中国自主研发的CPU芯片及其性能

1. 中国自主研发的CPU芯片及其性能

　　 http://baike.baidu.com/view/3625.htm    龙芯一号（英文名称Godson-1）　　龙芯一号CPU IP核是兼顾通用及嵌入式CPU特点的32位处理器内核，采用类MIPS III指令集，具有七级流水线、32位整数单元和64位浮点单元。龙芯一号CPU IP核具有高度灵活的可配置性，方便集成的各种标准接口。图1显示了龙芯一号CPU IP核可配置结构，其中虚线部分表示用户可根据自己的需求进行选择配置，从而定制出最适合用户应用的处理器结构。主要的可配置模块包括：浮点部件、多媒体部件、内存管理、Cache、协处理器接口。浮点部件完全兼容MIPS的浮点指令集合，浮点部件及其相关的系统软件完全符合ANSI/IEEE 754-1985二进制浮点运算标准。浮点部件主要包括浮点ALU部件和浮点乘法/除法部件，用户可根据自己的实际应用选择是否添加。媒体部件复用了MIPS浮点指令的Format域，并复用了浮点寄存器堆，媒体指令集基本对应了Intel SSE媒体指令集合的各种操作。　　内存管理部件有三种工作模式，即标准模式、直接映射模式和无映射模式。在标准模式下，TLB分为ITLB和DTLB两部分，每部分均由48项页表项组成，同时支持mapped和unmapped的从虚拟地址到物理地址的变换方式；TLB也可只进行直接映射，不使用CAM和RAM，以减小面积；而无映射模式下甚至可以去掉TLB，采用直连SRAM的形式实现访存。龙芯一号CPU IP核的Cache分为指令Cache和数据Cache，两部分独立配置，以4K为一路，可配置为4路、2路和0路。用户可根据应用需要，确定所需Cache的大小，甚至不使用Cache。协处理器接口为外部协处理器提供了一个高效率的接口。龙芯一号CPU IP核提供了两套可配置的处理器总线接口：AMBA接口和哈佛结构SRAM接口。　　龙芯二号（英文名称Godson-2）　　龙芯二号CPU 采用先进的四发射超标量超流水结构，片内一级指令和数据高速缓存各64KB，片外二级高速缓存最多可达8MB.最高频率为1000MHz，功耗为3-5瓦，远远低于国外同类芯片，其SPEC CPU2000测试程序的实测性能是1.3GHz的威盛处理器的2-3倍，已达到中等Pentium4水平。　　龙芯3号 正在预研 　　虽然“龙芯2号”正火热推广，但“龙芯3号”也正在预研。据悉“龙芯3号”将是一款多核处理器，至少也是一款四核的产品，并增加专门服务于Java程序的协处理器，以提高Linux环境下Java程序的执行效率，指令缓存追踪技术等。“龙芯3号”最终将实现对内峰值每秒500-1000亿次的计算速度。

2. CPU芯片到底有多难造

造芯片到底有多难？连错一根线损失几千万美金

3. 中国自主研发的CPU芯片及其性能

首先说下PC端的国产CPU龙芯，龙芯是中国科学院计算所自主研发的通用CPU，采用简单指令集，类似于MIPS指令集。龙芯1号的频率为266MHz，最早在2002年开始使用。龙芯2号的频率最高为1GHz。龙芯3A是首款国产商用4核处理器，其工作频率为900MHz～1GHz。龙芯3A的峰值计算能力达到16GFLOPS。龙芯3B是首款国产商用8核处理器，主频达到1GHz，支持向量运算加速，峰值计算能力达到128GFLOPS，具有很高的性能功耗比。但是，龙芯离国际知名CPU厂商因特尔、AMD还是有非常大的差距的。
再说说移动端CPU，首先是华为的海思处理器，作为全球领先ICT企业，华为从2006年开始启动智能手机芯片的开发，2012年推出的K3V2是最早真机演示、体积最小的四核处理器，成为首颗千万级规模的国产高端智能手机芯片。而之后推出的麒麟处理器则全面采用了SoC（System
on
Chip，片上系统）架构，即在单个芯片上集成中央处理器、通信模块、音视频解码以及外围电路等一个完整的系统。同时，麒麟采用当前业界领先水平的28纳米HPM高性能移动工艺制程，满足高性能和低功耗的双重特性。而即将发布的海思麒麟950处理器，已经赶上甚至超越国际知名移动CPU品牌高通、三星exynos、NVIDIA、联发科。
除了华为的海思麒麟，目前已经投入使用，比较知名的还有联发科，全志A10，新岸线，瑞芯微，联芯。其中联发科目前在国产中低端手机中是有相当大的份额的，联发科手机芯片主打低功耗,
所以联发科的手机芯片更省电，而且性能也是比较出色的。

