跑步前进！三款国产芯片破冰，魏少军：高端芯片不再全面依赖国外

前段时间，美哈佛大学出了一份报告，表示我国在多个尖端技术领域已经取得巨大进步。尤其是在5G、人工智能、量子计算等已取得全球领先，并开始占主导地位。

国内有专家说得很好，就是近十年来，我们跟美同时起步的技术，我们都能做到领先。现在某些方面落后的，大都是人家起步早的领域，像现在有差距的半导体方面。

不过，哈佛报告还预测，我国将成为全球成熟技术节点上最大的半导体生产国，并且未来十年我国将在半导体等核心技术上实现领先。果不其然，好消息很快传来。

第一，浙大超导量子芯片取得突破成果。 量子技术是未来 科技 竞争的一大重点，目前各国都在大力投入研发，可以说是已经展开竞赛，都希望在量子领域中占先机。

从之前的相关报道，我们也都可以看到量子计算机的优势已经非常明显，尤其是在计算速度方面更是快到惊人。而要实现稳定的量子计算机，量子芯片是其中的关键。

近日，我国在量子芯片方面又取得了突破，浙江大学发布了两款超导量子芯片。

其中，“莫干1号”采用全连通架构，包含32个超导量子比特，是目前超导量子芯片中比特数目最多的，主要是针对量子态的精确调控，以及多体物理的量子模拟。

“天目1号”芯片面向通用量子计算，采用了较易扩展的近邻连通架构，平均退相干时间为50微秒，处于世界前列。相比于“莫干1号”具备更高的编程灵活度。

浙大公布的两款量子芯片成果，充分证明我国在这方面已处于世界第一梯队水平。

第二，纯国产龙芯服务器芯片研发成功。 一直以来，在CPU上我们主要依赖国外，不管是日常工作生活用的电脑，还是服务器领域，CPU基本被英特尔和AMD垄断。

然而，随着国内对数据保密等方面的要求越来越高，对国产CPU的需求就越来越大。尤其是纯国产CPU更加期待，在这方面做得最好的就是中科院旗下龙芯中科。

在龙芯CPU首席科学家胡伟武的带领下，已推出了自主研发的三代龙芯国产CPU。

前段时间，龙芯3A5000系列通用CPU正式亮相，性能达到国际主流CPU水准。近日，中科院再次公布，面向服务器领域的纯国产CPU龙芯3C5000已经研发成功。

这款芯片有两个重要特点：其一是采用了自主架构LoongArch指令集，从内到外全纯国产设计，不再担心国外架构授权限制，之前都是使用国外X86或ARM架构。

其二是芯片性能很强大，综合性能表现不落后目前市场的主流服务器CPU，内部集成16个高性能的龙芯LA464处理器核。应用后，将大大提高我们数据的安全性。

第三，碳基芯片关键工艺课题通过验收 。 我们现在的芯片是硅基芯片，现在5nm正在量产，3nm预计明年下半年实现量产，接下来再往下发展就是2nm、1nm。

然而，由于硅基芯片技术由于受加工技术、器件物理极限等方面限制，已经接受物理极限，且成本高到已经不合适。因此，就需要寻找更加合适的下一代替代产品。

碳基芯片具有加工温度低、工作速度快、功耗低等优势，最有可能成为后摩尔时代集成电路的颠覆性技术之一。在这方面，我国也早就开始研发，并且还非常领先。

近日，好消息传来，多个部门组成的验收组，对“90 纳米碳基集成电路关键工艺研究”课题进行评审，在听取汇报、查看资料和样品实物后，一致通过了该课题研究。

并且，碳基芯片90 纳米工艺先导线正在建设中。别小看这个90纳米，根据研究成果估算，90纳米碳基芯片性能相当于28纳米硅基芯片，60纳米就相当于10纳米。

重点是，这个碳基芯片可以不用EUV光刻机，国产光刻机就可以。并且该课题开展过程，在 90 纳米材料制备、关键工艺及器件性能、应用 探索 等均取得了可喜成果，并且都处于世界领先水平。这次验收通过，表示碳基芯片距离商用又近了一大步。

