國產CPU長征路漫漫，國產CPU前行路上的“牽絆”

集成應用商頻頻造訪、深入行業(yè)應用多點開花、上市進程加快……國產CPU廠商的所謂“日?！闭咽局陙砑w“支棱起來”。

真的是“時代變了”？近年來的應用和政策利好讓國內CPU廠商激情澎湃，要在這難得的歷史機遇面前解鎖和“通關”性能、生態(tài)、應用。

但藏在國產CPU光鮮表面的X因素，或會時不時成為國產CPU前行路上的“牽絆”，加之國外巨頭構筑的高壁壘，國產CPU的新長征依然路漫漫。

上市：不是目的

經(jīng)過20年的發(fā)展，國內CPU業(yè)從剛開始只是國家立項支持、少數(shù)幾個高校和研究所承研的狀況，發(fā)展到目前眾多資本參與、諸多企業(yè)競爭的良好局面，標志著國內CPU業(yè)已進入蓬勃發(fā)展期。

特別是國產CPU某些廠商一只腳邁進了IPO的大門，為后續(xù)的發(fā)展實現(xiàn)了“輸血”。

“CPU廠商上市融資，獲得更加豐富的資源，有助于推動CPU產業(yè)進一步發(fā)展壯大，引導更多資金和人才進入，幫助國產CPU做大做強?！憋w騰信息技術有限公司（以下簡稱“飛騰公司”）對愛集微提及。

實現(xiàn)與資本的“交集”，既是是對過往打拼史的“褒獎”，也意味著未來新征程的開端。

龍芯中科技術股份有限公司（以下簡稱“龍芯中科”）表示，國產CPU的投入大、風險高、周期長，之前不太容易做商業(yè)變現(xiàn)，上市表明國內CPU在多年積淀之后，迎來了資本市場的關注和認可，也是國內要自主發(fā)展關鍵技術和產品的趨勢所致。

“對龍芯中科來說，上市本身只是一個手段，并不是真正的目的。對上市企業(yè)而言，這只是新征程的開始，隨著應用場景的不斷擴大和行業(yè)的不斷深入，對國產CPU的性能、生態(tài)等提出了更高要求，需要做更多面向應用的適配和重構，這既是機會亦是挑戰(zhàn)?！饼埿局锌品矫姹硎?。

在投資國產CPU的過程中，也要有所取舍。飛騰公司表示，投資人在選擇時要注意甄別真正有價值的企業(yè)，同時注意防范一些衍生的問題。國產CPU是國之重器，集成電路又是一個投入大、風險高、周期長的產業(yè)，需要持續(xù)不斷的深入研發(fā)和技術積累，才能形成核心競爭力。因此，投資人和企業(yè)經(jīng)理層在制定公司發(fā)展戰(zhàn)略時要保持定力，謀求長遠發(fā)展，不能太過關注于短期收益。

在最近愛集微重磅發(fā)布的《中國半導體企業(yè) 100 強（2021）》排行榜中，國內四家CPU廠商飛騰（第36位）、海光（第52位）、龍芯中科（第53位）和兆芯（第58位）上榜，可說是國產CPU取得突破性進步的一大標志。

應用：深度支撐

在多重因素交織之下，CPU應用已從以黨政辦公領域為重心的轉型升級工作，轉向諸多行業(yè)應用，為展開的新基建和各行業(yè)的數(shù)字化轉型工作發(fā)揮數(shù)字經(jīng)濟底座的作用，前所未有的發(fā)展機遇如同畫卷一樣正徐徐打開。

行業(yè)應用帶來的機遇簡而言之就在于，一方面相對前期黨政辦公市場的體量，金融、電信、電力、交通等關鍵行業(yè)的體量更大；另一方面，需要涵蓋嵌入式、終端和服務器等各層面的CPU，促進了廠商的多元化布局。此外，這些行業(yè)對信息系統(tǒng)的安全需求強烈，立足安全可信特性的國產CPU更具優(yōu)勢。

兆芯也十分看好金融、能源、教育、通信等領域的下沉與落地。“行業(yè)信創(chuàng)政策的逐步展開，讓國產CPU有機會做深做廣，進而保障產業(yè)安全、實現(xiàn)產業(yè)支撐，讓國產CPU的應用場景更加豐富，應用覆蓋更加寬廣，這也將反向促進國產CPU的不斷創(chuàng)新。如同高鐵技術一樣，從無到有、從弱到強實現(xiàn)國際領先?！闭仔痉矫娓嬖V愛集微。

