“2022年是華為從應對美國不斷制裁的戰時狀态，
是華為逐漸轉危為安的一年，
2023年是華為在制裁常态化下正常營運的第一年，
也是關鍵之年。”
十五期間，國家啟動發展國産CPU的泰山計劃，由于種種原因，該計劃不幸夭折，然而，卻為中國未來的CPU研發留下了火種。
2006年，國家啟動“核高基”專項，舉國之力攻堅國産CPU，誕生出了鲲鵬、飛騰、龍芯、兆芯、海光、申威等一批優質企業，國産CPU再度起航。
近年來，半導體國産代替如火如荼，助推了國産CPU突飛猛進。國産CPU隊列逆風高揚，使中國擺脫了長期無芯可用的困局，且産品性能逐漸提高，為保護國家資訊安全立下汗馬功勞。
指令集架構
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CPU是資訊産業的基礎硬體底座，是整個信創産品中最重要的環節，整個軟體生态架構都建立在底層CPU架構之上。而指令系統是計算機最底層最核心的知識産權，更是建構獨立資訊産業生态基石。
大陸目前在晶片領域主要是卡在制造和設計軟體上，一旦英偉達從日本軟銀手中完成對全球最大的半導體IP提供商ARM公司的成功收購，就會為我們的設計行業帶來風險。風險來源就是一項對晶片研發的至關重要的基礎技術——指令集架構。
IC設計環節包括模拟晶片設計和數字晶片設計兩大類，其中，對于數字晶片而言，指令集架構與核心（IP）是數字晶片設計的最重要一環。要想設計一個處理器，第一步就需要确定這這顆處理器使用的指令集是啥。指令集架構則是造芯的第一步。
所謂指令，就是訓示計算機的處理器晶片執行某種運算、處理功能的指令，而所有指令的集合就被稱作指令集。晶片設計中，設計師要根據指令集進行微架構和核心設計，而微架構決定着晶片的性能、功耗和面積；而指令集的先進與否，也關系到CPU的性能發揮，是以是CPU性能展現的一個重要标志。同時，指令集也決定着軟體研發投入的效率。
可以說，指令集決定了一個CPU的靈魂所在，也就決定了處理器的流派。目前市場上的四大主流指令集為X86、MIPS、ARM、RISC－V。其中，X86指令集在PC和伺服器領域占據主導地位，而ARM指令集則在移動終端領域具有絕對優勢。RISC-V指令集憑借着兼備開源開放和自主可控等優點，有望成為國産CPU指令集的最佳選擇。
從核心技術的掌握上來看，核心架構要看是否能做到自研。隻有做到自主的核心架構能力才能打造真正安全可控算力底座。目前，大陸在通用處理器性能上仍舊是存在短闆，相較于國際最先進水準的CPU，國産CPU還有4到5年的差距，但整個産業側在不斷努力，基于四大指令集路線改造更新，自主可控程度不斷提升，應用領域不斷擴充、生态建設不斷進步。行業人士表示，國産CPU有望未來3到5年内将差距縮短至2年。
德國Computerbase網站日前彙總了28款AMD及Intel家的處理器，囊括兩家廠商各自兩代的CPU，并将成績做了彙總。綜合性能，Intel的酷睿i9-13900KS及酷睿i9-13900K兩款處理器領先。來源：驅動之家
複雜與精簡
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目前全球CPU最流行的指令集主要有兩種，CISC複雜指令集，RISC精簡指令集。
複雜指令集，在CISC微處理器中，程式的各條指令是按順序串行執行的，每條指令中的各個操作也是按順序串行執行的。采用複雜指令設計出來的CPU更強大，運算效率更高。X86是複雜指令集的代表。
精簡指令集，能夠以更快的速度執行操作，就是把複雜的指令集進行簡化，對于晶片研發來說，門檻更低，更适用于運算要求較低，使用功耗也更低的手機CPU。ARM、RISC-V、MIPS都是精簡指令集。
