制约国内CPU市场发展的并不是芯片

在“算力时代”，数字经济蓬勃发展下数据量呈现爆发式增长，数据价值凸显，从数据的产生到数据的传输、再到计算、处理，都离不开计算芯片，更离不开CPU处理器。

1、制约国内CPU的，是系统问题

在国内 CPU发展的时间比较短，但经过了多年的发展之后，国产 CPU还是有一定的技术实力。

虽然国产 CPU目前在性能上存在一些问题，但从长远角度来看，国产 CPU还是具有一定优势的。当然了，这里说的优势并不是性能上的优势，而是在市场上与英特尔和 AMD相抗衡。

大家都知道，国内 CPU一共有6个，龙芯，兆芯，海光，飞腾，申威，华为，他们的 CPU，都是自主研发的 LoongArch, ARM,X86, alpha。

但跟英特尔、 AMD的相比，国内的 CPU就显得微不足道了，几乎没有什么市场。

你可以看看计算机，也可以在电子商务网站上看到，大部分的 PC，都是英特尔和 AMD的产品，而国内的 CPU，只有寥寥几台，而且还很昂贵。

不少人认为，国内 CPU的发展受到了限制，龙芯、申威、飞腾等公司的 CPU，都无法与英特尔和 AMD的 CPU相提并论。

从外观上来说，这句话听起来很有道理，因为从性能上来说，国内还没有任何一款 CPU，能够与英特尔、 AMD相提并论，哪怕是三年的时间，也足以让国内 CPU的表现，出现五到十年的差距。

但如果我们认真想一想，其实最大的障碍，并不在于 CPU的表现，而在于系统本身。

而那些国产的 CPU，也可以跟 Windows平台相提并论，那么国内的 CPU，很快就能跟英特尔、 AMD抗衡了。

以龙芯为例，只要 Windows可以提供龙芯，那么很多国产厂商，都会选择龙芯，而不是英特尔和 AMD。

而当市场上的用户越来越多的时候，他们就有了盈利，有了盈利，他们就可以进行大规模的研发，开发出更好的 CPU，从而拉近与英特尔和 AMD的距离。

同理，飞腾、申威这些适合自己的操作系统，都可以和 Windows系统类似，形成一个完整的生态圈，那么用户肯定会更倾向于自己的 CPU。

不过， windows现在只能在X86上运行， Windows也有针对 ARM的操作系统，但跟X86系统的生态环境是截然不同的，想要适配龙芯和申威，那简直就是痴心妄想。

与之匹配的，大部分都是国产的，都是基于 linux的自主研发的，生态环境和成熟度，远远无法和 Windows相提并论，更别说是生活和工具了。所以很多人都不愿意购买自己的 CPU，就是为了自己的系统。

2、群雄并起的局面

随着需求的推动，国内芯片行业正在经历大发展。自 2011 年算起，我国芯片半导体赛道披露的融资总金额已超万亿元人民币。但在架构的选择上，国产芯片厂商出现了路径的不统一，覆盖了三大技术路线：X86、Arm 和自研指令集。

其中，海光和兆芯选择了最主流架构 X86，它是当前大多数服务器和计算机 CPU 使用的架构，其芯片性能强大，也因为大规模应用获得了良好的兼容性。然而众所周知，X86 来自于行业巨头英特尔，国内厂商仅有 IP 内核级使用授权，完全自主可控难度大。

龙芯、申威等公司则选择构建自研指令集。目前来看，这一方向的产品用户数量一直较少，仍未出现规模可用的生态。

相比之下，华为和飞腾等厂商选择走 Arm 架构的技术路线，这或许是当前国产芯片突围最好的选择。

Arm 架构 CPU 始于低功耗、计算量小的移动端场景，在移动端、IoT 等领域占据着压倒性的市场及技术优势，随着人工智能等技术的发展，数据价值提升了边缘计算的重要性，端边云协同发展、架构统一为趋势，为 Arm 架构朝云端、PC 端生态发展带来机会。从硬件层面来看，Arm 的可扩展性能让产品线实现统一。从软件层面看，基于 Arm 的共同架构可以方便开发者面向整个生态进行开发。

而对于信创而言，使用 Arm 架构也可以做到自主可控：Arm 公司是一家知识产权（IP）供应商，通过转让设计方案的方式由合作伙伴生产出各自的定制化芯片。其中某一版本的架构层级授权通常是永久性的。对于信创来说，已获得的 Arm 授权设计可以持续改进，保持先进性，同时满足自主可控的需求。

有人把这三种路线的选择比喻成写论文：X86 的 IP 内核授权模式受制于人，就像论文核心部分永远在引用别人的旧结论；自研指令集如同从零开始开拓一个新领域，在芯片行业已经历多年发展的现在难度很大；而经由 Arm 永久授权的基础进行研发，相当于在一个正在发展的领域上添砖加瓦，是可以深度改进，并持续研发的技术路线。

