龙芯CPU再进一步，国产CPU们追上英特尔还需多久？
电子发烧友网报道（文/黄山明）近日，据“中科院 科技 创新亮点成果筛选”活动页面的结果显示，龙芯中 科技 术股份有限公司已经完成了基于自主LoongArch指令系统的龙芯3C5000服务器CPU的研制，国产服务器CPU再向前迈出了一步。龙芯3C5000服务器CPU（图源：龙芯中科）
对于CPU的命名，一般A系列为桌面级CPU，而C系列则是服务器CPU。从公开信息来看，龙芯3C5000服务器 CPU内部集成了16个高性能的龙芯LA464处理器、32MB的共享偏上高速缓存和4个64位DDR4-3200内存控制器，主频为2.1-2.3GHz，单新品双精度浮点运算速度超过0.5TFLOPS。
单从性能上来看，龙芯这款3C5000已经与市面中的主流CPU相当，已经可以满足当下云计算与数据中心的性能要求。
值得一提的是，LoongArch也就是龙芯自主指令系统架构已经实现了完全自主、技术先进、兼容生态三方面的特点，其中拥有近2000条指令，并不包含MIPS指令系统。该架构今年正式被龙芯对外发布。
在今年7月份，龙芯中科发布了3A5000CPU，作为桌面级CPU，其性能已经逼近市场的主流产品，据相关机构评测数据显示，龙芯3A5000单核SPECCPU 2006 Base定浮点分值在2.5GHz主频下性能超过了26分，平均每GHz性能超过了10分，已经与市场主流X86产品相当接近。
其中，龙芯处理器除了CPU核心是自研的以外，包括GPU核、内存控制器和PHY、高速IO接口控制器和PHY等上百种IP均自主研发。
国内的CPU生力军除了龙芯以外，还有如兆芯、飞腾等。如兆芯在2015年便发布了一款ZX-C4600/4610处理器，算是价格门槛较低的国产通用型X86 CPU。主频为2GHz，采用28nm制造工艺。
兆芯ZX-C4600（图源：兆芯）
根据测试，这款兆芯的芯片性能基本等同于英特尔在2007年发布的奔腾双核E2160的两倍，已经可以满足日常办公需求，同时由于采用了X86架构，因此可以兼容Windows、Linux等操作系统。
飞腾也发布过处理器产品，如经典的FT-1500A/4四核处理器，不过由于采用了Arm V8的架构，因此无法与Windows兼容，基本只能运行国产化Linux系统，距离普通消费者就更远了。
图源：飞腾
如今飞腾还发布了FT-1500A/16的16核心处理器以及FT-2000+/64的64核心版本的服务器平台。
除了以上几款之外，国产CPU还有如鲲鹏、海光、申威等品牌，如申威的CPU便被曾经全球第一的超算神威·太湖之光所采用。
上文已经了解到国内的部分国产CPU相关产品，但可以肯定的是，如果并非是业内人士，可能基本没有听闻过这些国产的CPU。一方面是由于国产CPU市场份额过小，知名度只局限于相关专业人士，另一个原因在于价格原因导致国产CPU推广更加困难。
首先说价格，可能一般用户会认为，既然国产CPU性能相比英特尔、AMD还存在差距，甚至可能还不如上一代的奔腾、赛扬，那么售价也必须要比这些产品更便宜才对。
但事实上，正是因为国产处理器受众较小，大多数用户并不买单，销量较低，而研发成本又摆在这里，平摊下来每块CPU成本并不低。假设研发出一个新系列耗费1亿元（成本已经很低），但最终只卖出了10万套不到（10万套基本已经是国产CPU销量天花板），那么每一套的成本就达到1000元，这还没有算渠道费用以及存储、运输等额外的支出。
