CPU是整个计算机的核心,只要牵扯到大量的计算,就少不了CPU,就比如说电脑中的Intel、AMD、手机中的A系列、麒麟系列和高通系列。这些众多的CPU,其实都是集中在某一个或者多个架构上,进行二次开发的。方式就是,底层架构把指令设计好,然后开放指令集,由CPU设计公司在进行封装。

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CPU的芯片架构有哪些?

X86架构:X86架构,是我们最常听说和接触的架构,1978年,Intel设计成功,后来基于这个架构开始不断的改进,到最后推出了32位处理器,64位扩充等等。而在这个基础上AMD还做了延续扩充,主要改变在于核心数和线程数的增加。Intel也随之除了Intel 64架构。在目前的市场中,PC级使用CPU芯片,基本上都来自于Intel的X86架构,其他的多是从这个基础上进行改造。

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ARM架构:ARM架构对大家来说不会太陌生,目前苹果A12芯片的主频高于公版ARM架构的基础,高通的骁龙芯片和三星的手机芯片也同样是做了深封装,而华为的麒麟芯片也是在公版ARM芯片架构的基础上,对于芯片指令集进行了封装,再加上自身的5G芯片优势,使得5G芯片和手机CPU芯片结合了起来。

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除了以上两种比较常见的公版芯片架构之外,还有MIPS架构、以及近年来的RISC-V架构,但是ARM架构还是占据着整个移动芯片市场90%以上的CPU份额。其实说到了这里,我们就能够看到,在CPU产业中,芯片设计只是在最上游,全球能够设计芯片的公司还较多,但是在设计芯片之外,能量产芯片的就进一步减少了,这是CPU市场的中游。

例如,三星、台积电等,因为华为没有掌握到芯片的生产,所以美国才能够“轻松”的对国内芯片企业发起实体名单。这就是在空有一身设计本领,却无法到达最终的消费用户。而目前华为、中芯国际等都在研究芯片量产之路,其实华为在2019年就开始支持中芯国际生产麒麟710系列芯片,但是相对于目前旗舰芯片5nm的工艺来说,国内还是差了至少3代。

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而值得关注的是,即便是能够量产芯片了,甚至说有朝一日,国内实现了5nm以下的芯片量产线,但是欧美国家,仍然有手段来对我们的芯片生产进行制裁,原因是生产的芯片的根本还是用的国外的公版架构。是经过ARM公司授权之后,才能进行芯片的二次封装。一旦ARM公司拒绝授权,从设计到生产都成了空中楼阁、纸上谈兵。

在2020年之前,中科院对于芯片层面的解决方案就是,不用ARM架构,而是选择比较小众的MIPS架构,以防止一旦ARM架构无法使用,国内还有其他的芯片架构取代。虽然说性能上不比ARM架构,但是目前已经实现了14nm的设计和生产,面对消费领域,虽然无法达到旗舰水平,但是也不至于无路可走。但是时间在2020年发生了变化,美国的态度,使得国内芯片行业开始紧张起来。

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而对于中科院来说,对于国内科技领域来说,可能还是一件好事。根据中科院最新公告信息显示,中科院,已经开始逐步放弃MIPS架构,因为此前“龙芯”的第一代采用的就是MIPS架构。现在芯片的龙芯版本进行了100%的改版,从性能上来说,可能不如ARM,甚至不如MIPS,但是这一步必须要跨越出来。

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最新消息显示,华为的研究院开始跟中科院相互合作,从CPU架构研发,到CPU设计和生产一条线的规划,将在未来5年左右建成。起步很难,但是这个基础架构一旦搭起来,未来说不定也像移动网络一样,我们从2G时代就开始追赶,不停下脚步,在5G时代赶上了全球领先,20年前,手机还是奢侈品的中国,谁会想到有一天会成为全球5G的No.1?芯片,也是一样!