2018年以來，伴隨著全球芯片產業鏈的不確定性增強，緊張局勢加劇，CPU國產化成為了牽動中國社會的議題。
經過艱辛探索，國產CPU逐漸形成了三種不同思路，側重點各異的發展模式。有趣的是，高鐵、北斗、5G，是這個時代中國科技最廣為人知的創新突破。而國產CPU的三種模式，似乎也與這三者背后的發展思路一一對應。
持續突圍的國產CPU，2023年依舊走在“飽和式救援”的路上，走在科技自立自強的晨曦里。
二十年，做自己的破壁人
最近，《三體》的動畫和劇集正在火熱上映，我們又迎來了熟悉的那句“做自己的破壁人”。中國CPU的發展歷程其實也是如此，在不同階段，面對不同問題，國產CPU一次次地選擇做當時困境的破壁人。
2014年，《國家集成電路產業發展推進綱要》發布，同年工信部方面宣布國家集成電路產業投資基金正式設立。這一階段，國家大力推動半導體創新與創業，大批具有國際視野、先進技術的企業得到了發展機遇。
2020年8月4日，國務院印發了《新時期促進集成電路產業和軟件產業高質量發展的若干政策》。《若干政策》強調，集成電路產業和軟件產業是信息產業的核心，是引領新一輪科技革命和產業變革的關鍵力量。《若干政策》中明確提出，中國芯片自給率要在2025年達到70％左右，而這一數字在2019年只有30％。
就此，巨大的歷史機遇和社會責任，擺在了中國芯片，尤其是國產CPU面前。時代大潮下，究竟如何發展國產CPU，有過無數爭論。逐漸形成了三條常態化、被驗證可持續的發展道路。
高鐵模式：先引進，再創新
到2035年，中國高鐵運營里程預計將要達到7萬公里，堪稱不折不扣的“中國奇跡”。高鐵的發展模式，首先引進先進的鐵路與機車技術，再結合中國自身需求與產業實踐進行創新。高鐵雖非中國首創，卻在中國得到了良好發展與廣泛應用，攻克了眾多環境與運營難關，繼而再將成果反向輸送到世界。
國產CPU發展的第一條路，就是類似高鐵模式的“先引進，再創新”，通過獲得先進的IP內核授權，指令集架構授權，進行自主的芯片設計、研發與制造。這種模式，主要以海光、華為、飛騰、兆芯等企業為代表，其中X86架構有兆芯、海光等企業，ARM架構則有華為、飛騰等。
這一模式的優點顯而易見，相關產品可以兼容X86／ARM的主流生態，具有更高的市場競爭力，更加容易規模化量產，也更容易被業界所接受。對于相關客戶來說，使用類似產品既可以在相當程度上確保自主可控，同時遷移成本較低，對此前的IT投資兼容度更高。更為重要的是，用戶可以獲得廣泛的軟硬件生態支持，獲得較為開放的選擇權。在科研、金融、軟件開發等產業中，兼容國際主流生態依舊是現階段不可規避的價值需求。
對于硬件企業來說，這種“引進—吸收—再創新”的方式可以確保高起點、低成本與較快形成規模化市場。華為、飛騰基于ARM V8架構，兆芯、海光基于X86架構為基礎開發的CPU產品，推出后均獲得了良好市場。高速增長的市場背后，可以看出信創市場對“高鐵模式”的認可與支持，其中華為、飛騰基于ARM開放架構，生態伙伴眾多。
大眾對“高鐵模式”的擔憂，是怕企業止步于“引進”，忽視了消化吸收和再創新的必要性，如果停留在“引進”，一旦國外指令集更新，很容易造成優勢難以為繼，在知識產權方面處于被動。逐步在發展中形成自己的技術創新能力與產業發展思路，才是CPU國產化的正道。
北斗模式：牙縫里擠出的自主可控
2020年6月23日，隨著西昌衛星發射中心將一枚“長三乙”運載火箭發射升空，北斗衛星導航系統的第55顆衛星成功進入軌道，這標志著北斗三號最后一顆全球組網衛星就位，北斗三號部署比原計劃提前半年順利完成。
北斗的發展模式，是以中國技術、中國工程為底色。國產CPU中，這一模式目前以申威、龍芯等企業為代表，基于申威芯片的“太湖之光”，屢次在國際大賽上拔得頭籌。龍芯，也在政、軍市場上獲得了不錯的業績。
“北斗模式”的優點顯而易見的，完全獨立自主的技術體系，以及打造獨立的產業生態，適合對自主程度有著高要求、對信息安全更為敏感的行業與領域。比如在軍工、航天等領域，“北斗模式”的自主CPU可以帶來不可替代的價值。
