6大国产CPU，6大国产操作系统，正在全面替代intel+Windows

其实早在1999年，倪光南院士就发文，呼吁发展国产操作系统，发展国产CPU，建立起中国自主的、完整的信息化产业体系。

但20多年过去了，国内的信息化产业体系，还是以INTEL、AMD的X86芯片为主，而操作系统主要还是以windows为主，虽然取得一些进展，但还远远不够。

按照数据， 国内Windows操作系统的份额目前仍在90%以上，国内PC产业的CPU，INTEL+AMD，也占了90%以上的份额。

但事实上，虽然国产CPU、国产操作系统，还远远不能与INTEL芯片、WINDOWS媲美，但大家也都没闲着，一直以努力

目前国内已经有了6大国产CPU，还有了6大国产操作系统，大家都在努力的、想方设法的，全方面的替代INTEL+Windows。

先说说6大国产CPU，分别是龙芯、兆芯、华为鲲鹏、海光、飞腾、申威。

这6大CPU分为三类，一类是采用ARM架构的华为鲲鹏、飞腾，利用ARM架构，更多的还是用于服务器，在服务器层面对INTEL的CPU进行替代。

另外一类则是采用X86架构的芯片，分别是兆芯、海光。其实海光主攻服务器芯片，而兆芯则个人PC、服务器都有涉及。

第三类则是走自主可控道路的龙芯、申威。龙芯之前采用MIPS架构，后来自研指令集，而申威也是采用Aplha架构，再自研指令集，龙芯在服务器、个人PC端都有涉及，申威则主要用于超级计算机。

很明显，6大国产CPU、已经从个人PC领域、服务器领域、超级计算机领域，三大主流领域，对INTEL、AMD的X86芯片进行全面替代。

接着说说国产操作系统，目前较为成熟的国产操作系统包括六大品牌，分别是：麒麟、统信、普华、中科红旗、中科方德、中兴新支点。这6大品牌中，目前较有竞争力的就是两家：麒麟和统信。

在这6大操作系统也是全面从个人PC端，服务器对windows展开替代工作，特别是统信UOS,累计装机已经超过300万套，与几千家合作伙伴进行了适配，已经有几十万应用了。

另外更重要的是，除了传统PC时代的操作系统之外，在云计算、物联网、人工智能的新时代。国内各种跨终端、全场景式操作系统也在不断跟进中，比如华为鸿蒙、欧拉，阿里飞天、龙蜥等国产操作系统，更是全面开花，在各个领域表现出了强劲的生命力。

可以预料的是，国产CPU、国产操作系统已然成为国产替代的必然之路，只是时间问题，虽然现在与INTEL、windows差距大，但时间站在我们这边。

信创国产化通俗来讲，就是在核心芯片、基础硬件、操作系统、中间件、数据服务器等领域实现信创产业的国产替代。信创产业是数据安全，网络安全的基础，因此需要大家积极配合，大力推动。CPU有龙芯、兆芯、飞腾 、海光、申威和华为等等；主要国产操作系统包括中标麒麟、银河麒麟、普华软件、深度等；数据库有南大通用、人大金仓等；国产中间件厂商主要包括东方通、普元信息、宝兰德、中创股份及金蝶天燕等；国产流式软件厂商包括金山办公、永中office、中标普华等；版式软件包括福昕软件、数维网科等；电子签章包括书生电子、安证通、金格科技等；OA软件包括蓝凌软件等。

CPU又称中央处理器，作为计算机系统的运算和控制核心，是半导体产业技术最密集、最具战略价值的产品，是一个国家技术势力的象征。

目前CPU的市场基本被美国的两大公司垄断，分别是大哥Intel和小弟AMD，两家几乎占领了99%的市场份额。

目前Intel和AMD以X86指令集和微软共同建立了庞大的生态系统并且不对外开放，这样一来，中国队想要自己做CPU的空间不多了。

01 CPU定义

CPU在半导体行业中是人们常接触到的一种芯片，最常见的应用就是在电脑中，其中有名的有Intel的 i9-11980HK 和AMD的 R7-5800X 。

按照CPU种类来分类，可以分为服务器CPU、家用电脑CPU、嵌入式设备CPU和手机CPU，服务器CPU需要更出色的性能、稳定性和安全性，要求服务器365天开机运行，连续工作，一个服务器可以安装多个CPU；而家用电脑CPU性能要求相对较低，容量较小，不要求连续工作，一个电脑只能安装一个CPU；嵌入式设备和手机对CPU的性能要求相对更低。