以上的三个国产芯片突破，龙芯很快就可以应用，碳基芯片和量子芯片是在为未来打基础，这两种芯片将为我国未来芯片行业领先、不受限制奠定一个坚实的基础。

近日，我国半导体行业协会集成电路设计分会理事长魏少军，就芯片发展发表意见。

他表示，我国已经成为全球最为完整的芯片产品体系之一，不仅在中低端芯片领域具备较强的竞争力，在高端芯片领域也摆脱了全面依赖国外产品的被动局面。

魏少军所说的高端芯片不再全面依赖国外情况非常振奋人心，不过他主要是侧重设计方面，高端芯片设计的确已经达到全球领先，但在制造方面我们还有不小差距。

不过，从近期国内芯片行业的不断突破来看，我们在进步，问题终究会解决。

倚天710,阿里首款自研 CPU,搭载了16核 ARM架构Cortex-A7/8,主频18 GHz。据官方介绍，倚天710是阿里巴巴自主研发的第一款基于 ARM架构的 CPU芯片，在性能上可实现性能提升60%、功耗降低30%。在计算领域的 CPU中属于“独一份”。据悉，阿里巴巴自研的 CPU芯片是由麒麟970处理器与多个自研 IP联合设计的。阿里巴巴表示将其应用于包括鲲鹏、飞腾、海光等一众国产处理器。据悉，这款处理器最大优势在于可应用于自主研发芯片中不同行业。具体而言有三点。本文将对此进行分析解读。

自2007年阿里巴巴成立以来，一直坚持“自主研发”的研发路线。其中比较典型的就是自主研发的处理器芯片与操作系统，其中包括国产操作系统鲲鹏、飞腾、海光等众多国产服务器处理器。另外，在硬件方面，阿里巴巴更是走出了一条自建路。从2016年开始打造自有芯片“阿里云”以及系统平台 AliOS与阿里云 OS,而基于硬件与软件的结合也越来越紧密，可以说是“硬件+操作系统”双轮驱动的发展模式。对于阿里而言自主研发的道路并非一帆风顺，反而成为其商业模式创新转型发展中重要一环。

阿里自研 CPU芯片，对于国内 CPU厂商而言并不是什么新鲜事，华为、浪潮等均有自研 CPU芯片尝试。从华为、海光、麒麟三大自研处理器来看，华为自研 CPU性能已经可以和 ARM架构齐头并进了。虽然当前市场中英特尔的架构依然占据上风，但与麒麟970相比，已无太大差距。要知道此前我们面对国外高端计算产品所用架构都来自于美韩等国的 CPU。

近年来，中国在半导体行业的发展越来越引人注目。其中，国产电脑芯片的发展速度更是惊人。2019年，国产电脑芯片市场规模已达到258亿元。国产电脑芯片的发展对于中国电子产业的发展意义重大，也备受各界关注。那么，国产电脑芯片究竟有什么优势呢？

国产电脑芯片在技术上的优势不容忽视。与国外厂商相比，国产电脑芯片的研发速度更快、成本更低、适应性更强。特别是在人工智能和物联网等新兴领域，国产芯片有着更好的发展前景。另外，国产电脑芯片的安全性更高，能够有效防止黑客攻击和数据泄露。

国产电脑芯片的发展前景广阔。目前，国产芯片已开始逐渐打破国际品牌霸权，市场份额逐步扩大。国产电脑芯片不仅被广泛应用于云计算、服务器等领域，也逐步进军个人电脑市场。在国内品牌电脑中，采用国产芯片的比例已经有了明显的提高，预计未来国产芯片的市场份额还将不断提升。

总体来看，国产电脑芯片在技术和市场方面都具有巨大优势。未来，国产电脑芯片的市场份额将会不断提高，推动中国电子产业整体的发展。

华为安可产品基于鲲鹏芯片的泰山国产服务器，泰山服务器鲲鹏920是基于ARM架构的CPU芯片，是华为首次推出服务器CPU芯片，据徐文伟介绍这是一款高性能，高吞吐，高计算的芯片，其跑分超过业界主流CPU的25%，是业界最快的服务器CPU。

