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安信计算机】国产CPU江湖：鲲鹏、飞腾的那些事儿

引言

国产CPU芯片飞腾、龙芯和申威中，飞腾芯片产品完成度高，又因为其基于ARM架构而具备更强的生态拓展能力，故而受到广泛关注。政府重要部门装机量较大，国内的主流云服务厂商阿里云、腾讯云也开始适配飞腾芯片，使得飞腾具备较大市场潜力。与此同时，2019年初，华为公司自研的鲲鹏芯片问世，进一步强化了ARM架构对英特尔x86架构的服务器芯片体系发起挑战。在国内芯片市场国产替代逐步推进的过程中，鲲鹏与飞腾有望分别成为民用市场和政府市场的国产CPU领军者。

1. 背景知识简介：芯片也是有江湖的

1.1. 何为指令集架构，它与芯片厂商的关系是什么？

对于芯片而言，最重要的莫过于架构和指令集：

架构可以理解为CPU实现的具体物理设计。比如你要建一座大楼，首先需要有一张图纸，决定大楼什么外形、有多少层，都有哪些配套设施，这一部分就是ARM所提供的的架构设计授权，其实也就是提供一张CPU的设计图纸。实际上，ARM的架构只给出了基本设计方案，具体落实到每家厂商的各自产品，大家都需要自己决定有什么样的砖瓦，楼梯还是电梯，要不要安装吊灯之类的问题，因而也衍生出各家不同的处理器厂商，例如高通。当然也会有Intel这样的公司，直接当了总承包商，设计方案与具体建造都被他一家包了。

指令集可以理解为CPU具体提供哪些功能。相比于架构楼宇设计的角色，指令集更像是建成大楼的功能说明，比如具备中央空调、电梯以及电子门禁的大楼能够为客户提供温控、便捷办公、安全等功能。用户可以根据指令集覆盖的功能去设计自己的业务实现。可以看出，指令集与架构密切相关，只有具备对应设施的楼宇才能提供对应的功能，但指令集也一定程度上独立于架构，只要楼宇的基础设施足够完备，各种各样的附加功能都可以在此基础上通过组合构造出来。

在现实使用中，架构和指令集两个概念常常相互混用，而且往往以捆绑的方式作为一套解决方案来销售，被简单称之为指令集架构。由于指令集架构更像是一种公共标准化协议，而且高度复杂，故而逐步演化成了一门单独的生意，芯片产品链条中也因此分化出了指令集架构提供商和芯片厂商两类。目前，世界范围内除英特尔公司一气贯通以外，如高通、海思等芯片巨头本质上均是通过向指令集架构提供商付费授权的方式来设计自己芯片产品的芯片厂商。因此，我们根据市场上芯片产品指令集架构进行分类和对比。

x86_64：x86_64是x86架构的64位拓展，由于曾被AMD与Intel分别提出，故而又得名AMD64及x86_64。x86_64架构市场主要由Intel和AMD两大巨头把持，并广泛应该在两家新款芯片上，例如Intel的Pentium 4以后的系列、Celeron D、Xeon以及Core i系列，AMD的Athlon 64系列、Turion 64系列、Opteron及较新款的AMD Ryzen等。x86_64得到Windows家族、Linux家族操作系统的完美支持，因而在PC市场成为主流选项。

除PC市场外，x86_64架构也顺利延伸到服务器市场，正在逐步取代IBM Power架构的地位，成为服务器芯片架构的首选。与此同时，x86_64架构也在向多元化的应用方向发展。目前，对计算性能要求较高的家用游戏机PS4以及XBOX One均采用AMD最近的Jaguar美洲虎架构，其为x86_64指令集架构的一种实现。

RISC

PowerPC：曾经拥有服务器领域的霸主地位，同时也是工控及汽车电子领域的王者。PowerPC曾经是苹果笔记本的专用架构，也曾是家用游戏机领域的主要指令集选择，在索尼的PS3、微软的XBOX360、任天堂的WII上都能看到PowerPC。但因为性能问题，各游戏主机厂商也在新机型上纷纷放弃PowerPC，转向x86架构。PowerPC不得不退守自己擅长的专业服务设备领域。但近些年，Intel不断向服务器领域发起进攻，而ARM也在不断蚕食工控、车载等泛移动端领域，PowerPC架构日渐式微。