手機CPU 核心處理器天梯圖 圖源：極客灣
開源與路線
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晶片架構開源的好處顯而易見：民主、透明、自由、适應性強，但美帝陰謀論者認為開源IP和軟體是将技術轉移到中國和俄羅斯的管道，“并可能對其國家利益造成風險”。但迄今為止，這種嫌疑并未得到任何有力的證據發生。開源讓商業IP和工具有一個強大而充滿活力的市場。如RISC-V，由于是一個開放标準，使從小型初創公司到大公司的每個人都能比以往更輕松、更經濟、更快地開發。
英特爾和Arm晶片公司長期以來一直保持其宏偉藍圖的專有性。客戶會購買現成的晶片，這些晶片可能具有與他們的産品無關的功能，或者為定制設計支付更多費用。ARM以授權為主，從生态開放性上差別于Intel的X86架構的封閉生态，目前ARM并不出售晶片。海光資訊、兆芯都采用x86架構IP核心授權模式。相較x86，走Arm路線自主化程度更高，華為鲲鵬、飛騰都獲得了Armv8永久授權。龍芯中科、申威分别走的是MIPS、Alpha路線，自主可控程度相對更高。
概括起來，過去20多年，中國的CPU發展經曆了兩種發展道路：以華為、海光、兆芯、飛騰等為代表的企業，相容X86/ARM主流生态，通過授權改良，研發創新産品，開闊國内市場；以龍芯、申威為代表的企業，基于MIPS和Alpha架構授權，獨立建構技術體系，獨立建設産業生态，形成完全自主可控的指令集架構，開創特殊領域應用。
2010年誕生的RISC-V指令集架構，因其開源、精簡、自由、子產品化等特性，可開發更适應特定需求的獨特晶片，并打破了X86、ARM架構高價授權費、定制化困難的壁壘，國内越來越多的企業參與建設RISC-V全球生态建設。
“以RISC-V為代表的開源指令集受到國内外廣泛關注，專攻物聯網等新興市場，有望打破市場壟斷格局。開源晶片和軟體等工具和模式創新可降低設計業門檻，為晶片企業帶來新的發展機會。” 賽迪智庫進階分析師說道。
ARM架構
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ARM架構，（Advanced RISC Machine），曾稱進階精簡指令集機器，早稱作Acorn RISC Machine，是一個32位精簡指令集（RISC）處理器架構，廣泛應用在多類嵌入式系統設計。ARM所設計的晶片指令集架構主要特點是體積小、低功耗、低成本、系統穩定性高，相比英特爾設計的更适合移動裝置，這為其以後統治移動端奠定基礎。
ARM公司是專門從事基于RISC技術晶片設計開發的公司，作為知識産權供應商，它本身不直接從事晶片生産，而是采用IP授權模式賣晶片設計方案給其他公司，因為技術授權費和版稅營業收費低廉，大大降低了晶片設計公司的早期研發成本和風險，進而促使很多公司都願意采用ARM的技術。由于ARM是一種封閉的指令集架構，所有廠商在采用ARM IP核心後，不能基于原有設計自行更改晶片，企業隻能調整自身需求來迎合ARM核心。經過多年的發展，ARM指令集變得極其複雜和繁瑣。
采用授權方式使得其他半導體廠商能夠在授權架構基礎上使用和開發新産品，授權方式包括有，架構／指令集層級授權（可以對架構進行對付改造）、IP核授權（核心基礎上修改緩存、頻率等）、使用層級授權（不可修改，直接使用設計完成的晶片） 。圖為基于Arm的A16 ，圖源：蘋果
目前，全球90%以上的智能手機和平闆電腦裝置裡使用的都是基于ARM架構的晶片，包括高通骁龍、華為麒麟晶片、三星Exynos等它們的底層均是ARM的技術。蘋果A系列晶片也是基于ARM架構的，從A6開始是在ARM公版上自行二次開發的自研架構。本土CPU公司都推出了自己的ARM結構晶片，像中興、華為海思、阿裡、遇賢微、鴻鈞微、此芯科技等，國外的一些公司如德州儀器、意法半導體、Philips、Intel、Samsung等都推出了基于ARM核的處理器。還有基于ARM設計的派生産品，重要産品包括Marvell的XScale架構和德州儀器的OMAP系列。
