我國(guó)在這一產(chǎn)品領(lǐng)域長(zhǎng)期以來(lái)卻嚴(yán)重依靠進(jìn)口，成為我國(guó)走向電子強(qiáng)國(guó)必須克服的一道硬坎。邁過(guò)了這道坎，它就會(huì)變成一扇通往電子強(qiáng)國(guó)新境界的大門，把我們領(lǐng) 入另外一個(gè)嶄新的發(fā)展階段。CPU(Central Processing Unit)是計(jì)算機(jī)的中央處理核心，也是所有數(shù)字類電子產(chǎn)品的中央處理核心。 信息技術(shù)發(fā)展到今天，沒有CPU的電子整機(jī)產(chǎn)品是難以適應(yīng)今后的網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)的。

當(dāng)你在商場(chǎng)購(gòu)物，刷了一次卡，假如你可以跟隨卡上的信息一起“旅游”一趟的話，你將可以看到：第一站，讀卡器上的CPU把你的卡信息傳送到商場(chǎng)的服務(wù)器的CPU;第二站，商場(chǎng)的服務(wù)器CPU又把你的卡信息傳遞到周邊的公用社區(qū)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器CPU;第三站，周邊公用的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器CPU經(jīng)過(guò)一番或者多番服務(wù)器CPU周轉(zhuǎn)，將卡信息傳遞到國(guó)家的銀行結(jié)算中心服務(wù)器CPU;第四站，國(guó)家結(jié)算中心CPU將卡信息傳遞到你所在開戶銀行服務(wù)器CPU，先由該開戶行CPU對(duì)你的信息進(jìn)行計(jì)算、分析身份合法性和驗(yàn)證等，以便決定是否準(zhǔn)許你劃款,再由所在開戶銀行服務(wù)器的CPU將分析驗(yàn)證和處理的結(jié)果信息沿相反方向返回到你所在購(gòu)物商場(chǎng)收款機(jī)CPU，收款機(jī)CPU再將購(gòu)物信息傳遞到打印機(jī)的CPU打印出你的消費(fèi)單據(jù)。

有些開戶銀行的服務(wù)器CPU還會(huì)同時(shí)把相關(guān)信息發(fā)送到通信網(wǎng)絡(luò)，穿越多個(gè)區(qū)域的骨干網(wǎng)程控交換機(jī)CPU、局域網(wǎng)交換機(jī)CPU、路由器CPU、用戶交換機(jī)CPU等，最后到達(dá)你的手機(jī)CPU，再由手機(jī)CPU將信息發(fā)送到手機(jī)顯示屏上。

每一站電子整機(jī)功能，都是由軟件程序和CPU的協(xié)調(diào)運(yùn)行來(lái)實(shí)現(xiàn)的。整機(jī)中的其他功能，都是為了確保整機(jī)CPU能夠穩(wěn)定工作而設(shè)定，這就像人身體中各器官是為了保證大腦活動(dòng)的道理一樣。

不同整機(jī)和不同應(yīng)用領(lǐng)域中所用的CPU規(guī)格會(huì)有所不同。在個(gè)人終端類電子產(chǎn)品中，市場(chǎng)需求的整機(jī)數(shù)量多，但單機(jī)CPU擔(dān)負(fù)的職能相對(duì)簡(jiǎn)單些，要求也相對(duì)低些;在骨干網(wǎng)絡(luò)、中繼網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器中，對(duì)CPU的可靠性、安全性、運(yùn)算速度等要求就高很多;在大型、超大型計(jì)算機(jī)中，由于計(jì)算機(jī)速度和計(jì)算量十分巨大，需要由許多CPU一起組成并行模式的計(jì)算機(jī)，來(lái)處理復(fù)雜的問題。

CPU是如此重要，沒有CPU就沒有獨(dú)立自主的信息化和國(guó)家信息安全可言。然而我國(guó)在這一產(chǎn)品領(lǐng)域長(zhǎng)期以來(lái)卻嚴(yán)重依靠進(jìn)口，成為我國(guó)走向電子強(qiáng)國(guó)必須克服的一道硬坎。邁過(guò)了這道坎，它就會(huì)變成一扇通往電子強(qiáng)國(guó)新境界的大門，把我們領(lǐng)入另外一個(gè)嶄新的發(fā)展階段。

技術(shù)尋覓：美國(guó)公司壟斷的專利武器

“CPU指令集”和“CPU架構(gòu)”是CPU產(chǎn)品中兩項(xiàng)最重要的核心技術(shù)，是美國(guó)公司壟斷世界CPU市場(chǎng)最重要的知識(shí)產(chǎn)權(quán)武器。