盡管行業(yè)應用打開了大門，但隨之而來的是對國內CPU廠商綜合實力的全面考驗。

飛騰方面認為，安全已經(jīng)成為金融、電信、交通、能源等行業(yè)的“強需求”，國內CPU能否提供內生安全屏障，將安全設計與行業(yè)需求進行具體深入地結合。

同時，這也表明CPU要應對各類行業(yè)對功耗、算力、個性化的需求。飛騰指出，在行業(yè)應用中，從環(huán)境條件惡劣的工業(yè)控制，到高業(yè)務吞吐量的金融電信，再到與AI協(xié)同完成設計仿真的智算中心，這些均需要CPU提供從端到云全譜系算力支持，必須跳出原來單一追求CPU性能的思維定式，從國家雙碳目標、行業(yè)數(shù)字化轉型等頂層分析提煉對CPU產品的需求，前瞻性地進行產品行業(yè)布局。

國內幾大CPU廠商顯然也意識到這些多元化、差異化的市場需求，紛紛謀定而后動，持續(xù)推動從服務器到桌面到嵌入式全覆蓋的CPU設計研發(fā)，致力于從端到云全面布局。

在這一過程中，無疑國產CPU融入、適應各行業(yè)的軟硬件生態(tài)是能否支撐轉型行業(yè)轉型的關鍵。

畢竟，相對之前黨政領域軟件功能相對通用、生態(tài)相對集中的玩法已然不同。對此飛騰方面解讀稱，行業(yè)應用呈現(xiàn)出業(yè)務邏輯定制性強、生態(tài)相對分散的特點，同時隨著行業(yè)數(shù)字化轉型的推進，行業(yè)在云計算、大數(shù)據(jù)、AI等新興技術的加持成為主要方向，必須在CPU的基礎能力之上，將做好軟硬件遷移適配工作與推動新型軟硬件產品和技術的工作結合起來，針對不同行業(yè)的特點推出實用、先進的解決方案。

站在行業(yè)用戶的角度，則更看重國產CPU能否保證自身的應用性能水平不降低、甚至有提升，以及遷移適配過程的復雜度和成本。

以金融系統(tǒng)為例，兆芯方面表示：“銀行等金融體系主要考量內部開發(fā)的定制化OA或管理系統(tǒng)能否順暢運行，銀行會將應用遷移至不同架構的CPU平臺來考察是否符合自身要求，特別是需要考慮遷移和適配的成本，歸根到底即經(jīng)濟和時間成本。當然，這一過程也是循序漸進的，會從簡單的辦公類應用，再到一般業(yè)務系統(tǒng)的替換，最后是其核心業(yè)務平臺的替換?！?/p>

凡此種種，意味著國產CPU的發(fā)展進入了新階段，即已轉向在行業(yè)應用方面的深度支撐?！巴ㄟ^技術的不斷創(chuàng)新，產品的逐步演進，生態(tài)的持續(xù)完善，以最優(yōu)的性價比、最快的時間完成國產化應用的遷移，滿足用戶需求的挑戰(zhàn)，是占據(jù)主導優(yōu)勢的關鍵所在?！闭仔具M一步闡述了自己的觀點。

生態(tài)：兼顧自主

無論是適配還是遷移，考量的都是依托于底層架構的生態(tài)體系，而由于國內幾大CPU廠商有不同的架構路線，相互之間的“相輕”亦不曾停歇。

國內CPU廠商主要有三大路線：一是以龍芯中科和申威為代表的指令集+自研的架構；二是以飛騰和華為鯤鵬為代表基于Arm授權的架構。三是以海光、兆芯為代表獲得了x86架構的授權。

當行業(yè)應用成為國產CPU“試金石”之際，各家主導廠商也面臨相異的成長的“煩惱”。

從生態(tài)來說，對于兆芯、海光來說，因大量軟件應用都基于x86完成開發(fā)，天然擁有生態(tài)兼容的優(yōu)勢；飛騰基于的Arm架構盡管在移動嵌入式領域風生水起，但在CPU的主戰(zhàn)場PC、服務器等領域的生態(tài)培育還需時日；而龍芯中科在著力兼容x86和Arm生態(tài)之后，將向自主編程框架“進軍”。

龍芯中科指出，龍芯中科基于自主研發(fā)的LoongArch自主指令系統(tǒng)架構，開發(fā)了二進制翻譯系統(tǒng)LAT，支持x86和Arm平臺的軟件在龍芯平臺上運行，通過軟硬件結合大幅提高二進制翻譯效率。此外，龍芯中科正在形成充分考慮兼容需求的自主編程框架。