如今，Arm架構晶片全球出貨超2500億片，全球的資料中心、物聯網系統、汽車與新消費性電子裝置，都需要越來越高效能的運算能力，這催生了對Arm 技術與創新的長期需求，将幫助Arm以技術建構更宏大的未來。
Arm架構伺服器處理器倚天710，由阿裡巴巴内部半導體部門平頭哥開發。圖檔：Getty Images
相較x86，走Arm路線自主化程度更高，華為鲲鵬、飛騰都獲得了Arm v8永久授權。從目前國産CPU産業鍊本土替代的視角來看，分析師認為，在設計環節，華為鲲鵬和飛騰等龍頭已跻身世界一流水準。西方由于原有技術路徑拖累以及現有利益沖突，較難完全擁抱ARM架構，中國從0到1選擇布局ARM架構，曆史包袱較小，有望借助ARM架構奪得 CPU 技術高地。
# 鲲鵬展翅，搏擊天海
鲲鵬源自《逍遙遊》《山海經》，勾起了中華文化與科技之間的血脈情懷。“鲲鵬展翅，九萬裡，翻動扶搖羊角。”在毛澤東的眼中，鲲鵬是博大、高遠、無畏的象征。
2004年鲲鵬項目正式成立，是基于英國Acorn公司授權的ARM架構，華為公司在此基礎上研發的晶片結構和配套硬體裝置。2019年1月，華為公司推出自主研制的低功耗、高性能的鲲鵬920伺服器。基于 Armv8 架構永久授權， 處理器核、微架構和晶片均由華為自主研發設計。鲲鵬920是業内首款7nm資料中心ARM處理器，且發展至今已經達到可以與X86晶片相比對的性能。
圖源：海思
2022年10月 7日，美國商務部工業和安全局（BIS）公布了一系列更全面的出口管制新規，限制中國獲得先進計算晶片、開發和維護超級計算機以及制造先進半導體的能力。美國對華限制半導體管制新規下，華為鲲鵬成為國内具有極限生存能力的晶片。雖然華為2021年就失去了英特爾x86伺服器晶片供應，但“備胎”計劃中的鲲鵬伺服器晶片目前可實作小部分替代工作。分析機構認為，預計華為 28nm 去美化産線有望調通，鲲鵬将是在美國制裁下少數具有流片能力的中國晶片廠商。
如今華為鲲鵬打造了“算、存、傳、管、智”五個子系統的晶片族，實作全場景處理器布局。鲲鵬計算産業經過多年發展，已涵蓋全棧 IT基礎設施、行業應用及服務。
2019年被美國政府列入“實體清單”之前，華為内部便開啟了自主可控的程序。諸多備胎方案一夜轉正，華為的自主可控産業鍊主要包括鲲鵬（伺服器晶片）、昇騰（人工智能晶片）、鴻蒙OS（作業系統）、HMS Core（華為移動服務）。如今美國還想要在2023年在5月份之前，徹底斬斷華為與美國方面的關鍵供應鍊合作。這隻能激發華為的獨立奮鬥，哪怕業績下滑，利潤降低，也要持續每年數以千億的自主研發投入，悲壯豪邁的國産替代永無回頭之路，全面去美化指日可待。
# 以飛騰算力，打造生态聯合
飛騰名稱源自著名愛國主義詩人屈原《楚辭·離騷》中的名句——“路漫漫其修遠兮，吾将上下而求索。吾令鳳鳥飛騰兮，繼之以日夜。”自第一顆飛騰處理器研制成功開始，飛騰的技術演進已走過20餘年的曆史。
飛騰是Arm架構的國産CPU玩家，起步于1999年，是由國防科技大學研究團隊創造，由中國電子資訊産業集團、天津市濱海新區政府和天津先進技術研究院于2014年聯合支援成立。
飛騰剛發展時，考察了SPARC、MIPS、ALPHA三種指令集架構，價格極其低廉。標明SPARC架構進行了CPU的研發，但當時不管是國際還是國内推廣上難有程序，使用者體驗感受挫，基于SPARC架構的軟硬體生态幾乎為零，這一孱弱的生态系統根本無法支撐飛騰CPU的大規模商用，發展一度陷入僵局。雖有國家 “核高基”科技重大專項支援，但是難打開産業化的大門。
