性能与10代酷睿相当！国产CPU取得里程碑突破，开启国产芯片新纪元
01
对标10代酷睿的龙芯3A6000
在最新的GMIF2023大会上，龙芯再一次参展，并且表示，将于2023年四季度推出3A6000处理器。
据官方介绍，龙芯3A6000处理器是龙芯第四代微架构的首款产品，集成4个最新研发的高性能6发射64位LA664处理器核。主频达到2.5GHz，支持128位向量处理扩展指令（LSX）和256位高级向量处理扩展指令（LASX），支持同时多线程技术（SMT2），全芯片共8个逻辑核。
龙芯3A6000片内集成双通道DDR4-3200控制器，集成安全可信模块，可提供安全启动方案和国密（SM2、SM3、SM4等）应用支持。
据中国电子技术标准化研究院赛西实验室测试结果，龙芯3A6000在2.5GHz运行频率下，SPEC CPU 2006 base单线程定/浮点分值分别达到43.1/54.6分，SPEC CPU 2006 base多线程定/浮点分值分别达到155/140分。
双DDR4-3200内存通道Stream实测带宽超过42GB/s，Unixbench实测分值超7400分。
根据测试结果，龙芯3A6000处理器总体性能与Intel 2020年上市的10代酷睿四核处理器相当。
更关键的是，龙芯3A6000采用龙芯自主指令系统龙架构，官方称从顶层架构，到指令功能和ABI标准等，全部自主设计，无需国外授权。
较上一代龙芯3A5000桌面CPU，龙芯3A6000在相同工艺下单线程性能提升60%以上，全芯片多线程性能成倍提升，为用户带来更极速的性能体验。龙芯中科正在研发的服务器CPU将比上一代16核龙芯3C5000以及32核龙芯3D5000服务器CPU性能成倍提升。
除了芯片性能取得突破外，龙芯中科自主设计的LoongArch龙架构生态建设继续稳步推进，8月份龙芯桌面和服务器平台新增74家企业的132款适配产品。
其中包括安全应用与系统20款、业务系统64款、中间件10款、其他产品38款。
今年以来，龙架构已适配产品累计999款，前七个月分别为122款、115款、172款、147款、130款、106款、72款。
查询龙芯中科官网信息，龙架构适配软硬件总量已经突破10万！
而龙芯之外，国产半导体厂商通过多年的努力，在CPU领域已经取得了相当不错的成绩。
02
国产六大CPU厂商破局路
历经数十年的艰辛探索，国产CPU在工艺、性能、生态建设等多个层面不断取得突破，市场已初具规模，百花齐放，呈现架构多元化发展格局。国产CPU的技术路线都是引进国外技术授权再进行消化吸收，在此基础上研发创新出自主的产品，目前形成了兼容不同指令集的三大技术路线和海光、兆芯、飞腾、龙芯、申威、华为六大主流厂商的发展格局。
纵观全球CPU处理器市场，x86架构稳坐第一把交椅。作为目前应用最广泛的高性能处理器架构，x86在PC、服务器等市场的占比极高，在PC市场的占比超过90%，在服务器市场的占比超过95%。虽然近年来受到ARM等新架构处理器的挑战，基于其成熟技术、优异性能强大生态的优势，x86在这些领域的地位仍然是难以动摇的。
随着信创走向深水区，国内CPU的竞争也进入了新的阶段，兼容主流架构和生态已经是公认的性价比最佳选项。在国内，对最主流的x86架构做兼容处理器研发和生产的厂商有两家海光信息和兆芯科技。目前海光在性能、生态等方面展现出了国产芯片的顶尖实力。其处理器在单核、多核、浮点、整数等方面都表现优异，与英特尔或AMD 的同类产品相比，甚至有所超越。
海光：通用型最强的国产化CPU厂商
作为国产通用芯片代表企业，海光已经完成了对x86架构的完整兼容，并独立实现了海光三代产品的开发和商业化应用。
海光信息技术有限公司成立于 2014 年 10 月，公司重要股东为中科曙光，持股 36.68%。海光信息主营高性能处理器，业务涵盖芯片领域的设计、制造和生产等环节，自主设计了“禅定”x86 中央处理器（CPU）。2016 年4 月，AMD 宣布将与海光信息成立合资公司，授权其生产服务器处理器，AMD 获得 2.93 亿美元的授权费。目前，海光资金以天津投资和曙光自有资金为主。
由于有 AMD 技术做后盾， AMD授权给海光的是性能强劲的 Zen 的结构和代码，海光芯片性能优越，在国家级超算项目应用广泛。
兆芯 ：国内 x86 主要入围芯片