泰山服务器的推出将加快国产服务器的替换节奏。

而办公电脑的国产化替代。

选择芯片要看你主要的使用场景是什么，个人建议还是可以考虑飞腾的，飞腾的产品谱系非常全面，服务器、桌面和工控的CPU都有在做，在单位办公、通信、轨道交通、重点行业业务系统、云计算、大数据等方面都有着很广泛的应用，且飞腾在生态建设方面做的比较不错，与国内伙伴单位展开合作，形成了基于飞腾平台的云计算全栈、边缘计算全栈、终端全栈、嵌入式全栈生态，让更多的集成商和客户有了更多的选择空间。

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。

国产数字芯片厂商详细信息

下面我们将从核心技术、主要产品、目标市场和应用方案等方面对这30家公司逐一展示。

中科龙芯

核心技术：MIPS授权架构的CPU及生态圈、跨指令兼容的二进制翻译技术。

主要产品：面向行业应用的“龙芯1号”小CPU;面向工控和终端类应用的“龙芯2号”中CPU;以及面向桌面与服务器类应用的“龙芯3号”大CPU。

应用领域：网络安全、办公与信息化、工控及物联网等领域，并在政府、能源、金融、交通、教育等行业领域取得了广泛应用。

天津飞腾

核心技术：自研ARMv8架构处理器、片上并行系统(PSoC)体系结构。

主要产品：高性能服务器CPU(腾云S系列);高效能桌面CPU(腾锐D系列);高端嵌入式CPU(腾珑E系列)三大系列。

应用领域：国内政务办公、装备制造、云计算、大数据以及金融、能源和轨道交通等行业信息系统领域。

海光信息

核心技术：AMD授权X86指令集架构、“禅定”x86 CPU

主要产品：7000系列、5000系列和3000系列处理器。

应用领域：政府机构和商业服务器应用。

兆芯

核心技术: CPU、GPU、芯片组核心技术。

主要产品：“开先”、“开胜”两大CPU系列。

应用领域: 党政办公、金融、教育、医疗、交通、网络安全、能源等行业。

申威

核心技术：申威64自主可控架构

主要产品：SW1600/SW1610 CPU。

应用领域: 党政、军事、超算、服务器和桌面电脑。

华为海思

核心技术：ARM v8架构授权、达芬奇架构NPU

主要产品：鲲鹏920、麒麟系列应用处理器、升腾AI芯片。

应用领域：服务器、手机、智能终端。

紫光展锐

核心技术：5G通信、AI平台

主要产品：虎贲T7520/T7510/T710系列手机应用处理器、W517/307系列智能可穿戴处理器、春藤系列物联网芯片。

应用方案：5G、AIoT、智能语音、智能穿戴、平板电脑、工业互联网

目标市场：手机、可穿戴设备、工业物联网、 汽车 电子、功率电子。

瑞芯微

核心技术：ARM内核高性能应用处理器、智能语音

主要产品：RK35系列、RK33系列、RK32系列、RK31系列RK30系列、RK18系列、RK MCU系列、RK Power系列、RV11系列。

应用方案：平板电脑、流媒体应用、商业及工业应用、家居应用、智联网应用、视觉应用、车载应用。

目标市场：智能硬件、手机周边、平板电脑、电视机顶盒、工控等多个领域。

北京君正

核心技术：XBurst 系列 CPU Core (基于MIPS 指令集)、Helix/ Radix系列 VPU、Tiziano图像处理器、君正AIE 算力引擎、ISSI存储技术

主要产品：X2000、X1000/E、X1520、X1500、X1021系列微处理器;T40、T31、T21、T30、T20系列智能视频处理器;ISSI/Lumissil存储器。