2012年，ARM正式推第一個64位指令集處理器架構ARM v8，打入了伺服器等市場。為了軟體廠家的廣泛應用，飛騰果斷放棄SPARC，標明了基于Arm指令集進行相容設計CPU的路線。飛騰獲得Arm指令集的永久授權後，并基于該指令集來自主設計核心、開發自主知識産權的CPU，如世界上第一款基于ARM架構的64核CPU——火星。基于Arm架構的FT-1500A的問世，标志飛騰CPU進入産業化階段。
飛騰晶片産品具有譜系全、性能高、生态完善、自主化程度高等特點，目前主要包括高性能伺服器CPU（飛騰騰雲S系列）、高效能桌面CPU（飛騰騰銳D系列）、高端嵌入式CPU（飛騰騰珑E系列）和飛騰套片四大系列，為從端到雲的各型裝置提供核心算力支撐。基于PKS體系，在黨政信創領域市占率領先，市占率高且産業鍊更為完整。分析人士認為，對比鲲鵬與飛騰的生态建構，發現鲲鵬技術路線比PKS路線有較明顯的技術和産品優勢，PKS技術路線比鲲鵬技術路線有較明顯的安全優勢。
飛騰既堅持核心技術自主創新，又堅定産業生态的開放聯合。截止目前，飛騰的生态夥伴數量已經接近5000家，包括內建商合作夥伴300餘家、硬體合作夥伴1000餘家、軟體合作夥伴3600餘家。聯合千餘家國内軟硬體廠商，支撐了3000多款飛騰平台裝置上市，分布在作業系統、應用軟體、安全、雲産品、資料庫、中間件等各個領域，相容200萬級移動APP應用，建構起了國内最完善、最龐大的從端到雲的資訊化建設全棧生态體系。
X86架構
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X86架構（The X86 architecture）是微處理器執行的計算機語言指令集，指一個intel通用計算機系列的标準編号縮寫，也辨別一套通用的計算機指令集合。X86架構由于其封閉性，相對于ARM架構成本更高，但有着更高的性能、更快的速度和相容性
Intel在早期以80x86這樣的數字格式來命名處理器，包括Intel 8086、80186、80286、80386以及80486，由于以“86”作為結尾，是以其架構被稱為“x86”。由Intel推動的x86架構市場已經相當龐大，幾乎從傳統PC到資料中心規模的伺服器都會使用x86架構處理器，同時相關軟體帶動的應用服務也有長達40年的發展曆史。曆史上許多公司也制造X86架構的産品。聯電、Cyrix(現為VIA所收購)、IDT/Centaur、RISE、Transmeta）等企業是該架構的建設者。如今，巨頭英特爾和AMD處于X86的主導地位，台灣威盛公司也是參與者。
# 兆芯：自主創新與相容主流
X86國内企業案例是上海兆芯與VIA（威盛在上世紀90年代收購了美國的擁有X86專利的公司 Cyrix和具有高性能x86微架構設計能力的centaur公司）合資，購買了大量原屬于VIA的中央處理器、晶片組、圖形處理器等的技術、知識産權，并獲得了X86指令集授權，進而獲得了生産x86晶片的法律支援。
兆芯是上海國資控股公司，為使用者提供高性能的通用處理器和晶片組等産品。具備相關IP自主設計研發的能力，已成功研發并量産多款通用處理器産品。業内人士表示，随着産品性能不斷提升，已達到國際主流同等水準。其中，2019年釋出的開先-KX6000和開勝KH-30000，制程達到16nm，是首款主頻達到3.0GHz的國産通用處理器，這為整機系統的開發提供了較大的便利條件，同時也更利于控制成本。