但這一發展模式的問題也相對明顯。一方面供應鏈上需要從基礎技術到最終商業化都自己來實現，從而產生巨大的發展成本。另一方面，由于生態比較小眾、封閉，因此最終帶給用戶的軟硬件選擇空間也很狹窄，很難獲得市場化程度較高。
倪光南院士就曾經提出依托本國架構“單打獨斗”模式發展出來的國產CPU，與主流CPU生態的巨大差距，不可能憑主觀愿望在短時期內改變的觀點。
同時，究竟能否完全實現指令集自研，也是一個問題。2021年6月芯聯芯發布官方聲明書，稱對龍芯中科啟動法律仲裁程序。事件的起因在于龍芯對MIPS的IP授權合同未能履約，如果一旦相關爭議擴大，構成法律層面的問題，對于最終用戶與上下游產業也構成了新的風險。
無論如何，更加獨立、徹底的自主可控，確實在產業發展中占據了一席之地，在輿論士氣與特定行業扮演了重要角色。面向未來，這種模式雖然難以壯大，但依舊不可或缺。
5G模式：參與生態，尋覓機遇
根據工業和信息化部發布的數據顯示，2022年中國累計建成開通5G基站超過230萬個，5G網絡規模與終端用戶規模全球第一。移動通信網絡的壯大發展，讓全球看到了中國數字化技術的硬實力。
移動網絡的發展模式與高鐵、北斗不同，中國科技在這一過程中，更多是躬身入局，參與到全球移動網絡生態與標準的建設中。通過成為生態的一份子，貢獻自己的力量，逐步占據了更為重要的地位，乃至引領全球創新。
在CPU發展歷史上，出現了x86和ARM兩大生態體系。而在今天，CPU生態第三極正在浮出水面——這就是RISC－V。
今天，中國越來越多的企業開始選擇開放指令集RISC－V，參與RISC－V全球生態建設，通過融入國際生態、兼容國際標準來變道競爭。這種“5G模式”的優點同樣明顯，它可以幫助企業越過自主開發指令集的難關，快速進入芯片產業，同時也與國際實現了接軌。另一方面，其開源架構更加利于全球化發展，受到非技術因素影響較小。
在2022年，騰訊也宣布加入開源指令集標準RISC－V國際協會（RISC－V International）。此前，華為、阿里巴巴、紫光展銳、中興通訊、賽昉科技、中科院等企業和機構都已加入這一組織，中國科技對RISC－V的貢獻和重要性正在與日俱增。
但這種CPU發展模式的弱點也依舊存在，那就是RISC－V目前還處在較為稚嫩的發展階段，距離CPU第三極的生態發展目標還有很長一段路要走。目前階段，中國有大約50款基于RISC－V的量產芯片，但大多集中在物聯網、無線、電源管理等相對低端化的場景，在CPU領域鮮少見到國產芯片嶄露頭角。
基于RISC－V打造CPU，最大問題在于量產化所需的軟件生態與高性能場景適配都還不成熟。在CPU所代表的高性能場景中，軟件需求非常龐大，CPU需要與RISC－V底層框架、操作系統、中間件、關鍵庫、應用軟件進行全棧適配，而這意味著繁多的技術挑戰與龐大的工作量，并不是一家公司所能完成。因此，基于RISC－V打造CPU，還需要芯片廠商、ISV與開源社區等角色的共同努力，甚至社會各界的共同推動。
結束語：不確定時代的“飽和救援”
關于中國芯片，我們總是有太多話要說。在網絡上，我們也總是能看到國產CPU發展模式孰高孰低，孰優孰劣的爭論。事實上，這三種模式并不是誰更高明，誰會取代誰的關系。
而是側重點不同，呼應需求不同，必然會產生的模式多樣化與共存關系。不同模式之間各有所長，也需要彼此競爭，需要不斷調整和重新匹配關系。比如有的產業更偏重信息安全，供應鏈可控，絕大部分信創市場，依舊需要以性能和應用場景為主要導向。對于國產CPU整體而言，是否能夠破圈突破信創市場的局限，或者說讓大眾市場同樣成為信創市場，才是在2025年國產芯片占比70％這一大目標下，需要不斷努力的方向。
CPU國產化，需要百花齊放，需要齊頭并進，飽和式救援。
在全球經濟局勢與芯片供應鏈的不確定時代，飽和救援將是我們的新常態，也是中國芯片崛起的必由之路。
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