中国“心”——中国CPU发展完全手册

在电脑产业中，最核心最关键的莫过于中央处理器的研发了，尤其是对国民收入有重大影响的民用市场。诚如前面所说的那样，中央处理器市场同样被外国企业所垄断他们是Intel和AMD。虽然这二者是竞争关系，但对于我们来说，他们都是外国企业，仍然牢牢控制和制约着中国CPU的发展。


龙芯开发版布局图
因此，我们急需要有自己的电脑技术，自己的处理器。在改革开放二十几载后，我们的综合国力有了质的飞跃，虽然现在仍然不能和西方发达国家相比。但也已经不再是紧巴巴的过日子了。我国的电脑产业也在市场和政策的双重推动下有了了长足的发展，尤其是电脑产品制造业。广东的深圳、东莞，江苏的苏州工业园以及上海地区形成了中国微电子（包括电脑产品的生产）产品生产的两大基地。现在在国内销售的各种品牌的电脑产品有80%以上都是上述地方生产的。
    电脑产品生产制造业在国内迅速兴起，在很大程度上推动了电脑核心技术的研发（说的专业一些就是计算机核心技术）。这其中最具突破性的成果就是国产民用处理器的研制成功。


方舟-1嵌入式处理器

“我国首枚实用化32位CPU芯片‘方舟－1’7月8日在京通过专家鉴定。这一微电子与计算机领域的重大突破，改写了我国信息产业无‘芯’的历史。”这是2001年7月11日《人民日报》《科教.经济.文化》版的报道。消息一经公布，在当时立刻掀起了非常大的波澜，确切些说是风暴。不论是舆论还是普通民众都将溢美之词毫不保留的全部献给了“方舟-1”处理器。作为中国人，这是非常值得骄傲的，尽管它仅仅是嵌入式处理器，尽管它的应用范围只在银行、网络计算机等领域，亦尽管它的性能连当时的奔腾200MMX处理都无法相比。但无论如何，它是中国的，是属于中国人自己的“芯”。同时也表明，中国将降低对外国CPU的依赖程度。当然，他的性能无法与现在的Intel、AMD的CPU生产大鳄相比，但“方舟-1”让我们看到了希望。一种能够用上“中国芯”的希望。
        在2001年7月8日“方舟-1”嵌入式处理器正式发布之后，“中国芯”就犹如雨后春笋般冒了出来。在2001年到2005年这短短的近4年时间里，先后就有“星光”、“汉芯”、“龙芯”、“万通一号”、“众志”等十几款国产处理器发布，这种情形可以用欣欣向荣来形容。如此之多的国产CPU发布，虽然令国人为之振奋，为之骄傲。但是，国产CPU还远远未能在民用市场争得一席之地是我们不得不面对的事实。

    到目前为止，几乎所有国产CPU都应用在对处理器要求较低的网络计算机、银行、交通监控等领域，因为这些处理器的性能根本就无法与Intel和AMD的处理器在PC或服务器领域一争雌雄。因此，其无法进入主流也是必然的了。这部分市场是CPU市场利润最大的一部分。国产品牌机的利润低，很大一部分原因就是受到没有更多的CPU，尤其是国产处理器可选择而造成的。
    当然，性能低的处理器在目前还是有它的市场的，就如前述应用领域一样。并且这部分市场在Intel和AMD、VIA的处理器研发大厂视线之外，所以这也是给国产处理器一个非常大商业契机，并且随着家电智能化、网络化，这种性能较低，价格低廉的国产处理器的市场前景也还是不错的。但，象你我这样的普通市民什么时候能用上我们所说的“中国芯”呢？
过去，我国设计的芯片，往往技术鉴定会就是“追悼会”。这倒不是设计者不想让自己的设计得到推广应用，而是没有选准应用市场，缺乏上下游厂商的支持，结果最终被市场所摈弃。
    发展CPU还需要有配套的操作系统、应用软件并最后用到整机中。个人电脑之所以有今天如此庞大的市场，就在于拥有CPU的英特尔公司与拥有视窗操作系统的微软公司的相互促进。在国产CPU还很弱小的情况下，仅仅有产品还不能成功，必须形成自主产业链。