兆芯堅稱緻力于自主可控、相容主流的造芯路線，由于兆芯獲得是相對老舊的x86 CPU架構，其版權已于2018年到期，導緻兆芯過去的産品性能相較同期競品仍有所差距；2020年随着威盛電子将其IP産權的出售，兆芯以獲得了大部分後續x86晶片開發所需的核心技術和專利，自主可控能力開始強化。
開勝 KH-40000系列處理器基于兆芯全新自研微架構——“永豐” 圖源：兆芯
2022年11月1日，兆芯官宣釋出新一代16nm全自主設計的開勝KH-40000系列處理器和開先KX-6000G系列高效能處理器。兩款處理器均具備高效、相容、安全等特點，滿足高性能、高可靠、相容主流應用等多樣化應用需求。
根據公司公布的CPU路線圖，公司已着手7nm下一袋工藝産品的定義和研發工作。
# 海光：在AMD“地基”上造CPU
海光資訊是國産伺服器CPU晶片的龍頭，從事高端處理器、加速器等計算晶片産品和系統的研究和開發。2016年海光資訊與全球第二大x86處理器供應商AMD達成合作，引入x86以及Zen1微架構授權，使得海光資訊CPU獲得産品性能較高的起點。
在獲得x86授權的基礎上，海光資訊通過自我研發，疊代更新，已經成功商業化了“海光一号”(第一代CPU)、“海光二号”(第二代CPU)以及“海光三号”(第三代CPU)，目前， “海光四号”(第四代CPU)也已經進入了研發流程。典型場景下，公司最新一代CPU和DPU相關産品均已接近國際同類高端産品水準。針對不同市場需求，海光處理器可以劃分為7000，5000，3000三大産品系列。應用迅速到了黨政機關、電信、金融、網際網路、教育、交通等行業。生态豐富加性能可用，海光CPU在集采中受歡迎也便不難了解。
圖源：海光資訊
2019年公司被列入美國“實體清單”，AMD不再提供相關技術服務，公司自行實作了後續産品和技術的疊代開發。海光的伺服器CPU性能優異疊加生态遷移難度低，對于原有的x86伺服器有較大替換空間。2022年8月13日海光資訊上市，首日總市值超千億元，一度成為半導體領域市值最高的IPO。然而，在2022年10月，在市場傳出美國收緊對華管制時，海光資訊股價如驚弓之鳥一般，兩個交易日大跌近40%，同期龍芯中科的跌幅不到4%，由此也可看出市場對海光資訊技術授權路線的擔憂。
海光資訊招股書截圖
在AMD“地基”上造CPU，海光資訊目前無法完全擺脫對AMD的依賴。東興證券研報資料顯示，以海光資訊為代表獲得x86核心授權的廠商，雖然技術門檻和時間成本低，性能起點高，生态環境也可依賴，但自主可控程度有限，安全基礎不牢靠，購買技術授權成本高，未來擴充指令集形成自主可控指令集難度較大。
MIPS架構
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MIPS，1981年由MIPS科技公司開發并授權，是一種簡潔、優化、具有高度擴充性的RISC精簡指令集架構，也是業界最高效的RISC架構，能夠提供最高的每平方毫米性能和當今SoC設計中最低的功耗。從應用場景分類，MIPS32架構是高效能的行業标準架構，是從微型微控制器到高端網絡裝置的數十億種電子産品的核心。MIPS64架構是下一代伺服器，進階駕駛員輔助系統（ADAS）和自動駕駛SoC的核心。microMIPS是為微控制器和其他小型嵌入式裝置設計的。microMIPS是為微控制器和其他小型嵌入式裝置設計的。
MIPS作為最早推出的晶片架構，發展至今倒像是“起了個大早，趕了個晚集”的遲鈍者，與數次發展趨勢和産品疊代擦肩而過，将江山拱手讓給了ARM。2018年，MIPS被Wave Computing收購，并宣布開源，并試圖抓住AI的浪潮。随着RISC-V興起之後，中國已有上百家企業加入RISC-V聯盟。這對于MIPS而言，無疑是巨大的挑戰。遺憾地并自 2019 年 11 月，Wave Computing宣布關閉 MIPS 開源計劃。MIPS 基本上已失去了與 X86 和 ARM 三分天下的實力。