Alpha：Alpha最初由DEC公司制造，也称为Alpha AXP，是64位RISC指令集架构微处理器。Alpha被设计用于DEC自己的工作站和服务器中，作为VAX的后续被开发，支持VMS操作系统，如Digital UNIX。微软操作系统曾经支持这款处理器，直到Windows NT 4.0 SP6，但是从Windows 2000 beta3开始停止了对Alpha的支持。之后，Alpha指令集架构几易其手，曾被康柏、Intel及惠普收购。

MIPS：MIPS（Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages）是采取精简指令集的处理器架构，于1981年由斯坦福大学教授约翰·轩尼诗的技术团队开发并实现。目前MIPS被广泛使用在许多电子产品、网络设备、个人娱乐设备与商业设备上，最新的版本已拓展至64位。MIPS主要在车载系统、无人机、机器人等新兴领域寻求机会。目前，车载芯片厂商Mobileye的多款ADAS芯片均采用MIPS指令集，比如EyeQ4、EyeQ5 SoC等。

SPARC：SPARC（Scalable Processor ARChitecture），即可扩展处理器架构。SPARC是一种RISC指令集架构，最早于1985年由Sun公司所设计。SPARC指令集架构采用开放生态战略，开放标准并授权予多间生产商采用，包括德州仪器、Cypress半导体、富士通等。Oracle已于2017年正式放弃硬件业务，因而被其收购的Sun公司旗下的SPARC也停止了更新。目前，只有一些传统的Sun公司服务器仍使用基于SPARC指令集的芯片。

ARM：ARM架构是RISC指令集架构的代表，目前已经在移动端取得了霸主地位，渗透到我们生活中的方方面面。据统计，ARM指令集架构在移动端市场的占有率超过90%，基于ARM指令集架构的芯片在2017年销量达到229亿。目前，苹果、高通，甚至英伟达的部分产品均采用ARM指令集架构。

在具体应用上，ARM架构遍及手机、平板、游戏机、车载、IoT等多个领域。苹果手机及平板的芯片均来自苹果公司基于ARM架构的自研产品，苹果公司甚至尝试自研基于ARM架构的PC产品。任天堂的新款掌上游戏机Switch采用基于ARMv8架构的英伟达定制Tegra X1系统芯片。在车载芯片上，高通的骁龙820A、英伟达的Tegra X1均采用ARM架构。此外，ARM也与英伟达合作研制IoT芯片，并收购Mistbase与NextG-Com等初创公司实现在NB-IoT领域的布局。

RISC-V：正如在软件业如火如荼的开源运动，指令集领域的"Linux"也早已被技术爱好者提出。RISC-V是一个基于RISC的开源指令集架构，相比于ARM和MIPS以专利许可费用盈利的模式，RISC-V指令集可以自由地用于任何目的，允许任何人设计、制造和销售RISC-V芯片和软件。RISC-V的设计对各种应用进行的性能与功率效率的考量，可以用于云计算、移动终端、IoT等多个领域。

目前RISC-V已经可以看到一些探索性的落地产品。英国与印度已经有学术机构利用RISC-V开发出一些针对特定功能的芯片用于学术研究。国内方面，由阿里与中天微合资成立的平头哥目前已推出基于RISC-V的IoT处理器CK902。小米生态链中的华米科技也推出了基于RISC-V的AI芯片黄山1号。同时，芯来科技、核芯互联等初创企业也在面向RISC-V指令机架构研发自己的产品。

通过对比，我们将各指令集架构的分类与应用整理如下：

1.3. 国产CPU选用的是什么指令集架构，它们之间有何异同？

考虑到英特尔在CISC体系下x86及x86_64指令集上的垄断地位，国产芯片均选择站到了RISC体系一侧。按面向市场类型的不同，可以分为政企采购芯片和民商采购芯片。

政企采购芯片主要面向政府关键部门和大型国有企业客户，定位于其为保证安全可靠而产生的国产芯片替代需求。这类客户并不完全参与市场竞争，因而对芯片价格敏感度始终，但对芯片可靠性与安全性有很高的需求。目前，政企采购芯片主要包括国产芯片三驾马车包括龙芯、申威和飞腾：