CPU工作、CPU與CPU之間的通信靠“指令”來(lái)進(jìn)行，全部控制CPU運(yùn)行指令的集合就是“CPU指令集”。

現(xiàn)今，RISC指令集已成為世界公認(rèn)的CPU標(biāo)準(zhǔn)指令。由于發(fā)源于美國(guó)，像IBM、Intel、微軟等公司，他們先入為主，占盡了有利位置，現(xiàn)已成為這些公司壟斷這一領(lǐng)域的最基本方式之一。后來(lái)者即使掌握了同樣的技術(shù)，也要與已經(jīng)流行的產(chǎn)品相兼容，才能進(jìn)入到主流產(chǎn)品領(lǐng)域，被市場(chǎng)用戶所接受，否則產(chǎn)品將很難打開銷路。

CPU架構(gòu)，就像文章的篇章結(jié)構(gòu)，或者像樓房的主體結(jié)構(gòu)，是為了實(shí)現(xiàn)CPU指令集的全部功能、進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)前必須規(guī)劃好的。有了合理的架構(gòu)，再將指令集中一個(gè)個(gè)“指令單元”安排到架構(gòu)的相關(guān)位置，使它們能夠高效、協(xié)調(diào)地運(yùn)行。這就同大樓中相互聯(lián)系緊密的功能房間要盡量靠近些，以盡量減少日常工作時(shí)的往來(lái)時(shí)間、提高辦公效率的道理是一樣的，并不神秘，也不難理解。

根據(jù)CPU的應(yīng)用目標(biāo)及對(duì)象，可以使用不同的架構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，有些功能的指令如果在某些特定的場(chǎng)合用不到也可以省略，這樣可以最大限度地減少CPU芯片的面積，用最少的內(nèi)部電子元器件來(lái)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用目標(biāo)，使產(chǎn)品的制造成本達(dá)到最小。

在統(tǒng)一的RISC標(biāo)準(zhǔn)指令集的前提下，可以用不同的架構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)CPU產(chǎn)品。目前，世界3家著名的具有不同架構(gòu)的CPU公司是：

(1)目前居統(tǒng)治地位的Intel公司的X86架構(gòu)。自1978年6月Intel發(fā)布了首個(gè)8086處理器，X86架構(gòu)CPU現(xiàn)已統(tǒng)治和主導(dǎo)世界CPU市場(chǎng)30多年。Intel公司是世界CMOS半導(dǎo)體制造工藝的發(fā)明者，是世界最高水平的半導(dǎo)體制造公司。其經(jīng)營(yíng)模式主要以研發(fā)并生產(chǎn)通用CPU成品的方式供應(yīng)其他電子整機(jī)廠家，主要用戶遍布世界。其最新推出的第三代酷睿處理器Ivy Bridge，采用了22納米CMOS工藝，內(nèi)含14億個(gè)晶體管，并首次采用了3D晶體管技術(shù)，開始在立體方向進(jìn)行布線布局。

(2)另一種是MIPS架構(gòu)，其知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸美國(guó)MIPS公司所擁有。1985年第一塊MIPS處理器(R2000)誕生后，原本主要用在高端服務(wù)器領(lǐng)域，現(xiàn)在也開始向中低端消費(fèi)領(lǐng)域發(fā)展，積極推出適用于數(shù)字家庭、網(wǎng)絡(luò)、單片機(jī)和其他應(yīng)用的產(chǎn)品，目前MIPS架構(gòu)版本主要有MIPS32和MIPS64兩款。該公司經(jīng)營(yíng)模式主要以嵌入式設(shè)計(jì)服務(wù)和向用戶提供CPU架構(gòu)使用授權(quán)的方式來(lái)進(jìn)行。

(3)ARM公司(Advanced RISC Machines Limited)于1990年成立，其設(shè)計(jì)出了適合多種應(yīng)用整機(jī)的嵌入式CPU，其經(jīng)營(yíng)模式是只出售CPU的“硬核”，這種設(shè)計(jì)好的CPU產(chǎn)品，用戶無(wú)法對(duì)其進(jìn)行更改，用戶要么直接在芯片廠進(jìn)行流片生產(chǎn)，要么嵌入到用戶正在開發(fā)的系統(tǒng)芯片的設(shè)計(jì)中，被稱為“可用于生產(chǎn)芯片的技術(shù)授權(quán)”。一般情況下ARM不出售“CPU架構(gòu)”服務(wù)，因?yàn)檫@是ARM的看家本領(lǐng)。ARM在低功耗、低成本和高性能的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域居世界領(lǐng)先地位。