目前在中國市場上，除了龍芯、君正、炬芯等公司之外，MIPS 架構在民用領域仍有一定的市場。廣泛被使用在許多電子産品、網絡裝置、個人娛樂裝置與商業裝置上。
# 龍芯：打造龍架構，成就真英雄
龍芯，就像其字面意義一樣，代表了一個民族的不屈靈魂和高風亮節。
中科是由中科院牽頭，建構完整自主生态系統的首家CPU上市公司，是唯一堅持基于自主指令系統、建構獨立于Wintel體系和AA體系的開放性資訊技術體系和産業生态的國産CPU企業。
基于開源和自由修改指令特點，2011年龍芯中科獨立購買了MIPS架構的終生授權，繼承了其既有生态，并基于MIPS釋出了擁有自主版權的LoongISA指令集架構和IP核心。
2018年，美國開始打壓中國高科技企業。MIPS在合作上也跟龍芯産生分歧。2019年末宣布關閉MIPS開源計劃。這也堅定了龍芯轉攻自主架構的決心。
圖源：龍芯中科
2020年，龍芯推出了完全自主指令集——龍架構LoongArch，并全面掌握CPU指令系統、處理器IP核、作業系統等計算機核心技術。從此，中國正式擁有了屬于自己的指令集架構生态。
然而MIPS幾經轉賣，陰魂不散，典型案例就是圍繞MIPS授權糾紛，上海芯聯芯發文指控稱龍芯中科所有基于MIPS架構的晶片，以及所有基于的晶片存在侵權，并要求賠償10億人民币。
上海芯聯芯是一家專營IP供應商和IC設計服務公司，在2019年初從Wave Computing公司與MIPS公司取得MIPS中國區獨家的商業經營授權。然而龍芯中科使用MIPS指令系統并研發産品是此前曾與原MIPS指令系統的擁有者MIPS公司簽署協定。自2019年芯聯芯取得MIPS指令系統在中國大陸的經營權，以上合作沒有再延續。2020年龍芯推出自主指令系統 LoongArch，同時新研發CPU産品便不再使用MIPS許可技術開發。2023年2月北京知産法院判定：芯聯芯有關龍芯侵害MIPS著作權主張不成立。但一家CPU廠商技術負責人告訴媒體，雙方的糾紛可能無法輕易“蓋棺定論”。
龍芯中科公告截圖
然而，輿論認為這家公司是想借專利之力坐享龍芯20多年苦心經營之收成，行業還是将正義天平向龍芯中科傾斜。
LoongArch指令系統已認證國内權威第三方機構中國電子資訊産業發展研究院的知識産權評估，認定LoongArch指令系統與ALPHA、ARM、MIPS、POWER、RISC-V、X86為不同的指令系統設計。
LoongArch指令集包括基礎架構部分和向量指令、虛拟化、二進制翻譯等擴充部分，近2000條指令，并完全脫離了MIPS指令集體系，是一種不存在知識産權風險的CPU指令集架構，成為繼x86、ARM64之後的第三種ACPI支援的CPU架構，也獲得了獨立的Linux主線支援，還被GCC、NET、Linux核心社群等國際主流開源組織所認可。
2022年，龍芯中科迎來了國産CPU的裡程碑時刻。基于LoongArch打造的3A5000晶片性能已經逼近國際市場主流CPU的水準。2023年，下一代CPU首款晶片3A6000已傳遞流片。3A6000100%自主可控的通用CPU，采用國産14nm制程工藝和最新算法。據業内人士分析稱，3A6000程序間通信（IPC）将達到AMD Zen3或英特爾酷睿11代的水準，能夠達到滿足大多數使用者的日常需求的性能。
圖源：龍芯中科
龍芯中科現已推出LoongISA與LoongArch指令集和Loongnix與LoongOS作業系統，擁有龍芯1号、2号、3号系列晶片，根據公司的規劃，2024年将實作新架構産品的全面切換完成，不再銷售基于MIPS指令系統的商業産品。關于LoongArch指令集的後續發展，龍芯計劃建立LoongArch上遊社群分支，同時組建LoongArch聯盟，免費開放LoongArch，目标是在2025年消除指令集之間的壁壘。