對龍芯中科來說，這條路走通了相當于打通“任督二脈”。

但因架構關乎自主性，放在大國博弈的背景下如何與生態(tài)共生共榮，確實是一個值得業(yè)界深思的命題。

集微咨詢總經(jīng)理韓曉敏分析說，兆芯的x86授權從專利角度來說較為安全，英特爾基于反壟斷的要求也不會采取極端行動；海光則在被列入實體清單之后，AMD終止了合作及后續(xù)x86內核授權，需依靠自身不斷創(chuàng)新和積累開發(fā)經(jīng)驗；飛騰選擇的Arm架構在PC、服務端還相對偏非主流，加上被美制裁，仍需克服諸多挑戰(zhàn)。

對此飛騰方面的觀點是做和用要并重，不能顧此失彼?！鞍踩牡拙€一定要守住，國產CPU必須堅持CPU設計的自主性，核心技術不能受制于人。同時CPU要發(fā)展壯大必須要用起來，在應用中快速迭代更新。支撐廣大的行業(yè)應用，必須有成熟的生態(tài)。而生態(tài)建設非一朝一夕之功，是時間與人才和資金的長期積累?！憋w騰直言。

一言以蔽之，當前國產CPU發(fā)展要并舉兼顧生態(tài)的完善與自主可控的設計，不能走極端。飛騰分享說，為了成熟生態(tài)放棄自主設計，則有后門風險，違背安全初心；將自主可控狹隘或刻意解讀為指令集自研而放棄生態(tài)，則屬沽名釣譽，違背了科學規(guī)律，犧牲了用戶體驗和系統(tǒng)可用性，無法滿足應用需求。

總結來看，國產CPU可行的道路是如果在行業(yè)應用這一市場與國際主流生態(tài)兼容且不受限制，又能通過自主設計保障安全，就能兼顧安全與生態(tài)，則達到事半功倍的效果。

因而，如龍芯中科所言，現(xiàn)在說哪家的生態(tài)好與不好，還為時尚早。未來走勢不僅取決于CPU的發(fā)展，也取決于操作系統(tǒng)、應用廠商及整個產業(yè)的認知。

追趕：長征路上

盡管國內CPU廠商取得了“階段性”成果，但真正要形成一股不容忽視的CPU力量，追上國外巨頭英特爾、AMD的步伐，仍需加緊修煉內功。

龍芯中科分析，未來國產CPU的追趕要著重三個層面，一是CPU比拼的是算力，應不斷提升性能，包括單核提升以及多核的集成等。二是要保證供應鏈安全，這就涉及工藝，特別是在先進工藝層面國內應能自主提供保障。三是生態(tài)持續(xù)深耕的問題。

“CPU要持續(xù)追求更高性能，必然會在多核設計、高速接口、先進制程與封裝工藝方向演進，而大陸向代工先進工藝進軍已然受阻，如果大陸14納米先進工藝和產能層面難以突破，則難以滿足國內CPU廠商下一步迭代和產能的需求，這仍需大陸半導體產業(yè)鏈群策群力。”韓曉敏道出了國產CPU工藝的隱憂。

飛騰則認為，當前國產CPU相對于國際領先水平的差距已是可見可及的。通過軟硬件協(xié)同優(yōu)化、生態(tài)上下游共同發(fā)力，基于國產CPU的信息系統(tǒng)已經(jīng)達到了“可用”甚至“好用”的狀態(tài)，完全能夠支撐相關領域的應用。

而且更要意識到，國產CPU最終要實現(xiàn)追趕不僅僅是CPU自身的事情。飛騰表示，最重要的是整個信息系統(tǒng)產業(yè)的“堅底強鏈”，也就是說除了芯片設計、制造核心能力要不斷發(fā)展加強之外，信息產業(yè)的每個環(huán)節(jié)都要發(fā)展，整機、軟件、工具、設備、應用一個都不能少，這才能形成一個產業(yè)發(fā)展的健康生態(tài)，國產CPU的成功才是水到渠成的、才是可持續(xù)的。

盡管國內對CPU的政策支持十分“給力”，飛騰建議還應著力持續(xù)“引導”。一是引導更多的人才進入這個行業(yè)，從人才培養(yǎng)、就業(yè)樂業(yè)方面給予政策傾斜；二是引導更多的行業(yè)試用、敢用、想用，對新產品樹立信心，推動產、學、研、用的生態(tài)共建。

對此龍芯中科還建議說，國內走的是高端通用芯片及基礎軟件產品適配集成商、應用商的路線，因底層技術路線不同要想全部兼容、通吃是難以成全的，而成熟的體系應是集成商、應用商主導適配。國內集成商、應用商的能力很強，國家可出臺政策引導和鼓勵他們針對國產CPU考慮兼容性和跨平臺需求，做出更多的適配應用。

國產CPU的新“長征”仍在路上。