龙芯：采用MIPS指令集架构，MIPS主要在车载系统、无人机、机器人等新兴领域寻求机会。目前，车载芯片厂商Mobileye的多款ADAS芯片均采用MIPS指令集，比如EyeQ4、EyeQ5 SoC等。龙芯的优势在于其依托MIPS指令集架构拓展出了LoongISA，所以本质上是指令集自主开发，受美国技术封锁风险小。而龙芯的不足在于生态体系打造不足，目前仅应用于人造卫星、 嵌入式产品等。

申威：由上海高性能集成电路设计中心研制，主要借鉴Alpha指令集架构的一些设计思想。申威的优势在于指令集架构上自主化能力更强，Alpha指令集本身属于冷门技术。申威的不足在于申威着重于军用设备的应用场景，因而软件生态支持更加匮乏。目前申威系列微处理器的开发主要是用于我国军事领域，神威蓝光超级计算机的芯片就是采用国产的申威系列。

飞腾：最早由国防科技大学自行研制，后由中电旗下的天津飞腾信息技术有限公司负责商业化。飞腾芯片早期依托于SPARC，后投入ARM指令集架构体系，并由此得到了快速发展。飞腾芯片最大的优势在于其强大的生态体系。飞腾与近400家企业展开生态建设合作，已在操作系统、办公软件、数据库等领域实现了软件生态渗透。飞腾的不足在于自主化指令集研发仍然在路上，目前重点仍在市场应用上。

民用CPU市场更强调全方位的生态构建和市场化竞争能力，华为鲲鹏最具实力。这类客户充分参与市场竞争，对芯片价格、性能和完成度均存在一定的要求，因而更适合同样参与市场竞争的芯片企业参与其中。目前，民商采购芯片市场中华为公司自研的鲲鹏芯片目前具备最强竞争力。

鲲鹏：鲲鹏920芯片由华为公司研制，整体设计采用ARM架构，主要面向服务器领域芯片市场。鲲鹏芯片是华为公司继推出麒麟、巴龙等芯片后在服务器芯片应用领域的又一布局，该芯片将搭载在华为最新的泰山服务器，并为华为云运营提供支持。

2. 鲲鹏芯片，国产芯挑战英特尔霸权

鲲鹏920芯片由华为公司研制，整体设计采用ARM架构，主要面向服务器领域芯片市场。鲲鹏920芯片主频可达2.6GHz，单芯片可支持64核，集成8通道DDR4，内存带宽超出业界主流46%。同时，鲲鹏920芯片采用了7nm的制造工艺，在典型主频下，芯片评分超过930分，超出业界标杆25%，能效比优于业界标杆30%。鲲鹏芯片进军服务器市场，也代表ARM阵营继高通、三星等国外公司的失败后，中国企业再次向英特尔的x86服务器架构发起挑战。

那么，ARM运营的方式是怎样的？ARM在服务器领域挑战x86的历史是怎样的？鲲鹏芯片再度挑战英特尔霸权又有哪些优势？

2.1. ARM如何运作？如何盈利？

ARM是日本软银集团旗下的半导体设计与软件公司。ARM成立于1978年，前身是英国公司Acorn Computers，全球总部位于英国剑桥，后在2016年被软银集团以3.3万亿日元的价格收购。ARM主要的产品是ARM架构处理器及相关外围组件的电路设计方案，主要盈利来自其处理器产品架构授权以及配套开发软件销售。经过数代产品的迭代与完善，ARM的业务逐渐成熟，其在2006年全球出货量为20亿片。至2007年底，ARM核心芯片的总出货量已突破100亿颗。据软银2017世界大会公布的ARM市场份额，ARM架构在智能手机和调制解调器方面占比均超过了99%，而在车载智能硬件和可穿戴设备上的市场份额也分别超过了95%和90%。目前，ARM公司推出的ARM指令集架构已经取得了移动端处理器架构霸主的地位。

ARM不是一家芯片制造商，而是一家芯片设计标准与方案提供商。ARM盈利的方式主要通过两种产品：指令集授权和核设计授权

指令集授权（architecture license）：针对提供性能需求、功耗要求和散热掉件，给出芯片的基本物理架构设计和配套的指令功能集，以供客户厂商针对自己的产品特点，进行个性化拓展改造。这类授权产品往往适用于高通、华为等实力强大的通信设备商。