应用方案：智能音频、图像识别、智能家电、智能家居、智能办公、智能视频。

目标市场：生物识别、教育电子、多媒体播放器、电子书、平板电脑、AIoT等领域，以及计算和通信存储市场。

全志 科技

核心技术：智能应用处理器SoC、超高清视频编解码、高性能CPU/GPU/AI多核整合;

主要产品：A系列平板电脑应用处理器、F系列多媒体处理器、H系列机顶盒OTT处理器、R系列智能语音芯片、T系列车规级驾舱信息 娱乐 处理器、V系列视频编解码处理器、MR系列处理器。

应用方案：智能硬件、消费电子、工业控制、家庭 娱乐 、车联网方案;

目标市场：智能硬件、平板电脑、智能家电、车联网、机器人、虚拟现实、网络机顶盒，以及电源、无线通信模组、智能物联网等多个产品领域。

景嘉微

核心技术：支持国产CPU和国产操作系统的GPU

主要产品：JM5400、JM7200/7201 图形处理器

应用市场：笔记本电脑、一体机、移动工作站、刀片式主板等桌面办公和工业控制领域。

天数智芯

核心技术：全自研通用计算GPGPU

主要产品：7纳米GPGPU高端自研云端训练芯片

目标市场：计算机视觉、智能语音、智能推荐等AI领域;HPC通用计算。

芯动 科技

核心技术：GDDR6高带宽显存技术、4K/8K显示的HDMI21技术、国产自主标准的INNOLINK Chiplet和HBM2E高性能计算平台技术

主要产品：智能渲染GPU图形处理器;高速32Gbps SerDes Memory ;高性能计算/高带宽储存/加密计算/AI云计算/低功耗IoT等芯片。

应用市场：高性能计算/多媒体& 汽车 电子/IoT物联网等领域;信创桌面渲染、5G数据中心、云 游戏 、云办公、云教育等主流新基建领域。

高云半导体

核心技术：GoAI机器学习平台、蓝牙FPGA系统级芯片

主要产品：晨熙家族GW2A系列 FPGA、小蜜蜂家族GW1N系列SoC

应用市场：通讯、工业控制、LED显示、 汽车 电子、消费电子、AI、数据中心。

上海安路

核心技术：全流程TD软件系统

主要产品：高端PHOENIX(凤凰)、中端EAGLE(猎鹰)、低端ELF(精灵)系列FPGA。

应用方案：LED显示屏、工业自动化、通信控制、MIPI和TCON显示等。

紫光国微

核心技术：Pango Design Suite FPGA开发软件技术、嵌入式FLASH、高安全加密、内嵌ECC。

主要产品：Titan系列FPGA、Logos系列FPGA、Compact系列CPLD;智能卡和智能终端安全芯片;半导体功率器件;超稳晶体频率器件;5G超级SIM卡。

应用方案：移动通信、金融支付、数字政务、公共事业、物联网与智慧生活、智能 汽车 、电子设备、电力与电源管理、人工智能。

目标市场：金融、电信、政务、 汽车 、工业互联、物联网等领域。

京微齐力

核心技术：AiPGA芯片(AI in FPGA)、异构计算HPA芯片(Heterogeneous Programmable Accelerator)、嵌入式可编程eFPGA IP核、FX伏羲EDA软件