联想采用龙芯处理器的网锐1210台式机

为推动国产CPU的产业化，在国家、科研单位、相关企业的共同努力下，以国产CPU为核心的自主IT产业链正在形成。由中科院计算所、海尔、长软、中软、中科红旗、曙光、神州龙芯发起的“龙芯产业化联盟”，覆盖了CPU、操作系统、主板、服务器、网络计算机到数字家电各领域；而在“方舟”CPU产业链中，有负责整机和应用软件的神州数码公司，负责CPU的中芯微系统公司，负责系统软件的凯思公司、灵思公司；围绕“众志”，北京大学微处理器研究开发中心与赛迪时代、红旗Linux、联想板卡中心、深圳联动和多彩公司结成产业联盟。
    历史的经验告诉我们，靠行政手段组成的联盟是不可靠的，要使联盟不流于一纸公文，还有赖于合作各方找到共赢的利益点。
    以应用带动市场 　　
    国产CPU能否实现产业化，说到底还是最后能拥有多大的应用市场。
    在计算机领域，英特尔、AMD、IBM等几家国际大厂商几乎垄断了100％的市场，国产CPU要和他们争夺市场实在是太难了。但正如中科院计算所研究员唐志敏所说，个人电脑CPU的市场只占CPU总量的1.5％，CPU的市场大得很，而且在其他领域尚未形成绝对的垄断。关键是要选准相对成熟、又有广阔应用空间的市场。
    目前，国产CPU选择的应用领域主要有网络计算机（NC）、数字高清晰电视、IC卡、数字相机、3G手机、信息安全六个方面。如方舟、龙芯、众志三款CPU都不约而同把NC作为重要目标，并形成了NC产业链条的雏形。因为这些领域一是市场比较大，二是我国有自己一定的优势，三是可以得到政府采购的支持。