IP核设计授权（processor core designs license）：针对特定应用场景，提完备的元素化设计解决方案。客户公司可以通过拼凑内存、基带等成型元素设计，完成自己的芯片的组合。这类授权产品往往适用于研发设计实力有限中小公司。

ARM的盈亏正是来自这两种授权的许可费用，分为预付许可费（upfront license fee）和版权许可费（royalty）。其中，预付许可费为ARM特定指令集的一次性授权费用，依照指令集的新旧版本不同，报价在100万-1000万美元之间。版权许可费则是根据客户利用ARM指令集所设计的具体产品的装机量收费，同样根据指令集的新旧版本不同，费用率在1%-2%之间。例如ARM7/9/11系列指令集的版权许可费仅为该芯片的1%-1.5%，而ARMv8指令集则要占到2%以上。

2.2. 前赴后继，ARM架构在服务器领域多轮叫阵x86

在ARM架构取得移动端平台压倒性优势后，ARM阵营大佬高通、三星等早已展开针对服务器应用市场的“野望”，打算从英特尔x86架构的市场中才割据一块阵地，对ARM架构服务器芯片产品的尝试主要包括以下几家公司：

高通：高通在2017年11月高调发布了其服务器芯片产品centriq2400，该产品主要面对数据中心存储服务器相关需求设计。高通层找来阿里、铿腾、安迈等公司合作，但最后也只有一家美国公司Cloudflare表示DDOS防御平台从X86更换成了ARM。高通服务器芯片负责人于2018年5月从公司离职，标志着高通已放弃ARM服务器芯片业务。

Calxeda：Calxeda公司于2011年推出全球首款基于ARM架构的服务器应用处理器EnrgyCore ECX-1000。该处理器拥有最多四个ARM Cortex-A9处理器核心，耗电仅1.5W。然而，EnrgyCore产品推广乏力，Calxeda公司也在2013年正式倒闭。

AMD：AMD在2016年1月起相继推出了基于ARM架构的Opteron A系列处理器，该产品基于64位ARM，是AMD在服务器领域反击英特尔的主要一环。AMD的ARM服务器芯片产品曾于SLS公司展开合作，并受到Linux平台Red Hat的支持。但由于推广缓慢，AMD自2016年起逐步放弃相关业务，并转回到基x86的Zen处理器相关研发。

三星：三星公司并未正式公开自己的ARM架构服务器产品，但自2012年起就公开招聘ARM架构服务器芯片的设计人员，并将包括英特尔“Avoton”SoC的首席设计师等大佬纳入麾下。然而，三星最终在2014年解散团队，并逐步淡出服务器芯片产品领域。

博通：博通曾于2013年10月宣布启动针对服务器的ARMv8-A处理器体系结构项目。该项目采用多核处理器架构，含业内最佳性能的64位内核，代号“火神”。然而，随着2017年11月博通被Avago收购重组成新博通，火神项目已逐渐终止，项目涉及人员大量离职。

可以发现，尽管ARM公司持续在架构上对服务器应用予以改进支持，各大芯片厂商也在该领域持续投入，但多轮博弈以后，ARM架构服务器产品逐渐偃旗息鼓。

2.3. 继往开来，鲲鹏芯片有何优势？

一场自2011年起的轰轰烈烈的ARM服务器革命最终惨淡收场，各芯片巨头纷纷折戟沉沙。2019年初，华为携鲲鹏芯片再次代表ARM架构在服务器领域向英特尔发起挑战。我们认为，鲲鹏芯片进军服务器市场存在以下几点优势：

出生自带“大V”，泰山服务器哺育生长。各大芯片巨头在进军服务器芯片领域的失败部分可以归因于其缺乏服务器硬件集成相关业务，故而在产品推出初期难以取得服务器厂商的认购搭载。相比之下，华为公司作为服务器供应商和云服务提供商，其泰山服务器新品将成为鲲鹏芯片发展初期的依托，有望借助华为云做大。

