1、國產CPU主要研制單位

　　(1)高性能通用CPU(“大CPU”，主要應用于高性能計算及服務器等)

　　主要研發單位：中國科學院計算所、北大眾志、國防科技大學、上海高性能集成電路設計中心

　　(2)安全適用計算機用CPU(“中CPU”，主要應用于桌面及筆記本電腦等)

　　主要研發單位：中國科學院計算所、北大眾志

　　(3)嵌入式CPU(“小CPU”，主要應用于移動通信終端、消費類電子、數字電視、工業控制和汽車電子等領域)

　　主要研發單位：浙江大學、清華大學、蘇州國芯、杭州中天、北京君正

　　2、國產CPU技術源頭與發展模式

　　(1)完全自主(全新自主指令系統)CPU

　　優勢：完全自主的CPU在指令集上不同外界兼容。從國家發展的角度看，指令集完全自主可控是最安全的。

　　劣勢：缺乏OS支持、開發工具鏈(編譯器、調試器等)匱乏、應用程序的開發和移植難度和工作量大。

　　①北大眾志—Unicore

　　UniCore是由北大眾志自主開發的一套全新指令集，與其他主流指令集不兼容，它已作為一種獨立的體系結構，在GNU社區系統軟件開發規范中注冊，編號為“110”。UniCore指令系統在指令密度、通用寄存器設置等方面都有特別的設計，還包含了DSP擴展指令，以滿足更廣泛的應用需求。北大眾志在擁有全新自主指令系統Unicore的同時還獲得了X86指令架構授權，目前正在開發兼容X86架構的系統芯片。之所以選擇這種“兩手抓”的發展模式是因為推動一個全新的指令集架構是一個耗資百億元,費時數年而結果難測的冒險，短期內與國際主流CPU正面對抗難度較大，但因為完全自主可控，是搶占未來先機的希望所在，因此必須緊抓。而獲得X86授權，就可開發X86兼容CPU，可以利用已有的豐富軟件資源，不必自己建立生態系統，有利于國產CPU產業化進程。

　　②蘇州國芯、杭州中天、浙江大學--C*Core

　　C*Core是以Motorola贈送給中國政府的M*CORE為技術起點，由浙江大學、蘇州國芯、杭州中天三家共同設計及產業化的具有完全自主知識產權的國產嵌入式CPU。在2010年9月，出于爭奪汽車電子、網絡通信、物聯網等熱點市場的考慮，蘇州國芯取得了IBM轉移的PowerPC指令架構授權，并與國內芯片企業深入交流，針對戰略新興市場，開發完全兼容PowerPC架構的CPU IP。C*Core研發團隊在努力追趕國際領先嵌入式CPU技術的同時，也選擇了兼容合作的發展道路，力圖在自己并不擅長的熱點應用領域有所突破。另外，兩種完全不同的體系架構或許可以取長補短、相互融合，走出一條全新的國產CPU發展模式。

　　③上海高性能集成電路設計中心--申威

　　上海高性能集成電路設計中心堅持獨立自主研發國產處理器，形成了符合高端處理器研發規律的技術體系，獨立完成處理器研發的所有環節：包括結構設計、前端邏輯設計、正確性驗證、后端物理設計、工藝分析等。其處理器的定位在高性能，低功耗，在滿足性能要求的前提下追求低功耗。主要應用于高性能計算CPU、高效能服務器CPU和高性能低功耗嵌入式CPU。

　　(2)“兼容國際主流、自主指令系統”CPU(簡稱“兼容CPU”)：

　　優點：擁有架構授權可以自己按需定義規格，并按自己日程進行開發、交付和使用，一次架構授權費涵蓋全部的應用定義。生態環境比較健全。

　　缺點：對處理器設計水平要求較高，長期技術演進路線受架構的制約。

　　①中國科學院計算所--龍芯系列

　　MIPS兼容，2009年6月獲得MIPS32與MIPS64架構的授權。龍芯1號CPU及其IP面向嵌入式應用，龍芯2號CPU及其IP面向高端嵌入式和桌面應用，龍芯3號多核CPU面向服務器和高性能機應用。

　　②國防科技大學—FT

　　SPARC兼容，SPARC架構是開放的，任何機構或個人均可研究或開發基于SPARC架構的產品。主要面向國家戰略和重大軍事應用中的高性能計算應用需求。

　　③北京君正—Xburst

　　MIPS兼容，2011年1月獲得MIPS32架構授權。主要面向消費電子、教育電子、移動互聯網終端等移動便攜設備和其他嵌入式應用。

　　3、國產CPU主要產品及應用現狀

　　(1)北大眾志Unicore

　　北大眾志通過多年的技術積累和研發攻關，制定了自主知識產權的UniCore指令系統，并基于該指令系統研制和推廣了北大眾志UniCore系列CPU和PKUnity系列SoC芯片。北大眾志UniCore指令系統包括64位的UniCore64、32位的UniCore32和16位的UniCore16，還包括浮點指令系統UniCoreF64和擴展指令系統UniCore2D/3D。

　　北大眾志UniCore系列CPU目前已實現十幾萬片銷售，主要應用于農村教育信息化領域。預計2011年出貨量將達幾十萬片。

　　(2)中科院計算所龍芯

　　中科院計算所從2001年開始從事龍芯系列通用處理器的研制，先后完成32位的龍芯1號、64位的龍芯2C、2E/2F、2G、四核龍芯3A和八核龍芯3B等多款高性能通用CPU。另外，還在高清編解碼、高速IO設計等關鍵IP上掌握了自主設計的技術。龍芯在架構設計和工藝上也處于國內領先地位。在軟件方面，龍芯在國際開源社區設立了分支，獲得了風河公司Vxworks操作系統的直接支持，并與國內Linux企業結盟，共同開發支持龍芯的操作系統和應用軟件，在JAVA、Flash、Android等方面也有較好的解決方案。