对比英特尔、AMD动辄数百万以上的销量，国产CPU的成本很难降低，这就导致如今的国产CPU价格甚至比这些国外CPU产品更高。
当成本降不下来，性能还不如国外同类产品的情况下，普通消费者基本不会支持，只能依赖于政府采购为主。如果想要普通消费者买单，如今只能走补贴的路线来将价格降下来。
除了成本以外，另一个问题还在于生态。兆芯CPU采用了X86架构，可以兼容Windows，其生态环境稍好一些。但对于龙芯以及飞腾而言，由于采用的分别为自研架构LoongArch以及Arm架构，因此与Windows并不兼容。
这对于用户而言就不太友好了，没有相应的软件生态环境，就意味着没有国产CPU施展能力的空间。如果想要软件生态，就只能放弃自研，采购通用架构，制造服务器CPU，来帮助企业迅速回本。不过这样一来，一旦被国外“卡脖子”企业很难有还手余地。
如今国内掀起了一股国产替代的浪潮，而CPU作为计算机系统运算和控制的核心，如何实现CPU的自主可控，并能够经受住市场的考验实现替换，是国产崛起的关键。
当前已经多款国产CPU产品，那么距离替换英特尔还有多远呢？
如果光从性能上来看，龙芯3A5000性能与2015年的英特尔i5水平相当，这已经很不错了，要知道在过去国内外CPU在性能上的差距就能达到10年以上。因此只看性能的话，大概5-8年左右就能够替换英特尔。
但CPU除了性能以外，生态也非常重要。简单地打个比方，在海外，安卓手机大多都会使用GMS框架，只有拥有了GMS才能运行谷歌应用及需要GMS支持的应用，而大多数海外的安卓应用都需要GMS支持才能够使用。当有手机被禁止使用GMS时，在海外市场就意味着除了打电话以外，基本干不了什么其他的事了，这就是生态。
由于英特尔CPU的强大市场地位，Windows基本是基于X86而开发的，对于其他的CPU而言，会产生兼容性的问题。
而其他CPU稀少的市场份额，很难吸引到开发者愿意去为这一架构开发相应软件，最后陷入恶性循环，强者恒强，弱者越弱。
好在如今一些CPU开始着力打破这个生态系统，如龙芯也开始走兼容模式，已经能够运行一些Windows程序，未来随着能够运行的程序越来越多，相信也会在市场中慢慢占有一席之地，通过市场来带动国产CPU技术的迭代与发展。
那么答案很明显了，如果只看性能的话，可能需要5-8年才能完全替代英特尔，如果没有那么极客，如今的国产CPU已经可供日常使用。但生态的缺陷让国产CPU境地较为尴尬，虽然喊出要打造第三套生态系统，但显然是一个漫长的过程。在此之前，与另两个生态兼容将是国产CPU的必由之路。
绛旓細鍥戒骇CPU鍝佺墝鏈榫欒姱銆佹捣鍏夈佸厗鑺佸崕涓洪膊楣忋佺敵濞佺瓑銆1銆侀緳鑺槸涓浗绉戝闄㈣绠楁墍鑷富鐮斿彂鐨勯氱敤CPU銆傞緳鑺粠2001骞翠互鏉ュ叡寮鍙戜簡1鍙枫2鍙枫3鍙蜂笁涓郴鍒澶勭悊鍣鍜岄緳鑺ˉ鐗囩郴鍒楋紝鍦ㄦ斂浼併佸畨鍏ㄣ侀噾铻嶃佽兘婧愮瓑搴旂敤鍦烘櫙寰楀埌浜嗗箍娉涚殑搴旂敤銆2銆佹捣鍏夋槸閫氳繃AMD鑾峰緱浜哯EN1鏋舵瀯鍜孹86鎸囦护闆嗙殑姘镐箙浣跨敤鏉冿紝鍚庣画娴峰厜鍙互...
绛旓細鍥戒骇鑷富CPU绔炰簤婵鐑堬細Intel宸ヨ壓浼樺娍鏄庢樉鍥戒骇CPU甯傚満娑岀幇澶氬鐜╁锛孖ntel宸ヨ壓棰嗗厛鎴愪负鏄捐憲鐗圭偣 杩戝勾鏉ワ紝涓浗CPU浜т笟杩庢潵浜嗕紬澶氭柊闈㈠瓟锛屽寘鎷榫欒姱銆佷笂娴峰厗鑺佸ぉ娲ラ鑵剧瓑锛屽畠浠瀯鍑嗏滆嚜涓诲彲鎺р濈殑鐩爣锛岃儗鍚庢槸鏀垮簻瀵逛俊鎭畨鍏ㄧ殑楂樺害閲嶈銆傜劧鑰岋紝灏界鏈夊浗瀹舵斂绛栧拰璧勯噾鐨勬敮鎸侊紝浣嗗競鍦哄噯鍏ラ棬妲涢珮锛屼笖Intel鐨刋86鏋舵瀯銆...