消除知識産權瑕疵，拆除技術壁壘，達到完全自主可控的核心主線，而不再受限于人，已成為龍芯人踐行國産替代方案的堅決行動。
Alpha架構
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Alpha架構，是數字裝置公司（DEC）公司上世紀90年代初開發的CPU指令集，是RISC處理器中最快的一種，架構本身很強，非常适合于伺服器、超級計算機。1990年代中期，它被認為是SPARC和MIPS RISC體系結構的有力競争者。今天該指令集和微結構都已再更新，技術專利大多已過期或将過期，然而但是仍有國内企業仍在發揮它的餘熱。無錫的江南計算所買了alpha架構的所有設計資料。申威是目前Alpha陣營中僅存的碩果。
# 申威：施展神威，震驚宇内
申威，即施展神威，《後漢書·文苑傳上·杜笃》：“于時聖帝，赫然申威。”晉潘嶽《西征賦》：“出申威於河外，何猛氣之咆勃。”
2016年成都申威科技有限責任公司正式成立，以“自主創新”“安全可控”為研發首要，形成了成熟的處理器、指令集、微架構研發設計技術能力體系。面向軍用等對安全性要求極高的特種領域提供CPU處理器及其相關解決方案。
公司最初取得了Alpha指令集的所有涉及資料，并基于此架構研制出首顆晶片SW-1；後續出于安全可控考慮，公司設計出完全自主可控的指令集——SW-64，不同于核心授權或指令集授權模式，申威處理器采用的是SW-64自主指令集架構，知識産權完全可控、自主性更高、安全性更強，核心技術可自主疊代發展。申威自主設計CPU核心，自主建設軟體生态，已成為大陸伺服器和終端處理器産業的核心力量之一。
2015年時，美國為了遏制中國的超算能力而禁止高技術晶片的出口，禁令下達時，華爾街認為，中國的超算能力會就此止步，美國的超算能力将重回世界第一。然而就在此時，申威迅速推出超級計算機——太湖之光，迅速面打了美國一個措手不及。吓得美國軍方直接把核武器的安全等級，調高了一級。
太湖之光處理器使用的是國産的申威26010晶片，該是中國首個采用國産自研架構且性能強大的計算機晶片，是全球首台峰值計算速度超過十億億次的超級計算機。
太湖之光為C919國産大飛機、天宮一号傳回艙、清華大學地球系統項目、上海藥物所病理研究項目提供了高性能的運算能力，保障了特種領域應用和國家戰略任務安全執行。
圖源：申威
申威通用處理器作為國内自主程度最高的CPU之一。在新産品研制方面，以伺服器CPU為主，兼顧終端/嵌入式CPU及外圍配套産品，目标每年推出一款新産品。2020年，伺服器處理器最新産品——“威鑫3231”面世；2021年，終端處理器最新産品——“威焱831”釋出；基于這哥倆，申威已經完成了一百餘款基礎軟體的研發，有力地支撐了申威處理器平台的産業化發展。
經過近二十年的發展，申威團隊開展四代十幾款處理器晶片的研發。形成伺服器處理器、終端處理器、嵌入式處理器以及國産IO套片四大類别申威系列産品。随着申威處理器的不斷演進，産品性能成倍增長，軟體生态、整機譜系不斷豐富，在金融、證券等多個行業領域已有重大開拓，在極端條件下可完全自主持續發展，持續服務國家重要行業和黨政資訊系統。
RISC-V架構