底蕴深厚，华为技术储备加持。除鲲鹏芯片外，华为已实现了麒麟、巴龙等各类芯片的自研，在芯片研发领域存在丰富的经验。目前，鲲鹏芯片在性能、吞吐、集成和能耗上面均有不俗的表现。

AI需求助推，异构化设计有望从中获利。世界已由信息时代进入数据时代，人工智能相关需求不断提高，也对服务器提出对应的需求。AI时代，异构计算面对新的场景化需求，目前英特尔尚未在这一领域建立压倒性优势，因而鲲鹏芯片从这一领域进军有望打开缺口，以小博大。

3. 飞腾芯片，保驾护航政企自主可控

作为国产芯片ARM家族中的又一翘楚，飞腾芯片主要定位于大型国有企业及政府关键部门的芯片自主可控需求。飞腾芯片自诞生至今已经历了多代产品迭代，是目前政企国产CPU芯片中相对应用生态完善、产品化程度较高的产品。那么，飞腾芯片的发展历程如何？飞腾芯片又是否具备实际落地的能力？

3.1. 飞腾芯片的前世今生

3.1.1. 于无声处听惊雷，飞腾发起万里长征第一步

飞腾CPU最早是国防科技大学立项研究的科技项目，由邢座程教授团队负责研发。前两代飞腾芯片均停留在学术层面，均采用防止英特尔架构及指令集的方法对芯片基础技术进行学习消化。

自飞腾芯片第三代产品FT-1000以来，飞腾产品已开始向实用化、商业化过渡。考虑到英特尔技术对自主化可能存在的风险，FT-1000转而采用SPARC指令架构下的OpenSPARC指令集。SPARC是一种RISC指令集架构，最早于1985年由Sun公司所设计。SPARC指令集架构采用开放生态战略，开放标准并授权予多间生产商采用，包括德州仪器、Cypress半导体、富士通等。FT-1000在制程上采用台积电的65nm技术，并可兼容SPARCv9指令集，包含8核64线程，目前已搭载于中国国防科技大学和天津滨海新区共同研制的超级计算机天河一号A中。

在FT-1000取得了初步的成功后，国防科技大学继而研制出FT-1500芯片。FT-1500仍然采用SPARC指令架构，制程技术升到台积电的40nm工艺。FT-1500包括16核128线程，支持256位SIMD运算，主频达到2.0GHz，峰值计算力为115～144 GFLOPS。FT-1500已搭载于国防科技大学等单位研制的超级计算机天河二号中。

3.1.2. 一剑封神，第一款基于ARM架构的64核CPU

飞腾的前几代产品均采用SPARC架构。然而，随着Sun公司被Oracle收购，对SPARC架构的支持逐步减弱。Oracle已于2017年正式放弃硬件业务，因而被其收购的Sun公司旗下的SPARC也停止了更新。目前，只有一些传统的Sun公司服务器仍使用基于SPARC指令集的芯片。SPARC弱小的生态难以承载飞腾芯片的长远发展，因而飞腾技术团队开始分拨人马展开新架构的研究。随着移动互联网大潮来袭，ARM指令集架构取得了巨大成功，并逐步在移动端领域达到了垄断地位。受到ARM在移动端巨大装机量的影响，ARM指令集已悄然发展成一个隐秘于PC及服务器市场之外的帝国，并具备和英特尔x86指令集抗衡的实力。于是，飞腾芯片投入ARM指令集的怀抱，并退出在原有FT-1500芯片上改进得来的探索性产品FT-1500A。

2015年8月的HotChips 2015 大会上，一片《Mars: A 64-core ARMv8 Processor》一石激起千层浪，引起学界与工业界的广泛讨论，飞腾技术团队正式向世界宣告，飞腾已设计出世界上第一款基于ARM架构的64核CPU。这款代号为“火星”（Mars）的CPU芯片在随后的Hotchips 2016大会上大放异彩，其展示的“火星”的样片及服务器样机已追平Intel的E5服务器芯片的性能。

飞腾芯片的强大之处在于，其产品并非是源自ARM的IP核授权购买，而是基于ARM指令集架构的自主研发。飞腾的“火星”芯片FT-2000通过自主开发，保证了芯片底层的安全性。同时，性能已追平英特尔服务器，正式向英特尔x86架构在服务器市场的霸主地位发起了挑战。