主要产品：HME-R、HME-M、HME-P、HME-H系列FPGA

应用方案：工业控制、医疗电子、消费类电子、广播&通信、 汽车 电子、计算机与存储、嵌入式应用、人工智能。

目标市场：云端服务器、消费类智能终端以及国家通信/工业/医疗等核心基础设施。

智多晶

核心技术：FPGA开发软件“HqFpga”、 自主研发的FPGA架构

主要产品：Seagull 1000系列 CPLD、Sealion 2000 系列FPGA、Seal 5000 系列 FPGA

目标市场：LED驱动、视频监控、图像处理、工业控制、4G/5G通信网络、数据中心等。

成都华微电子

核心技术：可编程逻辑器件CPLD、FPGA硬件设计平台、可编程逻辑器件综合、映射及编程算法软件技术。

主要产品：数字模拟混合信号芯片、可编程逻辑器件、ADC/DAC、模拟电路及接口电路系列产品

应用市场：工业控制、通信和安防等。

遨格芯

核心技术：可编程SoC、异构(MCU)边缘计算

主要产品：CPLD、FPGA、MCU-SoC、AI ASIC、MCU。

目标市场：消费电子、工业和AIoT。

晶晨半导体

核心技术：超高清多媒体编解码和显示处理、人工智能、内容安全保护、系统IP等核心软硬件技术

主要产品：多媒体SoC芯片

应用方案：IP/OTT/DVB机顶盒方案、智能电视、智能影像、智能家居、智能商显。

目标市场：智能机顶盒、智能电视和AI音视频系统终端等，以及IPC等消费类安防市场、车载 娱乐 、辅助驾驶等 汽车 电子市场。

国科微

核心技术：全自主固态硬盘控制芯片、无线数据通信核心技术、AVS2超高清智能4K解码芯片

主要产品：直播卫星高清芯片、智能4K解码芯片、H264/H265高清安防芯片、高端固态存储主控芯片、北斗导航定位芯片。

应用方案：智能机顶盒、智能监控、存储控制、物联网

目标市场：卫星广播、无线通信、存储和信息安全、物联网应用领域。

中星微电子

核心技术：组织制定安全防范视频安全数字音视频编解码(SVAC)国家标准、结构化的视频码流、“数据驱动并行计算”架构

主要产品：“星光”数字多媒体芯片、 集成神经网络处理器(NPU)的SVAC视频编解码SoC、SVAC视频安全摄像头芯片、H264 解压缩芯片、PC摄像头芯片

目标市场：信息安全、图像编码视频安全领域。

澜起 科技

核心技术：高性能DDR内存缓冲控制器、动态安全监控技术(DSC)、异构计算与互联技术

主要产品：DDR2-DDR5系列内存接口芯片、PCIe Retimer芯片、服务器CPU

目标市场：云计算、服务器、存储设备及硬件加速器等应用领域。

兆易创新

核心技术：国产SPI NAND Flash工艺技术、基于Armv8-M架构的Cortex-M33内核高性能微处理器

主要产品：NOR Flash、NAND Flash、GD32系列MCU

应用方案：GD25/GD55 B/T/X系列大容量高性能SPI NOR Flash、车载数字组合仪表解决方案、GSL7001光学指纹识别方案

目标市场：工业、 汽车 、计算、消费类电子、物联网、移动应用以及网络和电信行业。

东芯半导体

核心技术：NAND/NOR/DRAM/MCP设计工艺技术

主要产品：中小容量NAND Flash、NOR Flash、DRAM芯片

目标市场：工业控制、通讯网络、消费电子、移动设备、物联网。

芯天下

核心技术：成熟闪存及新型存储技术

主要产品：SPI NOR Flash, NOR MCP, SPI NAND Flash, SD NAND Flash, NAND MCP等。

目标市场：物联网，显示与触控，通信，消费电子，工业等领域。

聚辰半导体

核心技术：串行EEPROM、逻辑加密卡、零漂移轨到轨输入输出运放

主要产品：EEPROM、智能卡芯片

目标市场：智能手机、液晶面板、蓝牙模块、通讯、计算机及周边、医疗仪器、白色家电、 汽车 电子、工业控制等众多领域。

恒烁半导体

核心技术：基于NOR Flash的存算一体架构;50nm制程的NOR Flash存储

主要产品：SPI NOR flash存储器;基于NOR flash的存算一体CIM AI加速芯片; 基于ARM Cortex的32位MCU

目标市场：可穿戴设备、智能音响、安防监控、物联网IoT、泛在电力物联网、 汽车 电子、消费电子及工业等领域。

得一微电子

核心技术：固态存储控制芯片

主要产品：PCIe SSD主控芯片、SATA SSD主控芯片、eMMC 51主控芯片、SPI NAND主控芯片、USB主控芯片

目标市场：通用计算和存储市场，覆盖消费级、企业级、工业级、 汽车 级应用。