芯片架构的四大阵营

事件：阿里云宣布飞天操作系统正在全面兼容X86、ARM、RISC-V等多种芯片架构，“一云多芯”意味着阿里云不再依赖单一芯片架构，未来有望适配不同架构的国产芯片，带动国内产业链发展。

飞天是由阿里云自主研发、中国唯一自研的云计算操作系统，它可以将遍布全球的百万级服务器连成一台超级计算机，以在线公共服务的方式为社会提供计算能力。“一云多芯”意味着阿里云不再依赖单一芯片架构，未来有望适配不同架构的国产芯片，带动国内产业链发展。

在最新的科学大会上，Xi强调：科技攻关要坚持问题导向，奔着最紧急、最紧迫的问题去。

国产芯片+操作系统就是当前紧急、紧迫的方向之一。在CPU芯片领域，除了大家熟知的制造环节外，如果要能“好用”，还有一个很基础又很关键的环节——指令集/架构。

目前市场上四大主流指令集为X86、MIPS、ARM、RISC-V，国内中科曙光、中国长城、全志科技、兆易创新等公司有相关布局。（此处所涉及个股均为案例分享，并非当前买卖推荐）

芯片（指令集）架构是CPU用来控制和计算指令的一种规范，指令集先进与否直接关系到CPU的性能发挥，目前市场上四大主流指令集为X86、MIPS、ARM、RISC-V。

目前国内厂商中，华为鲲鹏、天津飞腾是ARM架构，天津海光（中科曙光）、上海兆芯、澜起津逮是X86架构，申威是alpha架构，龙芯中科先采用MIPS架构，其后发布国内第一套完全自研的指令集LoongArch，全志科技的芯片、兆易创新的MCU产品采用RISC-V架构。

1、X86架构

X86架构在1978年由英特尔最早发布，并成为了业界标准，目前主要应用在PC、服务器、超级计算机等，代表厂商有英特尔和AMD。

国产CPU中，天津海光（中科曙光）、上海兆芯、澜起津逮（澜起科技）采用X86架构，此外浪潮信息、紫光股份是X86服务器领军厂商。

2、MIPS架构

MIPS架构在1981年由MIPS科技公司开发，主要应用在网关、机顶盒等。国内龙芯中科早期购买了MIPS架构，然后在此基础之上研发了自己的指令集LoongISA，因此严格来说并不算100%自研。

在今年4月，龙芯发布了国内第一套完全自研的指令集LoongArch，对中国集成电路产业而言是一个历史性突破。LoongArch将在龙芯的新款芯片3A5000系列上首发，届时将成为首款全自主指令集的国产CPU。

3、ARM架构

ARM架构由英国ARM公司开发，最早发布于1983年，采用32位精简指令集，具有成本低、功耗低的优点，最初主要应用于移动设备领域（目前全球95%的智能手机、平板电脑芯片都采用ARM架构），经过各大芯片厂商持续应用开发，现已广泛应用于无线通讯设备、网络设备、消费电子、服务器等领域。苹果公司在2020年11月发布了首款基于ARM架构的M1芯片并应用于MacBook上。

采用ARM架构设计的国产CPU主要有天津飞腾和华为鲲鹏。飞腾处理器由天津飞腾公司（中国长城作为第一大股东持股31.5%）研发，2019年量产的主打产品FT-2000/4性能与英特尔Core i5系列芯片相当。鲲鹏处理器由华为开发，发布于2019年1月的鲲鹏920是业界性能最好的基于ARM架构的CPU，也是目前唯一7nm制程国产CPU。

2020年9月，美国英伟达公司宣布将出资400亿美元收购ARM公司。在美国持续对中国科技公司实施技术封锁的背景下，一旦该收购完成，ARM公司可能将不再是一家中立的科技公司，或将受美国要求不再向中国芯片公司提供ARM架构使用授权。这一风险在一定程度上使得中国芯片公司在ARM架构上的投资开发变得谨慎，并纷纷布局开源的RISC-V架构。

4、RISC-V架构

RISC-V发布于2014年，具备完全开源、架构精简、易于移植、低成本等特性，在物联网时代具有重大发展潜力，未来有望成为和X86、ARM比肩的重要架构，主要应用在可穿戴设备、服务器、家用电器、工控等领域。

全球范围内RISC-V阵营正在快速壮大，目前尚未有任何国家的企业建立起专利壁垒，中国芯片企业发展RISC-V架构可以迅速拥有专利优势。

此外，全球的移动处理器绝大部分都是基于ARM架构开发，随着ARM推出全新的V9架构，目前尚未明确华为是否能获得V9的授权，大力发展RISC-V架构是应对办法之一。

国内全志科技推出全球首颗量产的搭载阿里平头哥玄铁906 RISC-V的应用处理器，兆易创新全球第一个推出基于RISC-V内核的MCU，北京君正已展开RISC-V CPU的研发工作。5月24日，华为海思为鸿蒙OS推出了一款名为Hi3861开发板，从其开发环境介绍中可知这或许是华为首款基于RISC-V架构的芯片。

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