3.1.3. 长路漫漫任我行，飞腾芯片待腾飞

飞腾芯片研发团队不断壮大，目前已推出了FT-1500A、FT-2000、FT-2000+等高性能CPU产品，并得到了400多家企业的支持以构造“飞腾生态”。目前，飞腾芯片的生态已覆盖高性能计算、服务器、桌面、嵌入式等多个应用领域。不过，英特尔、高通、ARM等厂商在芯片领域积累多年，在指令集研发、芯片设计和制程工艺均存在巨大的技术领先优势和产业整合能力，并非飞腾一朝一夕可以超越。故而，前路漫漫，有待飞腾芯片一步步开拓。

3.2. 落地坚实有力，飞腾芯片不是“空中楼阁”

飞腾芯片已不再是停留在实验室验证层面的试验品，而是具备实际的落地能力的真实产品。自从转换到ARM指令集架构阵营，飞腾的FT-1500A芯片性能已经可以匹敌英特尔至强处理器Xeon E5 2650的水平。而飞腾出品的新一代芯片FT-2000和FT-2000plus在性能测试上已经接近英特尔至强处理器Xeon E5-2699 v3的能力。硬件爱好者往往有统计CPU性能跑分测试，以构造天梯图为发烧友购买提供参考。根据2018年CPU性能天梯统计，Xeon E5-2699 v3处理器的排名在第12位。

硬件集成加速，国产厂商有飞腾芯。随着自主可控政策不断加码，各国产硬件集成商及云服务商均开展对飞腾芯片相关的支持适配工作。飞腾芯片已与国内包括浪潮、联想、紫光、长城、航天科工在内的服务器厂商建立了紧密合作：

浪潮服务器：浪潮是国内领先的云计算、大数据服务商及服务器硬件制造集成商。浪潮集团早在2011年“十一五”“核高基”重大专项国产FT-1000高性能通用多核微处理器研发成功之后，就正式推出基于飞腾处理器的通用服务器产品，并尝试推广到大规模数据库及高性能计算等领域。目前，浪潮已推出针对飞腾FT-1500A的服务器飞龙RF5012针对飞腾FT-2000及FT-2000plus的新型号服务器NF2180 M3。

联想服务器：联想公司作为传统的PC、笔记本电脑及服务器制造经销商，目前已推出了基于FT-2000plus的新型号服务器ThinkSystem SR358F V2。

天玥服务器：天玥是航天科工二院706所拥有的服务器品牌，主要定位于国家部委、地方政府、军方等关键领域的服务器设备提供。目前，706所已发布基于飞腾FT-2000plus处理器的SR124210服务器。

紫光服务器：紫光股份致力于打造“云-网-端”完整产业链，目前在云计算服务、网络设备硬件及重点行业应用软件上均有业务涉及。为加强自身云服务可靠性，并实现在硬件领域的布局，紫光股份推出了针对飞腾FT-2000plus的紫光服务器R3800。

擎天服务器：擎天是中国长城旗下的服务器品牌。中国长城作为同样归属于中国电子，重点覆盖网络安全基础设施及行业信息化解决方案。擎天服务器属公司通用服务器类产品，主要面向企业级数据中心等相关云服务用途，目前已推出了搭载飞腾FT-1500A的擎天CF520和搭载飞腾FT-2000plus的DF720。

天华星航服务器：天华星航是一家以云计算、数据安全和业务连续性为核心的高端IT综合服务商，THE Server是天华星航旗下的机架式服务器品牌，定位于能源、金融 、航空航天等多个国家重要行业数据中心业务，天华星航已推出搭载飞腾FT-1500A的自主可控服务器THE Server S1500。

领存服务器：深圳市领存技术有限公司定位于军用计算机和军用存储模块相关业务。领存的服务器业务主要面对存储相关使用，目前已推出搭载飞腾FT-1500A的SF2U08-SS01和SF2U12-SS01。

除此之外，飞腾芯片已得到了包括阿里云、腾讯云和麒麟云在内多家云服务厂商的搭载：

阿里云：阿里云于2019年5月发布了基于飞腾硬件平台的阿里专有云安可敏捷标准云计算平台。新平台基于飞腾最新的FT-1500A和FT-2000plus构建，目前已经在全国的一些省市进行实际部署和应用。阿里专有云Apsara Stack目前已产品化，并积累了像海关总署、南京银行及中信集团等大客户。