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RISC-V是一個基于精簡指令集原則的開源指令集架構，2010年創始于加州大學伯克利分校。與大多數指令集相比，RISC-V指令集可以自由地用于任何目的，允許任何人設計、制造和銷售RISC-V晶片和軟體，并且在其基礎上進一步定制滿足自己需求的額外指令集。對于有實力的廠商來說，使用RISC-V指令集可以自主開發屬于自己的處理器，并且使用在自己的産品中；而對于中小廠商，也可以選擇SiFive等公司提供的RISC－V處理器IP來使用。基于處理器的成本和靈活性，RISC－V為越來越多、更複雜功能的晶片提供了設計選擇。隻要增加相應的子產品，就能夠擴充到移動、桌面、資料中心市場，并且在AI、安全等很多方面，相比傳統架構更具天然優勢。事實上，RISC-V架構可以應用于所有運算裝置，5G通信裝置、伺服器、超算等應用都可以采用，而且在技術和生态方面也不存在問題。
玄鐵RISC-V處理器上成功運作統信作業系統及多款軟體 圖源：阿裡
RISC-V有着鮮明的全球化、自由化立場，在使矽晶片開發民主化方面發揮了極大的作用。2019年，RISC-V基金會因為擔憂美國的貿易法規而搬到了瑞士，并更名為RISC-V International， 進而該開源社群的代碼上傳下載下傳可不受美國出口管制。根據該機構最新資料，2022年RISC-V International 的會員數量同比增長超過 26%，在 70 個國家/地區擁有超過 3180 名會員。如今，市場上有超過 100 億個 RISC-V 核心，全球有數萬名工程師緻力于 RISC-V 計劃。
# 天下三分，中國隊欲争一席
值得一提的是，在RISC-V基金會的3180名會員當中，中國企業占比近一半。在RISC-V基金會目前的25家最進階别的Premier Members會員當中，中國廠商的數量達到了14家，包括：騰訊、阿裡雲、晶心科技（Andes）、北京開源晶片研究院、成為資本、海河實驗室、華為、Imagination（已被中資收購）、ISCAS（中國科學院軟體研究所）、RIOS實驗室（隸屬于清華-伯克利深圳研究院）、中興、賽昉科技、希姆計算、展銳。
還值得一提的是，在Premier Members會員中，有X86市場的主導者——英特爾和Arm最主要的合作夥伴——高通也宣告加入。這證明了RISC-V也從不排斥競争對象。像亞馬遜、三星等科技巨頭也開始涉足RISC-V路線，甚至連蘋果都開始面向社會招攬RISC-V架構開發人才。RISC-V大有與X86、ARM形成三足鼎立的格局，是以成為不少頭部科技企業重點發力方向，也滿足了國産CPU架構自主可控需求。
2018年6月30日起，美國将華為中興列入“黑名單”，華為受傷、中興斷氣，此事也是中美貿易戰中影響範圍最大的事件，也成為了國内RISC-V發展的關鍵時點。RISC－V開源特性瞬間放大。
2018年7月，上海首開國内政府扶持的先河，把從事RISC－V相關設計和開發的公司作為扶持對象，一些晶片公司開始向RISC－V聚籠。2018年到2022，阿裡平頭哥、華為海思、兆易創新、華米科技、全志科技、芯來科技、格蘭仕、晶心科技等衆多的廠都紛紛入局，推出了基于RISC-V的IP核或晶片，在推動RISC-V落地方面，中國企業可以說功不可沒，已占據RISC-V晶片全球出貨量的半壁江山。随着2023年正式步入高性能計算場景，基于RISC-V開發的CPU IP将成為2023年國産IP主線。
據西門子／Wilson的2022年晶片設計報告：2022年有30%的晶片使用了RISC－V處理器，而這一數字在2020年僅為23%。Semico Research預測，到2025年，采用RISC-V架構的晶片數量将達到624億顆，年複合增長率高達146.2%，随着數量的增加，對在其上運作的開源軟體和商業軟體的需求也在增長。如今IRSC-V 晶片在耳塞、硬碟和 AI 處理器中，已經出貨了 100 億個核心。應用場景擴充到計算機、消費電子、通信、交通和工業。很多公司還緻力于為資料中心和航天器設計 RISC-V。