4. CPU是不是就是芯片

CPU就是芯片，是作为计算机系统的运算和控制核心，是信息处理、程序运行的最终执行单元。
CPU一般由逻辑运算单元、控制单元和存储单元组成。在逻辑运算和控制单元中包括一些寄存器，这些寄存器用于CPU在处理数据过程中数据的暂时保存。一般在市面上购买CPU时所看到的参数一般是以（主频\前端总线\二级缓存）为格式的。例如Intel P6670的就是（2.16GHz\800MHz\2MB）。
CPU的性能指标包括主频、倍频、外频、总线频率、二级缓存、工作电压、接口和制造工艺等。

扩展资料
不同的CPU（不同系列或同一系列）都会有不同的核心类型（例如Pentium 4的Northwood，Willamette以及K6-2的CXT和K6-2+的ST-50等等），甚至同一种核心都会有不同版本的类型（例如Northwood核心就分为B0和C1等版本），核心版本的变更是为了修正上一版存在的一些错误，并提升一定的性能，而这些变化普通消费者是很少去注意的。
每一种核心类型都有其相应的制造工艺（例如0.25um、0.18um、0.13um以及0.09um等）、核心面积（这是决定CPU成本的关键因素，成本与核心面积基本上成正比）、核心电压、电流大小、晶体管数量、各级缓存的大小、主频范围、流水线架构和支持的指令集（这两点是决定CPU实际性能和工作效率的关键因素）、前端总线频率（FSB）等等。
因此，核心类型在某种程度上决定了CPU的工作性能。 
一般说来，新的核心类型往往比老的核心类型具有更好的性能（例如同频的Northwood核心Pentium 4 1.8A GHz就要比Willamette核心的Pentium 4 1.8GHz性能要高）。
但这也不是绝对的，这种情况一般发生在新核心类型刚推出时，由于技术不完善或新的架构和制造工艺不成熟等原因，可能会导致新的核心类型的性能反而还不如老的核心类型的性能。
参考资料来源：百度百科-CPU

5. 国产CPU芯片设计公司的发展前景如何？

行业主要公司：目前国内CPU行业主要公司有天津海光、华为鲲鹏、天津飞腾、上海兆芯、龙芯中科等。
1、中国CPU第一股诞生
2022年1月6日，嵌入式CPU设计公司苏州国芯科技股份有限公司于科创板上市，股票代码(688262)发行价为每股41.98元。标志着我国嵌入式CPU第一股的正式诞生。国芯科技是一家聚焦于国产自主可控嵌入式 CPU 技术研发和产业化应用的芯片设计公司。致力提供 IP 授权、芯片定制服务和自主芯片及模组产品，主要应用于信息安全、汽车电子和工业控制、边缘计算和网络通信三大关键领域。2009年，国芯科技主要聚焦汽车电子、工控和信息安全领域，2017年，公司开发开源RISC-V指令集架构处理器，同时进军边缘计算与网络通信领域。

国芯科技的技术研发经历了三个重要发展阶段：1、M*Core阶段：2002年4月，国芯科技与摩托罗拉签署M*Core处理器核心授权，协议未约定履行期限，属于长期有效的框架协议。2008-2009年，国芯科技基于M*Core指令集推出C200/C300/C400处理器设计平台。
2、PowerPC阶段：2010年9月，国芯科技与IBM签署Power ISA微架构授权协议，授权费用445.80万美元，2017年签订补充协议，费用120.00万美元。国芯科技2010年至今基于PowerPC指令集推出C2000/C8000/C9000处理器设计平台。
3、RISC-V阶段：2017年，国芯科技基于开源RISC-V指令集推出CRV0/CRV4处理器设计平台。