上海兆芯集成电路有限公司 (简称“兆芯”)于 2013 年成立，由上海联合投资有限公司(隶属于上海市国资委)和台湾威盛电子共同成立。总部位于上海张江，在北京、西安、武汉、深圳等地设有研发中心和分支机构目前，上海市国资委持股比例为 85.24%。威盛电子是台湾老牌芯片公司，是除 Intel、AMD之外，唯一一家拥有 x86 架构授权的公司，也是除高通之外，唯一一家拥有CDMA 基带授权的公司。
兆芯的技术源自 VIA，通过技术引进、仿制，再修改原始设计，最后自主创新，致力于通过技术创新与兼容主流的发展路线，为行业用户提供通用处理器和配套芯片等产品。公司成立以来，兆芯已成功研发并量产多款通用处理器产品，并形成“开先”、“开胜”两大产品系列。
2019 年 6 月，兆芯发布开先 KX-6000/开胜 KH-30000 系列处理器，是首款主频达到3.0GHz 的国产通用处理器，也是业内第一款完整集成 CPU、GPU、芯片组的 SOC 单芯片国产通用处理器，其单芯片性能相比上一代产品提升了多达 50%，同频下的性能功耗比则是上代产品的 3 倍，产品性能与国际主流的 Intel i5 水平相当。
申威 ：自主化程度最高的Alpha 架构芯片
申威最初基于 Alpha 指令集架构，形成三个系列国产处理器产品线。
2006 年，背靠科技部和上海市政府的上海高性能集成电路设计中心首次成功研制出基于 DEC 公司Alpha 架构的申威 1 单核 CPU，130nm 工艺，主频 900MHz。申威作为军方专供 CPU厂商，军队大部分机密设备均使用申威处理器。因此出于安全性能以及知识产权角度，申威在研发出第一代基于 Alpha 指令集的 CPU后，将指令集替换为自研的自主可控的申威 64 位指令集，完全区别于原有Alpha 指令集。
因此，基于完全自主指令集架构的申威 CPU 研发能力不受限制不受美国制裁的威胁，可以为军队、党政机关等高机密、关键行业持续稳定提供支撑，并已经开展了产业化推广。但由于申威是唯一一个基于申威 64 位指令集打造的国产 CPU 厂商因此后续在独立生态建设上将存在一定难度。
近期，多家厂商与申威处理器进行兼容认证，涉及操作系统存储等软件硬件领域，例如统信、联想、大道云行、鼎甲等。目前，申威处理器适配的操作系统有中标麒麟、统信UOS 及深度 deepin。未来，申威处理器将不断和国产自主可控厂商适配，构建起完善的生态。
华为鲲鹏：基于 ARM 架构授权
华为自研芯片产品主要包括服务器芯片鲲鹏系列、手机 SOC 芯片麒麟系列、人工智能芯片异腾系列、5G 基站芯片天罪系列、5G 终端芯片巴龙系列等以及一系列专用芯片，如凌雪芯片、NB-IT 芯片、视频编码解码芯片以及 SSD 控制芯片等。
鲲鹏片算力维度方面在非 X86 架构芯片中明显领先，且发展至目前已经达到可以与 X86 芯片相匹配的性能。鲲鹏 920 芯片基于ARM v8 架构，各方面性能优异。目前从整体性能上看，鲲鹏 920 与芯片龙头 Intel 公司所生产的芯片相比较而言，48核鲲鹏 920 与 ntel 至强 8180 性能相当，但鲲鹏920 能耗比对方低 20%，而 64 核的鲲鹏920 测试性能要远优于Intel 至强 8180。这证明 ARM 架构已经具备赶超X86 架构性能的能力。
华为积极适配其他操作系统，从底层构建好鲲鹏生态。目前在操作系统方面，华为推出了自主研发的欧拉服务器操作系统，但欧拉操作系统与鳃鹏产业合作伙伴诚迈科技的统信 UOS、中国软件的麒麟操作系统并不矛盾，华为将借助鲲鹏920 与这些国产操作系统的适配来构建起强大的鳃鹏生态。目前基于统信 UOS、华为鼠鹏平台的整机、应用、外设的适配已经超过 1000 款，在日常办公领域已经完全具备替换 Windows 系统的能力。
飞腾：PKS生态的主导者
飞腾作为独立的芯片供应商，坚持开放、合作和共赢的生态发展理念，为从端到云，各种终端、服务器、网络、存储和安全等设备提供核心算力支撑。基于飞腾 CPU 的产品覆盖多种类型的终端（台式机、一体机、便携机、瘦客户机等）、服务器和工业控制嵌入式装备等，在国内政务办公、装备制造、云计算、大数据以及金融、医疗、能源和轨道交通等行业信息系统领域已实现批量应用。
值得一提的是在今年7月，华为与中国电子正式宣布，华为的鲲鹏生态，与飞腾的PKS生态，正式合二为一，构成“鹏腾”生态。
双方构建统一的 “ 鹏腾 ” 生态后，双方的硬件、软件等，可以全部兼容适合。一方面可以极大的简化生态伙伴的软硬件适配和认证，双方原有的合作伙伴，直接接入两个生态，不需要单独一一认证适配。
信创之路，道艰且长，自主可控的发展道路仍然需要不停探索。对于国产CPU来说，我们还在发展的道路上，而只要走在正确的道路上，终能抵达我们想要去的远方。