按照CPU指令集架构来分类，CPU可以分为RISC和CISC。

CISC 即复杂指令系统计算机，物如其名，CISC是比较复杂的，指令系统比较丰富，有特定的指令来完成对应的功能，可以处理特殊任务。

RISC及精简指令集计算机，把精力集中在经常使用的指令上，对不常用的功能，通过组合指令来完成，实现简单高效的特点，一次RISC不能处理特殊任务。通俗来说就是经常用的功能简单化，不经常用的功能复杂化。

这其中CISC代表的指令集有X86，RISC代表的指令集有ARM、MIPS、RISC-V、Alpha、SPARS，除了这两种之外，还有我国自主研发的指令集DEC和LoongArch。

02 六大国产CPU

首先我们来了解一下什么是CPU的生态环境， CPU的生态环境就是一块CPU推出后，系统和软件对它的支持和优化有多少， 比如国产CPU龙芯就没有一个好的生态，不论是采用MIPS还是自主研发的LoongArch都不能支持Windows系统。

自主建立生态环境又难于上青天，而生态如果没有建立，软件商店就不会有软件（比如QQ在Linux中停更），这也是国产CPU发展最大的瓶颈之一。

目前国内有六大CPU设计厂商，他们是华为、飞腾、兆芯、申威、龙芯、海光（均未上市），他们分别以不同的方式参与CPU的设计。

CPU国产替代的故事得从Intel开始。

Intel趁着PC的东风迅速发展，建立了X86架构，标识了一套通用计算机指令集合，并且与微软一起在X86指令集上建立了庞大的生态。

目前的X86指令集不对外授权，只被英特尔和AMD所掌握，而X86又是PC、服务器领域做得最好的，别的指令集的生态环境远远抵不过X86，留给中国队的发展空间实属有限。

中国队CPU分为3个路线。

其一是由 龙芯 和 申威 代表的：自研指令集

龙芯最初采用的是MIPS精简指令集，制作通用CPU，主要产品是自主可控消费类例如服务器、台式机、嵌入式、航天器等领域。

申威最初采用的是Alpha精简指令集，主要应用在超级计算机和军事领域。

龙芯和申威都因为生态的原因，很难发展起来，尤其是龙芯，想要打入服务器和台式机市场必须有很好的生态。

龙芯因为MIPS的分崩离析，开始发展自己的指令集—— LoongArch ，它是完全有龙芯自主研发，可以兼容MIPS生态， 并且开始尝试用二进制翻译兼容ARM、X86处理器，龙芯的目标是在2025年消除指令集之间的壁垒，彻底搞定兼容问题。

申威也因为Alpha被收购，开始发展自主研发的指令集—— SW64 ，它是由Alpha改进而来，申威制作的神威·太湖之光超级计算机便采用SW64指令集，被称为“国之重器”，在国际上都有一定的地位，多项指标全球第一。

第二路线是由 华为 和 飞腾 代表的：ARM指令集授权

华为芯片“四大天王”麒麟、鲲鹏、巴龙、升腾中，除了巴龙以外，均采用ARM指令集授权来开发。这其中最著名的就是“麒麟”了，在手机领域一度领先，直至海外因畏惧华为的崛起，开始了制裁华为事件，就此“麒麟”短暂隐身。

飞腾也是国内目前使用ARM架构制作CPU的厂商之一，其技术不弱于高通，目前公司也被美国列入黑名单，其芯片制造环节同样被卡脖子，可能成为第二个华为。

除了华为和飞腾以外，国内以ARM架构制作芯片的厂商还有很多，例如贵州华芯通、展讯通信等。

第三路线是由 兆芯 和 海光 代表的：合资获取X86授权

兆芯的X86架构授权是源自于VIA公司将部分X86处理器相关技术、资料等IP产权以118亿美元价格卖给兆芯。兆芯基于X86的生态和技术，性能方面普遍高于龙芯，但还是不能和英特尔比肩。

海光的X86架构授权是通过和AMD合资公司来拥有AMD授权IP，但并不是完整的技术转让，而是阉割后的残缺版，所以性能上面和AMD锐龙、高通骁龙差一个档次。

03 RISC-V

RISC-V近些年流行的新型指令集，它是一种开源式指令集，对使用者免费开放，也是这种特性使它被众多专家认为是中国处理器产业的一次机会，而且可能是最后一次机会。

目前全球CPU的市场格局是以X86架构垄断PC、服务器行业；ARM架构垄断移动设备行业，这两家几乎涵盖了所有CPU市场需求。

X86架构归“Wintel”（英特尔+微软）所属，是一种封闭指令集，不对外授权， 简单说就是谁也别想用，就我自己能用 ；ARM架构属于可授权指令集+可授权设计， 简单说就是你用需要经过我同意并且收费，你想再它基础上设计还得再经过我同意并且再收费。