绛旓細鍥戒骇CPU澶勭悊鍣鐭ュ悕鍝佺墝鍖呮嫭锛1. 榫欒姱锛氬叿鏈夎嚜涓荤煡璇嗕骇鏉冪殑閫氱敤澶勭悊鍣ㄥ搧鐗岋紝宸叉帹鍑哄涓唬闄呯殑浜у搧銆2. 鍏嗚姱锛氶噰鐢╔86鏋舵瀯鐨凜PU鍝佺墝銆3. 鐢冲▉锛氫娇鐢ˋlpha鏋舵瀯鐨凜PU鍝佺墝銆4. 椋炶吘锛氬彟涓瀹跺浗浜PU鍝佺墝锛屽叿浣撴灦鏋勬湭璇︺CPU锛鍗涓ぎ澶勭悊鍣紝鏄竴绉嶈秴澶ц妯＄殑闆嗘垚鐢佃矾锛屽畠涓嶄粎鏄绠楁満鐨勮繍绠楁牳蹇冿紝涔熸槸鎺у埗鏍稿績銆
绛旓細鑳屾櫙涓婇緳鑺槸涓闄㈠嚭鏉ョ殑绉佷紒锛岄鑵炬槸鍥借祫鍥 瀹堕槦锛岄膊楣忔槸鏈夐挶鏈変汉鐨勬皯钀ラ槦銆傛妧鏈Н绱笂锛岄鑵惧簲璇ユ槸鏈寮虹殑锛20澶氬勾鐮旂┒杩囧緢澶氭寚浠ら泦锛岃繕鍋氭垚浜嗛偅涔堝瓒呯畻銆備絾鍦ㄥ晢涓氬競鍦轰骇鍝佹ц兘涓婏紝椴查箯澶т簬椋炶吘澶т簬榫欒姱锛浣嗛膊楣忓洜涓哄埗瑁侊紝宸茬粡鍜岄鑵剧┛涓鏉¤￥瀛愪簡锛屼互杩欎釜瑙掑害锛屼綔涓鍥戒骇CPU鍘傚锛屽浜庝笅娓哥殑鏁翠釜淇℃伅浜т笟...
绛旓細鍥戒骇CPU甯傚満绾蜂簤锛欼ntel宸ヨ壓浼樺娍鏄庢樉 鍦ㄩ棬妲涙瀬楂樼殑CPU浜т笟锛岃繎骞存潵涓浗娑岀幇浜嗕紬澶氳嚜涓荤爺鍙戠殑鍙備笌鑰咃紝鍖呮嫭榫欒姱銆佸厗鑺侀鑵俱佷腑鏅熷畯鑺拰鍖楀ぇ浼楀織绛夛紝瀹冧滑鐨勭洰鏍囬兘鎸囧悜鈥滆嚜涓诲彲鎺р濈殑鍥戒骇CPU銆備腑鍥芥斂搴滃淇℃伅瀹夊叏鐨勯珮搴﹂噸瑙嗘帹鍔ㄤ簡杩欎竴瓒嬪娍锛岃嚜涓籆PU琚涓哄浗瀹舵垬鐣ワ紝浜湁鏀跨瓥鍜岃祫閲戞敮鎸併傜劧鑰岋紝灏界甯傚満娼滃姏宸ㄥぇ...
绛旓細鍏嗚姱鏄敱涓婃捣鍏嗚姱鍏徃寮鍙戠殑涓绉岰PU锛屼富瑕佷骇鍝佸寘鎷琄X-6000銆並X-1000鍜孠X-2000绛夈侹X-6000鏄竴娆64浣嶇殑CPU锛屾敮鎸32浣嶅拰64浣嶆搷浣滅郴缁燂紱KX-1000鏄竴娆4鏍哥殑CPU锛屾敮鎸64浣嶆搷浣滅郴缁燂紱KX-2000鏄竴娆8鏍哥殑CPU锛屾敮鎸64浣嶆搷浣滅郴缁熴傞櫎浜榫欒姱鍜屽厗鑺箣澶锛屽浗浜PU杩樻湁娴锋濄佽仈鍙戠銆佸睍璁瓑鍝佺墝銆傛捣鎬濇槸鍗庝负鏃椾笅...