這3種架構(gòu)CPU技術(shù)在發(fā)展中相互借鑒、相互補(bǔ)充、不斷提高，推動(dòng)世界CPU市場(chǎng)由過(guò)去Intel一家獨(dú)大向技術(shù)日益普及、產(chǎn)品更加多極和應(yīng)用更加個(gè)性化方向發(fā)展。

群雄四起：多數(shù)CPU源自三家商業(yè)授權(quán)

蘋果公司iPhone和iPad在商業(yè)上的巨大成功，標(biāo)志著一個(gè)新的世界IT消費(fèi)趨勢(shì)的到來(lái)，表明以往千篇一律的Windows界面為主導(dǎo)的需求趨勢(shì)，正在向表現(xiàn)自我、風(fēng)格各異的個(gè)性化方向發(fā)展。

移動(dòng)手機(jī)、個(gè)人電腦和家用電視都在向智能化和三網(wǎng)融合的方向發(fā)展。而現(xiàn)今的半導(dǎo)體技術(shù)，特別是集成電路SoC技術(shù)的發(fā)展，更加推波助瀾，支撐和挑戰(zhàn)著一個(gè)個(gè)技術(shù)難關(guān)，使這種新的應(yīng)用需求在一步步由夢(mèng)想變成現(xiàn)實(shí)的過(guò)程中，不但性能不斷提高，而且成本也在快速下降，從而激發(fā)出更大的需求。需求趨勢(shì)和半導(dǎo)體技術(shù)進(jìn)步二者即相互依存，又相互激發(fā)，共同作用，把終端產(chǎn)品和消費(fèi)趨勢(shì)推向一個(gè)又一個(gè)嶄新的發(fā)展階段。 [!--empirenews.page--]

個(gè)性化時(shí)代的終端產(chǎn)品需要什么風(fēng)格的整機(jī)?表面上看這主要是產(chǎn)品外觀設(shè)計(jì)和軟件操作流程方面的事情，實(shí)則最終是由CPU的功能來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這才是最核心的部分，也是眾廠家競(jìng)爭(zhēng)的最重要的主戰(zhàn)場(chǎng)。它不斷變化著，一浪高過(guò)一浪地向前發(fā)展著，不斷孕育著風(fēng)騷一時(shí)的新類型、新模式企業(yè)的誕生。

現(xiàn)今的社會(huì)信息化已經(jīng)發(fā)展到了這樣的階段，數(shù)字地球、智能化社會(huì)、云計(jì)算、3D顯示、視覺識(shí)別、高清數(shù)字電視、大數(shù)據(jù)處理和管理、IPv6互聯(lián)網(wǎng)、新一代智能終端、物聯(lián)網(wǎng)、基因工程等，這些都建立在超大信息量的處理基礎(chǔ)上。僅僅一張3D高分辨率圖片就需要巨大的計(jì)算量，如果沒有圖形加速顯卡上的圖形CPU處理器的協(xié)助，只用現(xiàn)有的X86架構(gòu)模式的CPU來(lái)處理，那么還沒等處理完，電腦使用者很可能早就等得不耐煩了。而這樣的事情在數(shù)字娛樂、電子游戲、工程制圖、計(jì)算機(jī)仿真、3D顯示、高清電視、視頻識(shí)別、基因分析、新一代互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等新的應(yīng)用面前，將成為時(shí)刻都在發(fā)生的最最平常的事情。

有人預(yù)計(jì)今后10年內(nèi)，由于物聯(lián)網(wǎng)和新一代互聯(lián)網(wǎng)的普及應(yīng)用，人類社會(huì)的信息總量將會(huì)比目前高出2～3個(gè)數(shù)量級(jí)。現(xiàn)有的3種主要CPU架構(gòu)中，都需要進(jìn)一步發(fā)展，才能勝任今后的應(yīng)用需求。

展望今后新的應(yīng)用趨勢(shì)和個(gè)性化需求，不管是個(gè)人終端產(chǎn)品還是新的需求領(lǐng)域，這些產(chǎn)品都必須以超大信息量的處理為基本前提。因此，時(shí)代即呼喚擁有更強(qiáng)信息處理能力的通用CPU產(chǎn)品，同時(shí)也在呼喚更能滿足面向不同目標(biāo)客戶群體的個(gè)性化專用CPU產(chǎn)品，以此來(lái)滿足不同人群、不同領(lǐng)域的個(gè)性化產(chǎn)品需求。