VIAC3处理器

据悉，NC已经被列入“十五”国家重点新产品和当前有限发展的国家高技术产业化重点领域。北京市政府采购办首次招标的5000台NC中，就有3500台基于国产CPU。科技部高技术发展及产业化司副司长李武强介绍，科技部制定了一个“缩小数字鸿沟——西部行动”的计划，要求接受资助的西部地区采用安装了国产CPU的网络计算机和国产Linux操作系统。政府在政策和采购上的支持将为国产CPU的发展提供强大动力。
    国产CPU的发展主要靠自己的市场化运作，像中星微公司开发出国际领先的“星光”系列数码影像芯片，通过与微软等国际厂商的结盟，产品已出口到欧美等国，为三星、飞利浦等国际一流IT厂商所应用。
    国产CPU虽然实现了群体性崛起，但这还仅仅是万里征程中的第一步。严晓浪告诉记者，国产CPU的技术本身还有待完善，应用领域还有待丰富，最终能否站稳脚跟，成为信息化建设的主力，还有待市场的检验。毕竟，与世界最先进的水平相比，国产CPU才刚刚上路。”
    以上文字援引了《光明日报》的一片文章，我对其中所指出的国产CPU发展方略持肯定态度，因此小编也就偷偷懒，直接把该文比较重要的地方原文摘抄下来，以供大家参考。
    再啰嗦几句，国产处理器的良性发展完全需要靠其市场把握能力，找准市场，把设计的产品转变成可供继续研发的资金。研发企业能够得到良性发展，“中国芯”才有可能走进我们电脑中。而作为中国的普通市民，我们指挥选择好的产品，所以要想得到民众的支持，不是一句“爱国”所能实现的。
    因此，要实现“中国芯”突破Intel和AMD的封锁而被普通民众选择，是个艰巨的任务，但从我想包括你们在内的所有中国人都相信，总有一天我们会用上“中国芯”，或许这一天就在5年之后……
       还是让我们来看看这些年来国产CPU的发展历程吧。
    星光一号：2001年3月问世，是第一个打进国际市场的中国芯片 。  
    星光二号：2002年5月问世，是全球第一个音频视频同体的图像处理芯片。  
    星光三号：2002年9月问世，是中国第一块具有CPU驱动的图像处理芯片。  
    星光四号：2003年2月问世，是中国第一块移动多媒体芯片 。  
    星光五号：2003年6月研发成功并实现产业化 ，并被中国电信指定为可视通信芯片标准。惠普公司笔记本事业部高级市场总监切利·昆说：“我们对中星微的‘星光’芯片方案进行了严格的测试，发现该芯片在各项指标上均达到或超出了我们的技术标准。”据悉，中国电信已确定“星光五号”为中国电信宽带视频应用的技术标准。中星微电子公司正式发布数字多媒体芯片“星光五号”，并宣布“星光五号”已经成功实现产业化，被国际知名品牌罗技、惠普、创新科技、三星、富士通等大量应用。随着国际知名品牌大规模应用“星光五号”，“星光”系列芯片在世界同类芯片中已占据绝对领先的市场份额。这是中国芯片业的历史性突破，标志着中国芯片已经在某些领域进入世界领先行列。（目前世界销量第一）  
    北大众志：2003年12月8日，北大众志-863系列的CPU系统芯片由北京大学微处理器研究开发中心研制成功。北大众志CPU系统芯片分别了采用0.25微米和0.18微米的工艺流片。同时在内部集成了32位定点微处理器、64位浮点协处理器，芯片规模达到800万晶体管，为我国最大规模的CPU系统芯片。  
    湖南中芯：2003年10月23日，我国第一片具有完全自主知识产权的数字图像与视频压缩编码解码芯片诞生。  
    万通1号：2003年9月25日，可应用于公共服务、企业用户、校园网、政府机构、家庭及个人用户的芯片诞生。  
    方舟1号：2001年7月8日，在中国专家的鉴定下正式发布。
     方舟2号：2003年8月11日，海淀区的电子政务领域正式推广使用具有我国自主知识产权芯片的网络计算机。  
    S698：2003年5月，全国首家系统级芯片(SoC)设计平台日前在哈工大微电子中心搭建成功。
    神州龙芯：2003年3月5日开始收尾，是从去年推出的32位、266兆赫版本改进而来，它针对的是嵌入系统市场。
在电脑产业中，最核心最关键的莫过于中央处理器的研发了，尤其是对国民收入有重大影响的民用市场。诚如前面所说的那样，中央处理器市场同样被外国企业所垄断他们是Intel和AMD。虽然这二者是竞争关系，但对于我们来说，他们都是外国企业，仍然牢牢控制和制约着中国CPU的发展。


龙芯开发版布局图
因此，我们急需要有自己的电脑技术，自己的处理器。在改革开放二十几载后，我们的综合国力有了质的飞跃，虽然现在仍然不能和西方发达国家相比。但也已经不再是紧巴巴的过日子了。我国的电脑产业也在市场和政策的双重推动下有了了长足的发展，尤其是电脑产品制造业。广东的深圳、东莞，江苏的苏州工业园以及上海地区形成了中国微电子（包括电脑产品的生产）产品生产的两大基地。现在在国内销售的各种品牌的电脑产品有80%以上都是上述地方生产的。
    电脑产品生产制造业在国内迅速兴起，在很大程度上推动了电脑核心技术的研发（说的专业一些就是计算机核心技术）。这其中最具突破性的成果就是国产民用处理器的研制成功。


方舟-1嵌入式处理器

“我国首枚实用化32位CPU芯片‘方舟－1’7月8日在京通过专家鉴定。这一微电子与计算机领域的重大突破，改写了我国信息产业无‘芯’的历史。”这是2001年7月11日《人民日报》《科教.经济.文化》版的报道。消息一经公布，在当时立刻掀起了非常大的波澜，确切些说是风暴。不论是舆论还是普通民众都将溢美之词毫不保留的全部献给了“方舟-1”处理器。作为中国人，这是非常值得骄傲的，尽管它仅仅是嵌入式处理器，尽管它的应用范围只在银行、网络计算机等领域，亦尽管它的性能连当时的奔腾200MMX处理都无法相比。但无论如何，它是中国的，是属于中国人自己的“芯”。同时也表明，中国将降低对外国CPU的依赖程度。当然，他的性能无法与现在的Intel、AMD的CPU生产大鳄相比，但“方舟-1”让我们看到了希望。一种能够用上“中国芯”的希望。
        在2001年7月8日“方舟-1”嵌入式处理器正式发布之后，“中国芯”就犹如雨后春笋般冒了出来。在2001年到2005年这短短的近4年时间里，先后就有“星光”、“汉芯”、“龙芯”、“万通一号”、“众志”等十几款国产处理器发布，这种情形可以用欣欣向荣来形容。如此之多的国产CPU发布，虽然令国人为之振奋，为之骄傲。但是，国产CPU还远远未能在民用市场争得一席之地是我们不得不面对的事实。