　　2007年7月研制成功的龍芯2F芯片在性能、功耗、成本等方面已經具有初步的國際競爭力，實現數十萬片銷售。龍芯3A主要面向低成本國產服務器、高端嵌入式應用和軍用信息處理等市場。目前，基于龍芯3A已經研制出中科大KD-60萬億次高性能機、曙光刀片服務器等產品。龍芯處理器已經用在了筆記本電腦、臺式電腦、服務器、家庭網關上，但由于受相關應用及生產能力等諸多原因限制，龍芯還未實現大規模商用。從2010年經營的情況看，龍芯在安全應用、消費類電子、工業控制方面將是近兩年的重點，在電腦類應用中，云服務器和云終端也有較大的市場機會。未來，龍芯將采用“技術平臺化，市場行業化”的方針加快龍芯系列CPU的產業化步伐。

　　(3) 浙江大學、蘇州國芯、杭州中天微C*core

　　從2002年起，浙江大學、蘇州國芯和杭州中天三家單位共同組成了產學研聯合體，以Motorola贈送給中國政府的MCORE為技術起點，實施了C-CORE CPU的研發與產業化工程。到2005年完成了C300、CK500兩個系列的CPU產品設計與研發，技術水平分別與ARM7和ARM9相當。

　　經過多年的產業化推廣，基于C300和CK510的產品累計銷售超過5000萬顆，2009年在國內市場中約占5%-10%的市場份額，主要應用覆蓋數字電視和多媒體音視頻等消費類電子產品、信息安全和安防類產品、儀器儀表和辦公設備等工業控制類產品，以及移動存儲、醫療電子等多個嵌入式應用領域。

　　(4) 北京君正XBurst

　　北京君正的核心技術是具有自主知識產權的32位嵌入式CPU技術XBurst，主要產品為32位嵌入式CPU芯片及其解決方案。基于自主創新的XBurst CPU內核，北京君正推出了一系列具有高性能、低功耗的32位嵌入式CPU芯片及其對應的Android/Linux/WinCE軟件平臺。

　　北京君正芯片主要應用于便攜消費電子、教育電子、移動互聯網終端等移動便攜設備和其他嵌入式設備。該公司根據嵌入式CPU芯片及目標市場的特點，制訂了“開放平臺、縱橫擴展”的市場推廣策略。允許用戶獨立地進行二次開發，使得公司處理器芯片的通用性得到充分發揮。隨著公司Android平臺的推出，公司芯片的應用領域將更為廣泛。自2007年以來，公司嵌入式CPU芯片年出貨量分別突破88萬顆、550萬顆和1,000萬顆，截止到2010年，公司嵌入式CPU芯片總出貨量已超過2500萬顆，實現了國產CPU芯片的產業化。

4、國產CPU發展面臨的問題

　　首先，CPU整體性能上還有待提高。在設計能力上不可否認國內的CPU企業和研發機構與國際領先水平還有不小的差距。目前國產CPU在芯片設計方面的主要困難在于后端生產、封裝、測試等環節仍受制于外協(流片代工廠、封裝、測試廠商等)，導致生產進度與效率較低。國產CPU在主頻方面與主流處理器仍有較大差距。目前國產CPU的典型工作頻率是1GHz，而Intel和AMD主流處理器主頻超過3GHz，IBM Power7處理器的頻率超過4GHz。主頻的差距導致國產CPU單核性能與國際主流處理器的單核性能有較大差距。主頻差距主要來自采用半導體工藝生產線、工藝與CPU設計的結合等。國產CPU多在TSMC和SIMC生產，采用代工工藝。而國際主流CPU，如Intel、IBM等都采用自己的標準CPU工藝，便于物理優化。

　　其次，生態系統建設難以取得突破。眾所周知，CPU的競爭絕不僅是CPU本身的競爭，而更多的體現在生態系統的競爭。國際主流處理器(如Intel、AMD、ARM)經過幾十年的發展，已經建立了成熟的產業環境。例如，以Wintel聯盟舉例，Intel提供處理器芯片，微軟提供操作系統，HP、DELL等提供基于Intel CPU的產品，很多應用廠商基于“Wintel”平臺開發應用。而相比之下，國產CPU起步較晚，研制歷史只有10年左右，性能尚顯不足，軟件及整機企業對國產CPU還存在諸多質疑，真正走向市場的時間還不長，生態系統建設困難重重。

　　最后，產業化進程舉步維艱。產業化問題是困擾國產CPU的最大難題。產業化方面的困難主要在于產業環境仍不夠強壯，由于國際主流CPU廠商已經造成了市場上的事實壟斷，并設置了較高的技術與市場壁壘，國產CPU與產業鏈合作伙伴綁定不夠緊密，導致某種程度上與國產CPU相關的產品研發與市場推廣工作仍主要由CPU企事業單位自身為主。國產CPU產業化是一個漫長而艱苦的過程，每一步都要走穩，走扎實，而不應急于求成。要從一些壟斷程度較低的特殊領域入手，和用戶共同提高產品性能和服務質量，樹立國產CPU在國人心目中的良好形象，逐漸擴展到其他領域，實現大規模產業化。