3、Arm 架构的兴起

在 PC 和服务器端，X86 一直占据主流，但在全球范围内，Arm 是最流行的芯片架构。

仅在 2021 年，Arm 就报告全球生产了 290 亿片 Arm 架构芯片，而 X86 架构芯片每年的产量大约在 3.5-3.6 亿。Arm 芯片几乎垄断了移动端市场，市场占比超过 90%，由此催生的大量应用带动了服务器和 PC 端的 Arm 市场。

另一方面，基于 Arm 架构的服务器和 PC 芯片也在快速演进。

2018 年，云服务巨头亚马逊发布的自研 CPU Graviton 开启了半导体行业的新时代。Graviton 为 Arm 架构冲击高端市场打开了局面，引发了科技巨头的造芯热潮。在 AWS 的产品中，基于 Arm 架构的算力拥有最多达 40% 的性价比优势，而且还涵盖了广泛的工作负载和场景。

在此之后，英伟达、阿里云等公司也纷纷宣布开始研发面向云服务的 Arm 架构 CPU。在全球各大云厂商的服务中，基于 Arm 架构的算力如今已经占有相当比例。

在 PC 端的 Arm 架构处理器上，2020 年苹果推出的 M1 彻底打开了局面，其部分性能指标超过了同时代的 X86 架构芯片英特尔酷睿 i9，同时还保持了很低的功耗。Arm CPU 在 PC 处理器市场的份额如今已经达到 9.5%，占比虽然还不算大，但要知道在 2020 年第三季度，这个数字仅为 2%。

繁荣的产业生态背后，Arm 架构的优势逐渐显现：每个 Arm 架构版本都可以衍生出多种处理器内核，可以针对不同应用场景推出不同的芯片；其采用的 RISC 流水线指令集相对适用于 Linux，推动了基于 Linux 的安卓不断壮大。还有大中小核的设计，让 Arm 芯片可以兼顾从服务器到重度生产力再到低功耗的场景。

4、谁会成为破局者？

Arm 架构的授权方式有三种：架构层级授权、内核层级授权（IP 核）和使用层级授权。其中最高层级的架构授权意味着获得授权者可以对 Arm 架构进行大幅度改造，甚至对指令集进行扩展或缩减。苹果就曾在 iPhone 5 使用的 A6 芯片上，使用 ARMv7-A 架构基础扩展出了属于自己的 Swift 架构。

由于信创的推动，国产芯片的竞争的重点在于桌面级 CPU 市场。对信创而言，走 Arm 路线同样可以获得其生态体系的加持。如今的各类国产 OS 都基于 Linux，其内核与安卓一脉相承。Arm+Android 生态丰富的应用经验可以快速移植到桌面端上。

而对于芯片开发厂商来说，在 Arm 的设计之上进行研发可以降低技术门槛，缩短研发周期，在较短的时间内推出性能强大的 CPU，并共享 Arm 生态的丰富资源。

在国内，华为和飞腾都已获得 ARM V8 指令集的永久授权，这意味着它们可以在原指令集上继续发展，构建相关驱动，为 Linux 内核共享源代码，甚至在此基础上发展出自己的生态。

我们或许可以认为，Arm 架构是目前信创领域的最优发展道路。走在这条道路上的参与者，也已交出了他们的第一份答卷。目前，飞腾、华为等公司已经掌握了 Arm64 处理器核、微架构及芯片设计相关技术，并发布了一系列基于 Arm 架构的 PC、服务器产品。

其中，华为的产品已经获得了市场的青睐：在擎云系列 PC 上，麒麟 990 实现了超过千万的发货量，是国产化台式机处理器中当前唯一超过这一里程碑的芯片，在芯片的性能、稳定性、安全性、可靠性上经过了市场的充分检验。

目前，我们在基于 Arm 的大量软硬件上已经实现了自主可控。在麒麟和盘古芯片平台上，华为已适配上万软件，并兼容了超过 1.9 万硬件，充分满足了信创办公的需求。除了钉钉、WPS、微信、飞书等应用之外，腾讯会议等在线会议应用也加入了适配，Arm 架构与 X86 架构版本功能近乎一致。

在消费级产品的生产、服务能力和技术上，华为复制了终端移动生态的成功经验。或许在寒冬过后，它即将扛起信创这面大旗。

结语

对于 PC 信创来说，从 X86 转向 Arm 方向不是一个选择题，而是基于业务和成本，在长期路线上的最合理规划。

随着技术的发展，国产自研 PC 逐渐拥有了强大的性能和活跃的生态，展现出了顽强的生命力。目前，中国信创产业正在与时间赛跑，目标是实现全面、全流程的自主可控。越来越多的垂直行业正在获得满足业务需求的产品。在金融、电信等领域，搭载国产自研 CPU 的计算机也即将实现规模化应用，这将进一步促进软件生态的成熟。

我们正在亲历科技领域的一个重要历史事件，在前方不远处，终点已经逐渐清晰。