2、国产CPU指令集呈现多元化，制程迎头追赶
从目前我国国产CPU产品来看，国产CPU采用的指令集也呈现多元化状态，且制程多集中于28-14nm制程节点，而全球CPU巨头如英特尔、AMD、IBM多采用7nm以下高端制程，差距较大。目前，上海兆芯与龙芯中科推出了消费级CPU及相关产品，其中兆芯拥有x86指令集授权，有较好的兼容性，龙芯在其3A5000/3B5000产品中放弃MIPS指令集架构，采用自研指令，实现了我国处理器市场指令集的新突破。除此之外，天津海光、华为鲲鹏则用于服务器。国芯科技CPU基于M*Core、PowerPC及RISC-V指令集，面向工业控制、信息安全、金融电子等多种领域。

3、国芯科技嵌入式CPU IP授权业务达到国际主流水准
国芯科技嵌入式CPU IP授权业务已达到主流水准。从产品方面来看，国芯科技拥有8种40余款嵌入式CPU内核，虽然不及ARM的领域广泛，但已经具有面向信息安全、物联网、汽车电子、工业控制、信息安全、边缘计算、网络通信等关键领域。从制程上看，国芯科技支持先进14/7nm工艺节点实现，已达到国际主流水准。

4、我国CPU行业发展策略——走自研道路
国芯科技作为国产CPU开发商，无论是市场份额还是技术水平上都难以与国际龙头企业匹敌，但其自研CPU填补了信息安全、工业控制等关键领域的空白，实现了从“0”到“1”的突破。国产CPU发展，需要走自研道路，完善全产业链，防止国外“卡脖子”。同时还要注重生态搭建，做好软硬件结合。最后，要警惕国外倾销，保证国产CPU的可持续发展。

6. CPU芯片是怎么研制的？

cpu性能的提高，大致有三条路：
1、设计出更复杂的电路，于是性能就更高了
2、设计出新型电路，于是性能就提高了
3、寻找新型材料来制作cpu，于是性能也会提升
这三个方法在目前技术条件下是不断前进并且不断融合的，所以cpu的性能才会不断提高。而电池，那是涉及到材料工程的领域，这是要有基础物理研究支撑的，那可是不容易突破的。在没有发现或者发明新材料之前，电池领域是不可能进步的

7. "中国芯"的未来 国产自研cpu都有谁

01
　　龙芯—血统纯正的国产U

龙芯老实说不是最早国产U，也不是最成功的，但它偏偏知名度最高，各种电视新闻报道，中科院出身，血统纯正，名正言顺的成为国产CPU的代表产品。
以计算角度来看，龙芯确实是比较纯正的国产CPU，但指令集依然不是自创的，使用的是MIPS的指令集，并在此基础上发展出了自己的一套规范。

龙芯之父胡伟武博士说过可以把CPU做到世界第一，但是指令集不同，软件无法使用，用户绝对是不会买账的，打造自己的软件生态系统花费巨大，无奈之下龙芯只好选择当时在大学、科研单位有良好基础的MIPS指令集。
虽然指令集是别人的，但在龙芯的开发下，新加入了500多条自定义指令，运算效率极大提升，最新的龙芯3A3000单线程性能约为Intel I5 4460的三分之一。
纸面上虽然这样说，不过龙芯几乎没什么应用支持，只是个光杆司令单纯参数并没有什么参考意义，期待龙芯在桌面市场有所表现不怎么科学。
不过军工航天领域倒是有大大的发展空间，15年发射的北斗双星就是搭载的龙芯，性能以及价格都远远优于进口宇航CPU，后续的国防航宇领域都会搭载国产CPU，相信这将是国产U的正确发展道路。
　　02
　　申威/飞腾—有军方背景的最成功代表

上面龙芯是中科院出身走的军工路，而申威和飞腾都是有军方背景研究设施的亲儿子，比起龙芯更理所当然的承担起国产军工CPU的制造任务。指令集方面，申威处理器使用的是Alpha架构，而飞腾在几经周转之下，最终选择了ARM V8指令集。

龙芯在桌面市场还有叫得出名字的产品，而申威则是专注超算领域，旗下的神威？太湖之光也打破“天河二号”的六连冠，问鼎世界超算第一，神威采用的CPU SW26010，260核心，Alpha 64位架构，性能几乎是天河2号的三倍，但总功耗反而更低了。
而使用AMR架构的飞腾处理器则是在服务器CPU领域发力，旗下“火星”服务器CPU，全芯片性能与Intel Xeon E5-2699v3相当，早些年还在山寨Intel现在已经能与大哥相媲美，实属难得。
　　03
　　兆芯/海光—政策驱动下的后期新秀

