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2020年国产CPU现状:早不只有龙芯 8核X86也有零售了

作者: 庄吉 发布时间: 2020年02月20日 03:32:19

要说在DIY行业什么产品国产化最能牵动国人的心,那CPU要说第二恐怕没人敢说第一。

众所周知CPU是一台电脑的大脑,指挥着电脑各个部件运行,因此CPU的制造也是一个非常高科技的活,里面涉及到各行各业,甚至连CPU的原材料硅晶圆制造门槛也极高。

因此当网上报道国产CPU有什么进展,有什么喜讯时,许多网友第一反应总是不相信,并且质疑,而他们最经常说的话就是,“敢不敢拿出来卖啊!”

还好,最近淘宝上终于是有国产处理器售卖了,趁着这个热点,晓边就和大家聊聊国产CPU的发展现状。

看完大家就知道为什么“敢不敢拿出来卖啊!”这句话用来批判国产CPU取得进展是一个常识性的错误了。

CPU也分很多种,这些你都了解吗?

2020年国产CPU现状:早不只有龙芯 8核X86也有零售了

CPU中文名为中央处理器,它在计算机中负责读取指令,对指令进行诠释和执行。

为了让CPU读取诠释指令的效率更高,CPU内部会有叫做“指令集”的东西,指令集就是人们预先设置好的一套工作(读取、诠释、执行指令)方法和指南。

当CPU外部接受到某种指令时,CPU就开始找预设的工作方法中对应的指南去执行。

因此CPU指令集先进与否,也往往决定了CPU性能有多强。

按照指令集的复杂程度划分,我们可以把CPU简单划分为两种架构,一类是RISC(精简指令集处理器),另一种是CISC(复杂指令集处理器),它们的区别在于设计理念的区别。

早期CPU全都是CISC,这类CPU设计目的就是让外部生成的非常简单指令就能被机器读懂,方便编译器开发(编译器就是将“更接近人语的高级语言”翻译为“电脑能读懂的低级语言”的程序)。

但为了达成这一目的CPU内部会集成非常复杂的指令读取,翻译和诠释的逻辑,也对CPU的架构和电路设计提出更高的要求,这类处理器的代表就是我们个人电脑常用的X86处理器。

RISC则是指令集比较简单,因此外部指令要被RISC处理器读懂,配套的编译器需要非常强大,能将复杂的指令简单化。

相应的,RISC的制造会简单许多,在同等工艺下能制造出特定功能性更强的CPU,这类处理器的代表就是手机上的ARM处理器和IBM的Power处理器。

更加简单通俗的区分就是CISC强调用硬件去更有效率地执行工作,而RISC则更依赖软件(编译器);

CISC处理器上的指令集丰富而全面,是个全能选手,RISC处理器通常只保留特定常用指令集,让处理器某项性能非常强(比如为挖矿优化的特定RISC矿机),更适合打造专才。

2020年国产CPU现状:早不只有龙芯 8核X86也有零售了

按照基础指令集的不同,目前世界上的CPU可以分为五大体系,分别RISC类别的ARM体系、MIPS体系、Power体系、Alpha体系、ARM体系和CISC类别的X86体系,下面就介绍一下这五大体系处理器在国内的发展现状。

国内MIPS体系处理器的现状-充满生机与活力

MIPS的意思是“无内部互锁流水级的微处理器”(Microprocessor without interlockedpipedstages),其机制是尽量利用软件办法避免流水线中的数据相关问题,MIPS处理器最早由80年代初斯坦福大学研究出来,也是最早商用的RISC处理器,其特点是高效率低功耗,目前已经发展到MIPS64架构。

国内MIPS处理器的代表有两家,一家是大家都经常能听到的龙芯,另一家为君正。

龙芯:

龙芯是2002年由中国科学院计算所(下文简称中科所)开始研发,那时中科所是想做一款独立自主的处理器,当时可选择的方向有四个,其一做X86处理器。

但是X86处理器太难制造,要经过AMD或者Intel直接或间接的授权,进行技术指导才能搞清楚;

其二是做ARM处理器,但那时ARM主要面向移动端,和中科院想做PC处理器的初衷不相符;

第三就是自主研发架构,这个就更不现实了,难度更大;

而MIPS处理器那时在科研单位、大学中也有广泛的使用基础,因此当时中科所就选择了第四条路,MIPS体系处理器,再搭配Linux系统,打造国产PC。

不过有意思的是龙芯第一代产品发布时是没有经过MIPS正式授权的,有侵权的嫌疑。

但最后两家公司在2009年达成和解,龙芯支付了一笔费用永久性获得了MIPS32和MIPS64架构的授权。

现在龙芯完全是自主可控的,将来不会再出现被别人卡脖子受限于人的局面。

2020年国产CPU现状:早不只有龙芯 8核X86也有零售了

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