正因为如此，RISC-V作为开放式指令集，被中国队大力支持，看作救命稻草。

那RISC-V究竟有没有那么好呢？我们主要得看两方面： 一个是它的生态好不好，生态是决定指令集发展空间的最大因素；另一个就是它到底是不是彻头彻尾的免费，日后会不会再被卡脖子。

第一，RISC-V的生态怎么样。

RISC-V具有性能高、功率低、面积小、易于扩展等技术特点，最重要的是它的开源、免费的独特属性，为其带来众多合作商，影响力逐步扩大。

从2015年组织RISC-V基金会成立是的25个成员，到现在已经有超过300多个单位的加入，其中包括阿里、谷歌、华为、英伟达、高通、中科院、麻省理工等等。

日前，有知情人士表明，英特尔将以20亿美元收购RISC-V领域的重量级公司SiFive，这也表明了英特尔的态度。

虽然英特尔靠X86架构在PC、服务器领域无人能敌，但是移动设备一直是他的心病，ARM在移动设备领域是他无法抗衡的，而RISC-V的出现，给了机会。

但是看好归看好，ARM的垄断地位依旧很难撼动，RISC-V后续可能与X86联手对抗ARM，但更大的可能是打入嵌入式设备市场中，做物联网领域的“一哥”。

总体来说，不论是PC、服务器，还是移动设备，都很难被RISC-V介入，相反一些嵌入式设备比如空调、冰箱、扫地机器人、电动车等等发展环境更好。

第二，RISC-V是否永远免费。

RISC-V源于2010年，加州大学伯克利分校的一个研究团队研发，当时他们因为市场已存在的指令集相当复杂，且成本和门槛太高，所以建立了新的指令集。

“开源架构RISC-V将永久免费，成为人类共有财产。相较于X86和ARM架构的高门槛，开源架构RISC-V将带来芯片设计的革命”——RISC-V架构开发者之一Krste Asanovic博士。

这是RISC-V架构开发者的原话，表明该指令集是完全开源免费的，到目前为止他们也很好的履行了，甚至把基金会总部搬离美国，迁移至瑞士（永久中立国）以防止美国地方政策的限制。

尽管RISC-V从表现来看做得很优秀，但抽丝剥茧，终究还是有隐患在的。

实现RISC-V指令级架构的处理器内核有很多个不同的微架构实现，而微架构实际的模式是分不同类型的，其中有开放的、需授权的以及封闭的。

虽然基于RISC-V开发CPU不需要支付授权费用，但如果直接用RISC-V内核设计，也是需要支付授权费的。通俗来说就是你用我不需要收费，但是想在它的基础上设计得经过我同意，甚至收费（我们目前是全免费，但我有权利在以后收些钱）。

总结来说，目前全球的指令集呈现以X86、ARM、RISC-V三足鼎立的局势，RISC-V作为新时代的弄潮儿得到了各大厂商的认可，有发展的空间，但它不足以撼动其他两个指令集的地位，不过可以预料到的是，等RISC-V成长起来，仍然有可能对我国CPU发展卡脖子，我们需要保持隐患意识，在跟随洋人步伐的同时，发展自身CPU业务。

纵观国内厂商在电脑CPU领域，龙芯以自研为主，开发属于中国的指令集，目前已经可以满足一些党政领域以及机密工作的需求，但打入家用电脑领域仍需要提升CPU的生态和性能；服务器CPU中，申威在超算上小有成绩；华为近期也有消息称完成40nm去美化工作线投产，在明年更将攻破20nm的工作线，麒麟可能会重新归来；一些未上市公司如芯来 科技 、平头哥等也有在尝试RISC-V领域。