目前，在世界CPU領(lǐng)域，過(guò)不幾天就有公司宣布自己的新CPU產(chǎn)品問世，并用在了智能終端或者其他產(chǎn)品上，形成了八仙過(guò)海、各顯神通的極其活躍的競(jìng)爭(zhēng)局面。僅我國(guó)內(nèi)地就有10多家知名的CPU研發(fā)和設(shè)計(jì)單位，如中科院計(jì)算所、北大眾志、國(guó)防科技大學(xué)、上海高性能集成電路設(shè)計(jì)中心、浙江大學(xué)、清華大學(xué)、蘇州國(guó)芯、杭州中天、北京君正、深圳華為、福州瑞芯、中國(guó)航天科技集團(tuán)公司、江南計(jì)算所等。國(guó)外的CPU企業(yè)中，除Intel、MIPS和ARM3家主要的通用CPU公司外，在專用CPU方面，如博通、高通、英偉達(dá)、德州儀器、Marvell、MTK、瑞薩、NEC等，都有其智能手機(jī)CPU及其他領(lǐng)域的專用CPU產(chǎn)品。

雖然大部分公司的CPU產(chǎn)品大多都源自前面我們提到的3家公司的CPU架構(gòu)之一的商業(yè)授權(quán)，但其中也不乏擁有獨(dú)立產(chǎn)權(quán)、另辟蹊徑的公司。例如：我國(guó)北大眾志的Unicode就是一種全新的完全具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)產(chǎn)CPU指令集，上海高性能集成電路設(shè)計(jì)中心的申威1600CPU也是完全具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品，還有中國(guó)航天科技集團(tuán)公司的航天衛(wèi)星用CPU等，都是在CPU領(lǐng)域通過(guò)自主創(chuàng)新而開辟出一片新天地的CPU典型創(chuàng)新范例。

另外，在智能手機(jī)領(lǐng)域，博通的手機(jī)CPU市場(chǎng)份額就遠(yuǎn)超Intel;在工業(yè)控制方面，NEC的專用CPU也有其獨(dú)到的表現(xiàn);在汽車電子領(lǐng)域，瑞薩CPU也表現(xiàn)不俗。

值得注意的是韓國(guó)三星電子，雖然目前已經(jīng)推出了主頻2GHz的Exynos5250手機(jī)芯片，采用ARM新雙核Cortex-A15處理器架構(gòu)設(shè)計(jì)，已經(jīng)領(lǐng)先于其他公司。但更值得關(guān)注的是：據(jù)報(bào)道三星目前正在立足其先進(jìn)的半導(dǎo)體制造技術(shù)，研發(fā)下一代全新的具有自主產(chǎn)權(quán)的通用CPU產(chǎn)品，以與前面的世界通用CPU三強(qiáng)公司進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)。

強(qiáng)國(guó)之路：國(guó)產(chǎn)CPU恰逢介入好時(shí)機(jī)

綜上，個(gè)性化的個(gè)人終端產(chǎn)品需求趨勢(shì)呼喚著個(gè)性化的CPU以適應(yīng)激烈的競(jìng)爭(zhēng)，半導(dǎo)體和集成電路SoC技術(shù)的不斷發(fā)展使這種以前難以企及的愿望一步步變成了現(xiàn)實(shí)。擁有了先進(jìn)的CPU產(chǎn)品支撐，廠家就可以比較容易開發(fā)出能夠領(lǐng)先于同業(yè)的與眾不同的個(gè)性化整機(jī)產(chǎn)品，而且在成本方面，比從市場(chǎng)上外購(gòu)CPU可能要便宜許多。

任何一家或者幾家CPU廠家來(lái)壟斷這一領(lǐng)域在今天和今后已不可能。其原因之一是半導(dǎo)體技術(shù)進(jìn)步和CPU技術(shù)的普及使這一領(lǐng)域的資金門檻和技術(shù)門檻都已變得相對(duì)低廉，不再像以前那樣難于逾越，許多廠家現(xiàn)在都已經(jīng)掌握了CPU技術(shù)，并在新興的領(lǐng)域不斷取得突破;二是整機(jī)應(yīng)用的個(gè)性化趨勢(shì)需要個(gè)性化的CPU來(lái)實(shí)現(xiàn)其與眾不同的產(chǎn)品表現(xiàn)，這雖然可以用軟件設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)，但CPU基礎(chǔ)性支撐作用還是很關(guān)鍵的，單獨(dú)一家或者幾家CPU廠家要同時(shí)適應(yīng)千姿百態(tài)的世界個(gè)性化需求已不太現(xiàn)實(shí)。