    到目前为止，几乎所有国产CPU都应用在对处理器要求较低的网络计算机、银行、交通监控等领域，因为这些处理器的性能根本就无法与Intel和AMD的处理器在PC或服务器领域一争雌雄。因此，其无法进入主流也是必然的了。这部分市场是CPU市场利润最大的一部分。国产品牌机的利润低，很大一部分原因就是受到没有更多的CPU，尤其是国产处理器可选择而造成的。
    当然，性能低的处理器在目前还是有它的市场的，就如前述应用领域一样。并且这部分市场在Intel和AMD、VIA的处理器研发大厂视线之外，所以这也是给国产处理器一个非常大商业契机，并且随着家电智能化、网络化，这种性能较低，价格低廉的国产处理器的市场前景也还是不错的。但，象你我这样的普通市民什么时候能用上我们所说的“中国芯”呢？
过去，我国设计的芯片，往往技术鉴定会就是“追悼会”。这倒不是设计者不想让自己的设计得到推广应用，而是没有选准应用市场，缺乏上下游厂商的支持，结果最终被市场所摈弃。
    发展CPU还需要有配套的操作系统、应用软件并最后用到整机中。个人电脑之所以有今天如此庞大的市场，就在于拥有CPU的英特尔公司与拥有视窗操作系统的微软公司的相互促进。在国产CPU还很弱小的情况下，仅仅有产品还不能成功，必须形成自主产业链。


联想采用龙芯处理器的网锐1210台式机

为推动国产CPU的产业化，在国家、科研单位、相关企业的共同努力下，以国产CPU为核心的自主IT产业链正在形成。由中科院计算所、海尔、长软、中软、中科红旗、曙光、神州龙芯发起的“龙芯产业化联盟”，覆盖了CPU、操作系统、主板、服务器、网络计算机到数字家电各领域；而在“方舟”CPU产业链中，有负责整机和应用软件的神州数码公司，负责CPU的中芯微系统公司，负责系统软件的凯思公司、灵思公司；围绕“众志”，北京大学微处理器研究开发中心与赛迪时代、红旗Linux、联想板卡中心、深圳联动和多彩公司结成产业联盟。
    历史的经验告诉我们，靠行政手段组成的联盟是不可靠的，要使联盟不流于一纸公文，还有赖于合作各方找到共赢的利益点。
    以应用带动市场 　　
    国产CPU能否实现产业化，说到底还是最后能拥有多大的应用市场。
    在计算机领域，英特尔、AMD、IBM等几家国际大厂商几乎垄断了100％的市场，国产CPU要和他们争夺市场实在是太难了。但正如中科院计算所研究员唐志敏所说，个人电脑CPU的市场只占CPU总量的1.5％，CPU的市场大得很，而且在其他领域尚未形成绝对的垄断。关键是要选准相对成熟、又有广阔应用空间的市场。
    目前，国产CPU选择的应用领域主要有网络计算机（NC）、数字高清晰电视、IC卡、数字相机、3G手机、信息安全六个方面。如方舟、龙芯、众志三款CPU都不约而同把NC作为重要目标，并形成了NC产业链条的雏形。因为这些领域一是市场比较大，二是我国有自己一定的优势，三是可以得到政府采购的支持。


