 月发布的S2500是最新的服务器芯片，采用16nm工艺，性能表现优异，兼具高可扩展、高性能、高安全、高可靠、高能效五大核心能力，集成 64 个自主研发的 ARMv8 指令集兼容处理器内核 FTC663，主频 2.1GHz，支持 2~8 路直连，可以形成 128 核到 512 核的计算机系统，下一代产品会采用7nm工艺。

芯片产品主要分为高性能服务器芯片、高效能桌面芯片和高端嵌入式芯片。

高端嵌入式芯片：飞腾嵌入式芯片采用自主研发、面向嵌入式行业定制化的处理器核心，具有高安全、高可靠、强实时和低功耗的特点，满足行业终端产品、工业控制领域应用产品需求。

高效能桌面芯片：飞腾桌面芯片采用自主研发的高能效处理器核心，全芯片性能卓越、功耗适度，最新产品内置硬件级安全机制，能够同时满足信息化领域对性能、能耗比和高安全的应用需求。

高端嵌入式芯片：飞腾嵌入式芯片采用自主研发、面向嵌入式行业定制化的处理器核心，具有高安全、高可靠、强实时和低功耗的特点，满足行业终端产品、工业控制领域应用产品需求。

作为国内领先的自主核心芯片提供商，飞腾将继续发挥在产业和生态上的引领作用，打造高效、好用的 CPU 产品，以自主安全的国产算力，赋能国家关键行业的转型升级。

04

海光：基于海外龙头加快自主研发

发出国产 x86 体系最强音

海光是国内高性能计算机龙头中科曙光的参股子公司。

主要是通过AMD获得了ZEN1架构和X86指令集的永久使用权。海光的CPU主要作于服务器，目前有7、5、3系列，分别定位于高、中、低档。

近期，海光的技术来源一致困扰受制于合资的外资公司（AMD 占股51%），受到质疑，且技术的后续升级也可能存在一定难度（AMD只授权了上一代架构 Zen）。

海光拥有海光CPU和海光DCU两类高端处理器产品，可以满足服务器、工作站等计算、存储设备中对高端处理器的功能需求：

海光 CPU：兼容 x86 指令集，处理器性能参数与国际同类型主流处理器产品相当，支持国内外主流操作系统、数据库、虚拟化平台或云计算平台，能够有效兼容目前存在的数百万款基于 x86 指令集的系统软件和应用软件，具有优异的生态系统优势。此外，海光 CPU 支持国密算法，扩充了安全算法指令，集成了安全算法专用加速电路，支持可信计算，提升了高端处理器的安全性。

从海光 CPU 应用场景角度看，公司将海光 CPU 产品规划为海光 7000 系列、海光 5000 系列和海光 3000 系列。三个系列产品技术设计同源，处理器核心等具有相似的技术特征。根据不同的产品规格定义，需要在一块基板上封装 1 至 4颗裸片。目前，公司在售的海光 CPU 产品主要为海光 7200、海光 5200 和海光 3200 系列产品。

海光 DCU：以 GPGPU 架构为基础，兼容“类 CUDA”环境，软硬件生态丰富，典型应用场景下性能指标达到国际上同类型高端产品的水平。海光 DCU 主要面向大数据处理、商业计算等计算密集型应用领域，以及人工智能、泛人工智能类运算加速领域。海光 DCU 产品采用与海光 CPU 类似的产品研发策略，2018 年1 月启动深算一号 DC 产品设计，目前品已实现商业化应用。另一方面，公司启动了第二代 DCU 深算二号的产品研发工作已于 2020 年 1 月启动。

海光 CPU 系列产品中海光一号、海光二号已经实现商业化应用，海光三号完成实验室验证，海光四号处于研发阶段；海光 DCU 系列产品深算一号已经实现商业化应用，深算二号处于研发阶段。

05

华为鲲鹏

华为自主研发的全国产化高性能 CPU

基于 ARM 架构开发，是华为继移动麒麟芯片、AI 昇腾芯片后，第三款自研芯片。鲲鹏芯片定位于服务器应用，其产品自研完成了华为具备优势的服务器业务自上而下的基础算力打通。

在通用计算处理器领域，2014 年发布鲲鹏 912 处理器， 2016 年发布鲲鹏 916处理器。2019 年 1 月，华为正式发布鲲鹏 920 芯片。根据华为官方介绍，鲲鹏 920 处理器是业界第一颗采用 7nm 工艺的数据中心级的 ARM 架构处理器，集成最多 64*自研核，支持 64 核、48 核、32 核等多种型号。华为将鲲鹏芯片用于自身服务器，并用来搭建自身的数据中心业务。

鲲鹏芯片多向出击，鲲鹏 930 芯片值得期待。华为鲲鹏处理器是华为自主研发的基于 ARM架构的企业级系列处理器产品，包含“算、存、传、管、智”五个产品系统体系。为了保证鲲鹏计算产业的可持续演进，鲲鹏处理器从指令集和微架构两方面进行兼容性设计，确保既可以适应未来的应用和技术发展演进的需求，又能后向兼容。参考华为鲲鹏芯片的发展路径规划，鲲鹏次时代芯片 930 芯片将有望进一步迭代，并在服务器和 PC 两个方向进一步出击。