腾讯云：对标阿里云，腾讯云同样在2019年第二届数字中国建设峰会上发布了基于飞腾硬件平台的腾讯云 TStack。腾讯云通过与中国电子集团展开合作，利用自己20年在海量数据处理、大流量接入、高性能高并发及大规模服务器运营等领域的技术及经验，推出了TStack云服务平台，目前已通过了基于飞腾FT-1500A和FT-2000plus架构的兼容性测试。

麒麟云：由天津麒麟信息技术有限公司搭建并维护，致力于打造“飞腾芯片+麒麟OS”生态系统。麒麟云支持飞腾的FT-1500A和FT-2000等新型ARM家族服务器芯片，并通过KVM、Docker、LXC等主流虚拟化方式提供基于国产操作系统麒麟OS的软件云服务环境。

飞腾芯片同样构造了以麒麟OS国产操作系统和WPS国产办公软件为主的软件生态体系，因此我们认为飞腾芯片绝不是“空中楼阁”，其产品已然落地。

4. 国产芯片未来的市场空间有多大？飞腾又将充当何种角色？

国产服务器CPU芯片存在巨大的替代空间。服务器更新周期为3-5年，根据IDC统计，近五年中国服务器出货量分别为178万台、218万台、240万台、262万台、330万台。从最低端2路X86服务器到高端32路服务器，单台服务器CPU芯片数从2-32颗不等。而目前服务器主要采用基于x86指令集架构的英特尔至强系列的E3、E5及E7，价格由2000-12000不等。据此估算，假设5年存量服务器完成一次更新，国内存量服务器CPU替代空间将在千亿级。

我们根据AMD与英特尔中国区产品的营收对以上测算进行验证。近期，AMD处理器持续发力，根据一些国际机构统计显示，PC市场AMD处理器份额一度达到30%，甚至在2019年售渠道市场的份额已超过50%。我们认为，AMD处理器在PC市场上份额的提升主要归因于其在2016年推出的全新Ryzen架构产品。如果展开到整个2013-2018期间来看，我们认为估计AMD处理器市场份额处于25%-30%是合理的。因而，AMD的对手英特尔的市场份额应该在70%-75%之间。根据年报披露，AMD在中国区2014-2018的营收分别为23.24亿美元，11.45亿美元 ，11.53亿美元，17.12亿美元，25.16亿美元，累计约90亿美元。考虑到AMD在中国区的服务器市场没有份额，我们假设90亿美元均为AMD在PC市场取得的份额。依照以上推算，英特尔中国区在近五年PC端市场的份额约为200-250亿美元。根据年报披露，英特尔中国区在2014-2018的营收分别为111.97亿美元，116.79亿美元，139.77亿美元，147.96亿美元，188.24亿美元，总计约700亿美元。除去PC芯片，英特尔在服务器市场近五年营收总额预计在450-500亿美元左右，按逐年递增测算2018年应该超过100亿美元。

芯片生态体系已逐步建立，长远发展步步夯实。围绕芯片的软硬件生态圈是芯片商业化的命门。Alpha、SPARC和MIPS指令集的凋零、英特尔携x86指令集进军移动端的失败，皆说明芯片覆盖的软件生态圈打造与芯片的研制同等重要。目前，国产芯片在生态系统打造上已取得了不错的进展。飞腾芯片取得400余家软件厂商的合作，包括WPS和南大数据库等软件已完成基于飞腾芯片的移植，软件办公环境不断得到加强。

稳定性有待提升，与服务器厂商加强集成合作是趋势。国产芯片发展的历程有限，对兼容性与稳定性做到大而全仍然有一定距离。为此，与服务器厂商集成做定向优化是个快速实现商用化的有效途径。目前，浪潮、华为等厂商在服务器市场装机量巨大，国产芯片如果能与国产服务器厂商加强合作，提高芯片运行稳定性，并加强针对性优化，将大大加快服务器市场芯片国产化替代速度。

风险提示：贸易争端加剧影响ARM授权生态。

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