上面说到的国产U都有个问题，就是不支持WINDOWS，想要快速研发出可以商用的CPU，还是要老实的走X86路线，可这是Intel的吃饭家伙啊，想要获得他的授权基本没可能，这可怎么办？
此时，家有一老如有一宝，国产厂商很顺利的勾搭上风烛残年的台湾VIA，虽然VIA只剩下个壳子，但好歹还是有X86专利的，面对大陆的重金礼聘，自然乐意和大陆合作了。

兆芯公司是13年由上海国资委旗下的联和投资与VIA成立的，上海出资80%，VIA占股20%，说白了就是大陆出钱，VIA出技术，而目前的产品没一点和自主沾边的（除了名字），说白了就是贴牌，VIA 十年不更新的VIA Nano马甲，性能可以看下图：

性能非常的寒碜，也看得出只要是老老实实的开发，技术封锁什么的根本不是事，完全可以达到国际水平，然而为什么这样摆明贴牌的U都能叫中国芯呢？
原因在于国家政策——“核高基”，根据公开报道兆芯拿到的核高基补贴高达56亿，后续还在申请，总额高达70亿，老实说，即使兆芯今后再不务正业，未来5年也完全不愁吃喝。
这里ZF又犯了急于求成的大忌，前些年自主研发的国产U收效甚微，为了加速发展，承认引进技术的企业，于是造就了这样毫无自主可言的“中国芯”。

说VIA缺钱，其实AMD也缺钱，于是今年AMD也向中国公司授权X86，授权公司为天津海光，AMD获得2.93亿美元的授权费，双方还会成立合资公司。
即使是成立合资公司，前几年的产品依然是AMD的马甲U为主，但是AMD技术起码是有的，不像VIA兆芯起点如此之低，国内公司能否把AMD技术吃透，这就需要时间来验证了。
　　04
　　海思—民营芯片企业的佼佼者

华为的海思大家都不陌生吧，相比前面毛都摸不着的产品，海思的处理器大家可是天天在用的，除了海思，还有展讯、全志、瑞芯微等一众民营芯片企业，他们都没什么大背景，除了海思背靠华为这家大公司，其他的成绩完全是靠自己打拼出来的，进步也是非常大。

对企业商人来说，活下去赚钱才是硬道理，以市场为导向，选择当前最为热门的ARM架构，虽然前期都是贴牌，不过经过了几代的发展，最新的海思麒麟960已经达到了国际顶级水平，同时华为产品的高溢价也为海思留出充足的利润空间。

8. cpu是芯片吗

cpu是芯片。
CPU是计算机的大脑，包含处理输入、存储数据和输出结果所需的所有电路 。CPU 不断地遵循计算机程序的指令，这些指令告诉它要处理哪些数据以及如何处理它。没有CPU我们就无法在计算机上运行程序。
例如，一个简单的计算器程序可能会指示CPU取两个数字2和2，将它们相加，然后发回结果。CPU 可以轻松处理这些指令，这要归功于一个知道如何解释程序指令的控制单元和一个知道如何添加数字的算术逻辑单元 （ALU）。
将控制单元和 ALU 结合起来，CPU 可以处理比简单的计算器更复杂的程序。CPU内部结构：在硬件层面，CPU是一种集成电路，也被称为芯片。集成电路“集成”了数百万或数十亿个微小的电子部件，将它们排列成电路并将它们全部装入一个紧凑的盒子中。
其中一些层是物理设备，例如芯片和晶体管，而其中一些层是抽象层，例如逻辑电路和门。不难看出，其实是将看似简单的设备组合在一起，以创建为复杂设备（如我们的手机、计算机甚至自动驾驶汽车）提供动力的 CPU。CPU其实是芯片的一种，但芯片不一定是CPU。

cpu和芯片是同一个概念吗

cpu和芯片是同一个概念吗. cpu和芯片不是同一个概念，两者区别是：电脑中所有操作都由CPU负责读取指令，对指令译码并执行指令的核心部件，而芯片的功能是提供对CPU的类型和主频、内存的类型和最大容量等。
芯片是一种把电路小型化，而cpu是电子计算机的核心配件。芯片和cpu区别通俗的讲就是，如果把中央处理器CPU比喻为整个电脑系统的心脏，那么主板上的芯片组就是整个身体的躯干。