种种迹象都在证明，虽然我们起步慢了30年之久，但国产CPU一直在突破，路途艰辛却一路披荆斩，长夜漫漫，但黎明终将到来。

全文由各种资料查证，如有专业领域上的错误，希望可以抛砖引玉，有所探讨。

芯片全产业链图（绿底已经写完）

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说到芯片，那不得不说，是国人心中永远的痛。痛到什么程度呢？可以说是继八年抗战和北方领土无法收回之后，最让人心痛的了。为什么这么说呢？因为进入21世纪之后，作为世界工厂的中国在世界范围内，可以说是一骑绝尘，笑傲江湖，尤其是西方世界整体增速放缓之后，更显示出了中国作为世界发动机的重要性。

然而，就在这个时候，美国给了中国当头一棒，让国人迅速认识到了自身的不足，那些虚假的繁荣终究是不稳定的。这就像一列高速行驶的列车突然被踩了刹车，车上的人差点没被甩飞出。

说到底，现在中国大部分的产业，是上层的产品，底层大部分还都是建立在美国和西方的技术之上的。而芯片就是底层中的底层，基础中的基础。

那么国产芯片现在处于一个什么样的状态呢？

为了让大家看得懂，看得明白，先开个小差，讲一讲芯片的分类。

芯片从架构上来分的话，可以分为x86架构和ARM架构。至于架构是什么意思，先不用管，姑且认为是芯片的一种分类方式就好了，就像魔兽争霸当中分为四个种族：人族、兽族、不死族和暗夜精灵一样，芯片也分为两大家族，x86架构以intel为首，ARM架构以高通、华为、苹果为代表。

这时候你肯定要问了，既然华为在ARM架构的芯片上都可以作为代表了，为啥还是被卡了脖子呢？那是因为ARM架构大家族和x86架构大家族不太一样，ARM架构的芯片厂商，无法做到上下游通吃，换句话说，一枚芯片的诞生从设计到制造再到封装，ARM架构的芯片是分开的，而x86架构的芯片是合在一起的。而华为的ARM架构芯片，华为只是设计厂商，其制造和封装都是由台积电来做，而台积电是一家台湾公司。这回关系理清了吧。

小差结束，接下来说说国产芯片现在的状态。

现在的国产芯片，有六大玩家：分别是龙芯、兆芯、申威、飞腾、鲲鹏、以及海光。可能听起来有点陌生，因为这些芯片都不是直接面向消费者的，就连芯片界的巨无霸Intel也并不是所有人都听过，人们所熟知的往往都是品牌整机电脑，比如联想、戴尔、惠普、华硕，甚至是小米等等，但其实，这些厂商只不过是组装厂而已，他们要组装一台电脑，芯片用的是Intel的，内存用的是金士顿的，硬盘用的是西部数据的，操作系统用的是微软的……总之，没听过，不代表没有名，在芯片被卡脖子之前，还没有几个人听过台积电呢，不过，现在好像也没几个人知道这么一家巨头。

那么说回到芯片，这6家国产芯片，每一家都有各自的优势与劣势。接下来就来分别盘一盘这6家芯片厂商。

先来说说海光芯片。

为什么先说海光呢？海光在所有的国产芯片当中，既不是最有名的，也不是出货量最大的，但是这个芯片却是最接近我们平时所使用的芯片的，因为海光的芯片使用的是x86架构。海光目前是中科曙光的子公司，其x86架构的授权是从AMD那里得到的。这里面再多插一句，服务器和电脑当中，所用的芯片基本上都是x86架构的，服务器当中的品牌机像戴尔、惠普、浪潮、华为、新华三、联想等等，都是采用x86架构的芯片，而品牌电脑当中的像联想、戴尔、惠普、华硕等等，基本上也都是采用x86架构的芯片，而x86架构的芯片当中，基本就只有两家厂商，一个是intel，另一个就是AMD。长期以来，AMD的市场份额只有Intel的一个零头，但是却一直以来屹立不倒。

那么海光既然取得了x86架构的授权，基本上可以等同于拿到了进入服务器和PC电脑领域大门的钥匙。再加上它还是中科曙光的子公司，服务器市场天然的就有了保证。

然而事实却是，海光的日子并不是太好过，因为中美关系的持续恶化，海光芯片被列入了实体名单。这实体名单的威力不用我多说，大家也都懂得。所以，现在的海光也在负重前行。好在，信创项目正在如火如荼的进行着，海光能否将x86架构进行消化，后续的研发能否跟得上，相关的生态怎么建设，与各大服务器整机品牌厂商的合作是否顺利等等，这些都牵动着海光芯片的每一根神经。

但是不管怎么说，x86架构在服务器和PC机领域还是名副其实的老大，这也让海光有了些许的先发优势，再加上AMD的加持，未来的路，咱们拭目以待。