漫画 | 20多年了，为什么国产CPU还是不行？
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2021-04-07 19:34
故事得从IBM发明PC兼容机开始。
当年， IT巨佬IBM选中了一个名叫Intel 的小公司来提供PC芯片， 但是提出了一个额外的要求
机缘巧合之下， Intel 找到了AMD
Intel , AMD 趁着PC的东风很快就发展起来了，他们和微软一起，在x86指令级上建立了庞大的生态。
进入21世纪，痛感缺芯的中国IT业决定行动起来，设计制造自己的CPU。
但是环顾四周，x86已经完成垄断，留给中国队的空间不多了。
谁都不愿意跳到没有编译器，没有操作系统，没有软件的生态系统大坑中。
ARM当时还不流行，于是大家都把目光投向了精简指令集。
选择MIPS指令集的是中科院计算所的龙芯， 选择Alpha的则是江南计算所的申威
龙芯是个通用CPU，可以用于服务器，台式机，嵌入式等领域，还发展了用于航天的抗辐照处理器,进入了北斗卫星。
申威处理器则被用到了超级计算机和军事领域。
但是无论是龙芯还是申威， 普通消费者几乎用不到，因为除了性能之外，他们还是掉进了生态系统的坑中。
申威早期主要用于超级计算机，对软件移植的要求略低。
龙芯想用于服务器和台式机，这就要命了。为了兼容x86生态，龙芯甚至发展了二进制翻译指令集，企图用二进制翻译的方法运行Windows以及Linux上的X86程序。
为了让MIPS的生态更加可用，龙芯公司花了大力气来培养生态
1998年，拥有Alpha指令集的DEC被康柏收购， 作为Intel的大客户，康柏对Alpha不怎么感冒，反而倾向于使用HP和Intel合作的Itanium， 后来干脆把Alpha的知识产权，卖给了Intel 。
MIPS指令集的命运也好不到那里去， 不断地在各个公司之间倒卖，专利一大部分被ARM买走，其他的被拆分得七零八落。
即使如此，以美国的不要脸程度，还是有可能取消指令集授权。
最后龙芯和神威不得不走上最难走的路：发展了自己的指令集。
龙芯和申威代表了国产CPU的一大门派：指令集授权+自研指令集
接下来，一个重量级的选手上场了。
华为获得了ARM 的指令集架构授权来开发自己的CPU。
在ARM基础上做出了一系列著名的芯片：
华为在手机和服务器领域，可以和高通及Intel掰手腕。
在5G领域，则是全球领先。
在过去两年，强大的华为遭受到了美国的蛮横打击，现在没有人敢制造华为设计的芯片。
华为在ARM生态下并不孤单，还有另外一位重量级选手前来陪伴
飞腾的ARM芯片和龙芯一样，覆盖了服务器，桌面，嵌入式这三个领域。
随着ARM移动端的繁荣，支持ARM相关生态的底层系统和上层应用也逐渐增加，三大 Linux 发行版（Ubuntu、Suse 和 Redhat）都已经直接有支持ARM Server 的版本。
在云端市场，随着人工智能计算的发展，逐渐由原先的X86架构一统天下，转向了异构计算，ARM服务器端芯片出现了机遇。
华为和飞腾组成了国产CPU的第二大门派：ARM指令集授权
x86架构由Intel掌控，相继授权给AMD和Cyrix，Cyrix又被中国台湾的威盛收购。
x86这些年的发展基本上是这样的：
最终的结果是：
诉讼，和解，诉讼，和解，这样的场景反复上演，老大Intel 对老二和老三持续不断打压。
2010年，FTC以反垄断的名义对Intel做出了一系列处罚，其中一条就是解除了x86授权不得合资的限制。
于是，到了2013年4月，在x86市场占有率几乎变成零的威盛公司和上海市国资委合资成立了兆芯，将CPU、GPU、芯片组等技术以及研发都转移到了这家企业。
兆芯继承了威盛x86处理器的授权，并迅速推出了KX-6000等处理器
兆芯的最大优势是：可以直接利用大部分x86生态下的软件体系，不愁没有软件。
但悲催的是：Intel对威盛的x86授权到2018年到期，2018之后新的指令没法使用了。
类似的故事还要在海光上演。
2016年，迫于英特尔的激烈竞争，AMD现金流压力大，急需输血的AMD向天津海光信息抛来了橄榄枝。
复杂的两层股权架构，解决了授权转让和国家扶持的问题。
然后通过繁琐的11个流程，才能产出AMD Zen 1 架构的海光CPU。
海光CPU主要优势是高性能， 主要用在服务器上。
然而 2019 年，美国商务部将海光加入了实体清单。
AMD无法继续向合资企业授予新一代Zen架构， 海光只能在Zen 1上进行设计和改进。
兆芯和海光代表了国产CPU的第三大门派：合资+x86授权，可以利用现成的软件生态系统
后记：各位看完这个漫画，应该能感受到国产CPU发展之艰难了，要么被美帝卡脖子，要么掉进生态系统的坑中。这也是没办法的事情，IT业起源于美国，除了ARM之外，其他指令集都是美国人提出来的，美国的公司早已建立了宽阔的护城河：生态系统。
虽然艰难，但中国CPU绝对不会就此止步，开源的RISC-V也许就是一个突破点，让我们拭目以待吧！