绛旓細鍥戒骇cpu鏈夊崕涓洪膊楣忋侀鑵綜PU銆佹捣鍏塁PU銆侀緳鑺佸厗鑺佺敵濞併傚叾涓崕涓洪膊楣忋侀鑵綜PU閲囩敤鐨勬槸ARM鏋舵瀯锛岄緳鑺閲囩敤鐨勬槸MIPS鏋舵瀯锛岃屽厗鑺佹捣鍏塁PU閲囩敤鐨勬槸X86鏋舵瀯锛岀敵濞侀噰鐢ㄧ殑鏄疉lpha鏋舵瀯銆傚厛璇撮噰鐢ˋRM鏋舵瀯鐨勯膊楣忋侀鑵CPU锛鐢变簬閲囩敤鐨勬槸ARM鏋舵瀯锛屾墍浠ユ棤娉曞畨瑁厀indows锛屽啀鍔犱笂ARM鏋舵瀯鐨勫師鍥狅紝鐢ㄥ湪涓汉PC涓婁笉澶悎閫...
绛旓細榫欒姱3A5000鐨勫彂甯冿紝寮烘湁鍔涘湴璇佹槑浜嗭紝鍧氭寔 绉戞妧 鑷珛鑷己锛屼笉鑳藉ア鏈涘紩杩涘浗澶栨妧鏈槸鏍稿績鎶鏈紝璧扳滃競鍦哄甫鎶鏈濈殑鑷姏鏇寸敓涔嬭矾锛岃屼笉鏄滃競鍦烘崲鎶鏈濈殑閬撹矾锛岃嚜涓荤爺鍙CPU鐨鎬ц兘瀹屽叏鍙互瓒呰繃寮曡繘鎶鏈殑CPU锛屽仛鍒扮湡姝ｇ殑涓浗鈥滆姱鈥濓紒鏃犺濡備綍锛屽浗浜PU閮借法鍑轰簡鍧氬疄鐨涓姝ワ紝鍐嶄篃涓嶆槸鍒汉鐪间腑鐨勨滄崲澹宠姱鈥濅簡...
绛旓細鏀剧溂鍏ㄧ悆CPU鑺墖甯傚満锛岄櫎浜嗛噰鐢ˋRM鏋舵瀯鐨勪紒涓氾紝灏辨槸鑾峰緱鑻辩壒灏擷86鏋舵瀯鎺堟潈鐨勫叕鍙搞傚彈姝ゅ奖鍝锛屽浗浜PU鑺墖浜т笟鐨勫彂灞曚弗閲嶅彈闄愶紝涓鏃︽捣澶栧湪鑺墖鏋舵瀯涓婂姩鎵嬭剼锛屼腑鍥戒紒涓氬氨瑕佽鍗¤剸瀛愩傛墍浠ワ紝鍥藉唴娑岀幇鍑轰簡涓鎵规兂瑕佽嚜涓荤爺鍙戣姱鐗囨灦鏋勭殑浼佷笟锛屽叾涓氨鍖呮嫭鏈夆滃浗瀹堕槦鈥濊儗鏅殑榫欒姱涓銆傛嵁鍏紑璧勬枡鏄剧ず锛岄緳鑺腑绉戝墠韬槸...
绛旓細浠ヨ绠楄搴︽潵鐪锛岄緳鑺纭疄鏄瘮杈冪函姝ｇ殑鍥戒骇CPU锛浣嗘寚浠ら泦渚濈劧涓嶆槸鑷垱鐨勶紝浣跨敤鐨勬槸MIPS鐨勬寚浠ら泦锛屽苟鍦ㄦ鍩虹涓婂彂灞曞嚭浜嗚嚜宸辩殑涓濂楄鑼冦傞緳鑺箣鐖惰儭浼熸鍗氬＋璇磋繃鍙互鎶奀PU鍋氬埌涓栫晫绗竴锛屼絾鏄寚浠ら泦涓嶅悓锛岃蒋浠舵棤娉曚娇鐢紝鐢ㄦ埛缁濆鏄笉浼氫拱璐︾殑锛屾墦閫犺嚜宸辩殑杞欢鐢熸佺郴缁熻姳璐瑰法澶э紝鏃犲涔嬩笅榫欒姱鍙ソ閫夋嫨褰撴椂鍦ㄥぇ瀛...