VIAC3处理器

据悉，NC已经被列入“十五”国家重点新产品和当前有限发展的国家高技术产业化重点领域。北京市政府采购办首次招标的5000台NC中，就有3500台基于国产CPU。科技部高技术发展及产业化司副司长李武强介绍，科技部制定了一个“缩小数字鸿沟——西部行动”的计划，要求接受资助的西部地区采用安装了国产CPU的网络计算机和国产Linux操作系统。政府在政策和采购上的支持将为国产CPU的发展提供强大动力。
    国产CPU的发展主要靠自己的市场化运作，像中星微公司开发出国际领先的“星光”系列数码影像芯片，通过与微软等国际厂商的结盟，产品已出口到欧美等国，为三星、飞利浦等国际一流IT厂商所应用。
    国产CPU虽然实现了群体性崛起，但这还仅仅是万里征程中的第一步。严晓浪告诉记者，国产CPU的技术本身还有待完善，应用领域还有待丰富，最终能否站稳脚跟，成为信息化建设的主力，还有待市场的检验。毕竟，与世界最先进的水平相比，国产CPU才刚刚上路。”
    以上文字援引了《光明日报》的一片文章，我对其中所指出的国产CPU发展方略持肯定态度，因此小编也就偷偷懒，直接把该文比较重要的地方原文摘抄下来，以供大家参考。
    再啰嗦几句，国产处理器的良性发展完全需要靠其市场把握能力，找准市场，把设计的产品转变成可供继续研发的资金。研发企业能够得到良性发展，“中国芯”才有可能走进我们电脑中。而作为中国的普通市民，我们指挥选择好的产品，所以要想得到民众的支持，不是一句“爱国”所能实现的。
    因此，要实现“中国芯”突破Intel和AMD的封锁而被普通民众选择，是个艰巨的任务，但从我想包括你们在内的所有中国人都相信，总有一天我们会用上“中国芯”，或许这一天就在5年之后……
       还是让我们来看看这些年来国产CPU的发展历程吧。
    星光一号：2001年3月问世，是第一个打进国际市场的中国芯片 。  
    星光二号：2002年5月问世，是全球第一个音频视频同体的图像处理芯片。  
    星光三号：2002年9月问世，是中国第一块具有CPU驱动的图像处理芯片。  
    星光四号：2003年2月问世，是中国第一块移动多媒体芯片 。  
    星光五号：2003年6月研发成功并实现产业化 ，并被中国电信指定为可视通信芯片标准。惠普公司笔记本事业部高级市场总监切利·昆说：“我们对中星微的‘星光’芯片方案进行了严格的测试，发现该芯片在各项指标上均达到或超出了我们的技术标准。”据悉，中国电信已确定“星光五号”为中国电信宽带视频应用的技术标准。中星微电子公司正式发布数字多媒体芯片“星光五号”，并宣布“星光五号”已经成功实现产业化，被国际知名品牌罗技、惠普、创新科技、三星、富士通等大量应用。随着国际知名品牌大规模应用“星光五号”，“星光”系列芯片在世界同类芯片中已占据绝对领先的市场份额。这是中国芯片业的历史性突破，标志着中国芯片已经在某些领域进入世界领先行列。（目前世界销量第一）  
    北大众志：2003年12月8日，北大众志-863系列的CPU系统芯片由北京大学微处理器研究开发中心研制成功。北大众志CPU系统芯片分别了采用0.25微米和0.18微米的工艺流片。同时在内部集成了32位定点微处理器、64位浮点协处理器，芯片规模达到800万晶体管，为我国最大规模的CPU系统芯片。  
    湖南中芯：2003年10月23日，我国第一片具有完全自主知识产权的数字图像与视频压缩编码解码芯片诞生。  
    万通1号：2003年9月25日，可应用于公共服务、企业用户、校园网、政府机构、家庭及个人用户的芯片诞生。  
    方舟1号：2001年7月8日，在中国专家的鉴定下正式发布。
     方舟2号：2003年8月11日，海淀区的电子政务领域正式推广使用具有我国自主知识产权芯片的网络计算机。  
    S698：2003年5月，全国首家系统级芯片(SoC)设计平台日前在哈工大微电子中心搭建成功。
    神州龙芯：2003年3月5日开始收尾，是从去年推出的32位、266兆赫版本改进而来，它针对的是嵌入系统市场。
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