TaiShan 200 服务器是华为新一代数据中心服务器，基于华为鲲鹏 920 处理器，适合为大数据、分布式存储、原生应用、高性能计算和数据库等应用高效加速，旨在满足数据中心多样性计算、绿色计算的需求。TaiShan 200 服务器仅为华为基于鲲鹏芯片所打造的自有服务器产品，鲲鹏通用计算平台事实上提供基于鲲鹏处理器的TaiShan 服务器、鲲鹏主板及开发套件。

06

申威：Alpha指令集

申威CPU可是国之重器，因为主要用于超级计算机。

之有国内的超级计算机还使用的是intel的芯片，比如天河1号，后来美国不准Intel卖超算给中国，于是中国自研研发申威CPU。

申威早期采用Alpha指令集，后期拓展了自己的SW-64指令集，目前在神威、太湖之光中就使用的是SW26010芯片。

另外申威目前也向服务器芯片发展，推出了申威 8A 芯片，Intel 中端服务器处理器相当，目前揽下统信、联想、大道云行、鼎甲等多家合作商。

07

白牌服务器

在这里，不得不提一下白牌服务器，白牌即指那些没有明显品牌标识的产品，通常由一些小型或初创型公司生产。尽管这些厂商并无知名品牌的光环加持，但凭借灵活的生产和销售策略，他们成功地为市场带来富有竞争力的产品，以及价格优势。

据国际数据公司（IDC）发布的2020年全球服务器市场报告显示，白牌服务器在全球市场占比约20%，表明它们在服务器市场已经取得了一定地位，并对品牌市场产生了一定程度的影响。

2023年5月6日，宝德计算(PowerLeader)正式推出“Powerstar”(暴芯)处理器，基于x86架构，看起来和Intel 11代酷睿如出一辙。

宝德称，暴芯处理器芯片的发布，是宝德助攻国家强芯战略的第一步，依托宝德在服务器、半导体领域超过26年的技术积累而生，年度销售目标150万片。

从官方公布的产品照片看，这颗暴芯处理器型号为“PL PSTAR P3-01105”，频率为3.7GHz，但未公布更多具体规格资料。对比来看，它的造型和Intel LGA1200封装的10代酷睿完全一致，结合编号、频率看应该就是i3-10105的复刻版——14nm，4核心8线程，主频3.7-4.4GHz，三级缓存6MB，核心UHD 630，热设计功耗65W。

当天，宝德还同步发布了基于暴芯处理器的多形态整机产品，包括台式机、工作站、工控机、瘦客户端等。其中，台式机“PT620P”体积只有8升，号称性能超越国产CPU整机数倍，采用服务器级设计方案与选料，随机赠送桌面管理软件，支持BIOS离线恢复，支持Windows和国产操作系统等多系统自由切换。

资料显示，宝德科技成立于1997年，1999年与Intel签订协议，生产自有品牌Powerleader服务器；2002年，宝德科技在香港联交所创业板上市。仅仅短短的数年时间，宝德就完成了从民营企业到香港上市公司、从代理到生产型企业、从白牌到国内服务器市场品牌前三名。目前，宝德科技以服务器和PC整机的研发、生产、销售及提供相关的综合解决方案为主营业务的国家级高新技术企业和国家专精特新“小巨人”企业，致力于成为中国领先的计算产品方案提供商，为政府、互联网、教育、金融、电力、交通、医疗、运营商、安平等行业客户持续提供先进的算力产品、解决方案和全栈服务，勇夺信创市场No.1，稳居X86服务器国内品牌TOP5和全球TOP9、中国AI服务器No.3。

值得注意的是，在过去几年中，大型科技公司和数据中心运营商如谷歌、Facebook和亚马逊等开始转向自主设计并采购白牌服务器，以满足其特定需求。这为白牌市场带来新机遇，进一步推动了白牌产品对品牌市场的冲击。

08

总结

海光、兆芯采用x86架构，基于此架构性能强于其他架构，软硬件应用生态以及更可持续的迭代发展，在国产商业市场竞争中拔得头筹。

鲲鹏、飞腾采用ARM 架构，也基于此研发了多样化的产品，在国产商业市场中占据一定份额，由于受到授权条款限制，产品迭代及市场前景不确定性大大增强。

申威、龙芯则是早期采用Alpha架构及MIPS架构，后期在Alpha架构及MIPS架构基础上，形成了SW-64和LoongArck架构。基于引进架构自研了新架构，在国家的扶持下，上层应用生态逐步搭建，QQ、WPS这些软件也渐渐能跑起来了，在党政及特殊市场都有一定的应用。

目前，自研架构生态问题尚不稳定，使用反馈有待改善。

此外在可控程度上，申威、龙芯>飞腾、鲲鹏>海光、兆芯；申威、龙芯居于首位，其余需要授权，局限较大。

最后，我国致力于CPU的自主可控，虽道阻且长，但行则将至；相信这些大厂可以在国产化大潮下，鲲鹏展翅，巩固发展命门，在市场化道路上越走越远。

来源：ittbank、快科技等网络内容综合

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