2019年12月24日，北京龙芯中科技术服务中心有限公司发布了龙芯新一代通用CPU产品。这一芯片产品采用新工艺，使用其最新研制的新一代处理器，通过设计优化成倍提升了性能。同时，新一代芯片内集成了安全机制，实现了自主可控和安全可靠的统一。

　　我国的CPU研发起步并不晚，但发展过程较为坎坷，相关产业发展一直面临“缺芯”问题。近年来，一大批国产CPU设计单位成长壮大，自主研发也逐渐崭露头角，相关产品不断迭代升级，实现了从“可用”到“好用”的突破。

　　巨头垄断的战略产业

　　CPU，即中央处理器，被视为计算机的“大脑”和“心脏”，是计算机运算核心和控制核心，属信息处理、程序运行的最终执行单元。它可被看作一个巨复杂系统，又可谓一个国家的大宗战略产品。在信息化、智能化时代，是国家战略安全、产业安全的重要保障。

　　1971年，Intel公司发布了世界第一款微处理器芯片，这也是第一款商用计算机微处理器。自此，CPU产业发展之快超乎想象，目前通用CPU产品主要用于计算机和服务器领域，而嵌入式CPU产品则广泛应用于如工业控制、汽车电子、网络设备、消费电子、移动通信、智能家电等电子设备上。如今，一片小小的CPU芯片，不仅直接关乎一个国家的战略安全、产业安全，同时也早已渗透、影响到人们生活的方方面面。

　　早期，全球CPU芯片仅由全球寥寥几家大企业掌握，他们主导和参与着由CPU指令集、CPU内核研发到最终芯片形成的整个制造环节。

　　历经数十年的发展，随着全球产业分工、产业模式不断调整，逐渐形成了某些专门提供CPU内核的知识产权企业。他们不设计芯片，而是基于某种CPU指令集，专注于CPU内核的设计，并将设计好的CPU内核以知识产权的方式提供给芯片设计企业使用。

　　在当时，这类企业主要有英国的ARM公司以及美国的MIPS公司，他们提供CPU内核给芯片设计企业使用，而芯片设计厂商则通过获得他们的指令集架构授权进行设计。

　　目前，全球CPU指令集架构市场基本是由Intel和ARM两大巨头厂商垄断。在通用CPU芯片领域，Intel占据了全球超过90%市场份额，在嵌入式CPU芯片领域，ARM的芯片也占据了全球90%以上的市场份额。其中在通用CPU芯片领域，Intel和AMD是占据主流市场的两大厂商，Intel更是以其雄厚的技术积累长期处于“领头羊”的位置。2019年，AMD爆发出前所未有的强悍能量，推出全新产品，向Intel发起了全面挑战。

　　CPU产品除了自身技术因素外，更多依托的是生态，生态的作用在CPU市场上的表现十分突出。在传统的电脑市场上，Intel和微软构成的“Wintel”体系一直牢不可破，Intel引领着CPU的发展，并领导着一批PC硬件和制造企业为其适配。在移动市场上，ARM和Android的组合同样具备强大的影响力，ARM占据了全球95%的移动芯片授权市场，而Android在移动操作系统市场上的份额也高达85%。

　　目前，在设计环节，芯片仿真设计软件的核心技术被美国企业垄断。在制造环节，最先进的7nm制程技术则被跨国公司掌握。

　　自主研发的坎坷之路

　　CPU作为一个巨复杂系统，同其他芯片器件不同，它不但强调逻辑控制，还需要有强劲的性能，技术实现难度非常之高。特别是经过近50年的发展，其内部架构和逻辑关系已经变得错综复杂，全球能够独立研发高性能CPU的国家非常少。

　　我国的CPU研发长期以来一直处于追赶者的位置，绝大多数CPU都是进口或者采购国外企业在华产品，相关产业发展市场受制于人。

　　近年来，我国CPU自主研发逐渐进入快车道。自2001年开始，我国开始启动CPU自主设计项目，产生了以龙芯中科、天津飞腾、申威等为代表的国产CPU品牌，产品性能逐渐提高，应用领域不断扩展，使中国长期以来无“芯”可用的局面得到极大扭转，为构建安全、自主、可控的国产化计算平台奠定了基础。

　　虽然进步明显，但目前国产CPU整体性能与国际领先水平还有一定差距，高端芯片还严重依赖于进口，我们长期以来一直处于追赶者的位置依然没变。据龙芯首席科学家胡伟武介绍，龙芯新一代通用CPU产品是我国自主研发CPU从中低端走向中高端的重要标志。

　　与此同时，国产CPU研制还面临诸多困境：

　　一是生态环境。在产业环境方面，集成电路（IC）自给率低，同时中国企业即便是能够达到Intel的硬件水平，仍很难突破微软的软件垄断。

　　二是系统架构。目前国内CPU的架构全是出自国外授权，不论是构建自己技术体系的龙芯、申威，自主设计微结构的飞腾、君正、众志，还是和国外厂商合资的兆芯、宏芯等，都面临着难以逾越的专利壁垒。

　　三是专业人才。硬件产业是技术密集型行业，需要大量高级管理和技术人才，而人才的引进不是件轻而易举的事。

　　四是制造装备。CPU的制造需要经历几百道不同工艺加工，且全是基于精细化操作，而目前我国能生产出中端光刻机的企业并不多，制造仪器的落后也是影响国产CPU发展的关键因素。

　　面向未来任重而道远

　　统计数据显示，2019年前7个月，我国芯片累计进口额为1645.71亿美元，继续超过原油居国内进口产品首位。其中，处理器及控制器芯片（主要为CPU）进口额为749.71 亿美元，占到芯片进口额的46%。

　　近年来，西方国家对我国超算、服务器、智能手机、通信系统设备等整机制造核心企业的压制持续升级，以Intel、AMD为代表的国际巨头厂商在技术研发上继续用力，CPU产品不断迭代升级，“挤压”着国产CPU的发展。

　　作为电子信息终端制造大国，一旦在CPU这种关键器件上遇到“卡脖子”问题，我国如缺乏有效的应对和准备，将会对整个电子信息行业甚至国民经济、社会发展产生大的影响。

　　国内有志之士形成共识：引进国外高新技术不是长久之计，关键核心技术是国之重器，必须牢牢掌握在自己手中。国产CPU的发展，最根本的就是走自主可控的发展道路。

　　面向未来，不论是营造可持续发展的环境，还是培养高级管理与技术人才，国产CPU产业的发展任重而道远。龙芯首席科学家胡伟武指出，我国信息产业的根本出路在于建立独立的第三套生态体系。自1980年以来，Wintel联盟就一直主导着全球PC市场。在这种联盟的影响下，全球个人电脑产业形成了所谓的“双寡头垄断”格局。

　　中国要发展自己的 CPU产业，也必须有坚强的同盟，走合作发展之路，软件、硬件企业不能各自为战，要进行强强联合，不断提升整体性能水平，共同推动产业国产化进程。

　　以龙芯为例，龙芯提供开源的基础版操作系统，支持下游的操作系统企业、整机设备企业、解决方案企业推出产品版操作系统，通过基础版操作系统统一系统架构，实现操作系统跨主板兼容和CPU代际兼容，实现应用在不同整机平台的兼容。

　　据悉，在此前完成设计能力“补课”的基础上，龙芯团队计划于今年和明年推出更新的产品，其通用处理性能将达到产品级的世界先进水平。