今后的個(gè)人終端產(chǎn)品和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，均以處理大數(shù)據(jù)作為前提，目前世界三大CPU公司的現(xiàn)有CPU架構(gòu)在面向今后的需求和服務(wù)時(shí)，其CPU架構(gòu)本身都需要不斷改進(jìn)和發(fā)展，以適應(yīng)更加個(gè)性化的大信息量應(yīng)用需求趨勢(shì)。因此，他們也面臨與新進(jìn)入的企業(yè)相同的技術(shù)問題，需要去克服，面對(duì)大數(shù)據(jù)處理問題，大家基本上處在同一起跑線上。

這為我國(guó)剛剛起步的CPU產(chǎn)業(yè)提供了千載難逢的介入機(jī)會(huì)。我國(guó)的IPv6還待部署，物聯(lián)應(yīng)用才剛剛開始，三網(wǎng)融合也剛剛推行，智能手機(jī)和未來(lái)的智能終端市場(chǎng)廣闊，這些為國(guó)產(chǎn)CPU提供了巨大的應(yīng)用前景。

在我國(guó)邁向電子強(qiáng)國(guó)的前進(jìn)路上，如何徹底突破長(zhǎng)期盤亙?cè)谖覀兠媲暗挠腥缰┲刖W(wǎng)一般的國(guó)際CPU知識(shí)產(chǎn)權(quán)桎梏，變“坎”為“門”，從而在通向新境界、實(shí)現(xiàn)曾經(jīng)幾代人為之奮斗的電子強(qiáng)國(guó)之夢(mèng)想，機(jī)會(huì)就在眼前。目前正是布局今后、決戰(zhàn)未來(lái)CPU市場(chǎng)的最佳時(shí)機(jī)，我國(guó)迫切需要從總體思路、技術(shù)路線和應(yīng)用推廣政策等方面進(jìn)行總體部署。

第一，從國(guó)家層面適時(shí)推出促進(jìn)CPU產(chǎn)業(yè)發(fā)展的專項(xiàng)規(guī)劃，加大對(duì)國(guó)產(chǎn)CPU設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用支持，激發(fā)全社會(huì)資金向該領(lǐng)域傾斜。

第二，在國(guó)家安全戰(zhàn)略和法律體系中明確CPU是國(guó)家安全產(chǎn)品，任何想要介入我國(guó)市場(chǎng)的國(guó)內(nèi)外CPU產(chǎn)品，都必須承諾其銷售的產(chǎn)品不得損害我國(guó)信息安全和國(guó)家安全，并遵守我國(guó)的國(guó)家安全法律和相關(guān)法律法規(guī)。

第三，名正言順地制定我國(guó)的反CPU技術(shù)壟斷法，對(duì)國(guó)際不合理的CPU技術(shù)壟斷現(xiàn)象說(shuō)“不”。

第四，適時(shí)制定國(guó)家CPU產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)體系，推出可兼容國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)CPU指令集的我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)CPU指令集。結(jié)合我國(guó)國(guó)情和應(yīng)用民情，在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)CPU指令集中增加一些在我國(guó)國(guó)情中特有的新指令，以形成具有我國(guó)特色的CPU知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系。并發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢(shì)，針對(duì)今后的發(fā)展需求，研發(fā)和建立與未來(lái)我國(guó)信息社會(huì)需求相適應(yīng)的中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)CPU架構(gòu)體系。

第五，鼓勵(lì)國(guó)內(nèi)外企業(yè)廣泛采用我國(guó)國(guó)家CPU標(biāo)準(zhǔn)體系，為我國(guó)CPU企業(yè)提供與國(guó)際壟斷公司進(jìn)行平等競(jìng)爭(zhēng)的法律依據(jù)和知識(shí)產(chǎn)權(quán)交換機(jī)制。 [!--empirenews.page--]

總之，CPU之戰(zhàn)，不僅是一場(chǎng)關(guān)鍵電子產(chǎn)品之戰(zhàn)，而是一場(chǎng)影響我國(guó)國(guó)家安全和信息社會(huì)走向、通往電子強(qiáng)國(guó)之路的關(guān)鍵。