干掉Intel、AMD？國(guó)產(chǎn)處理器架構(gòu)大揭秘

6月底公布的最新一期TOP500超算排行榜中，中國(guó)的神威?太湖之光低調(diào)地?cái)D下了六連霸的同胞兄弟天河2號(hào)，成為首款理論性能達(dá)到10億億次的超算，將天河2號(hào)之前保持的性能往前推進(jìn)了一個(gè)量級(jí)，晉級(jí)新的世界第一超算。伴隨著太湖之光的其實(shí)不僅僅是第一名的榮譽(yù)，這次TOP500上中國(guó)上榜的超算數(shù)量首次超過(guò)了以往的霸主美國(guó)，超算應(yīng)用也實(shí)現(xiàn)了三十年來(lái)的突破，更重要的是太湖之光計(jì)算機(jī)使用的是國(guó)產(chǎn)處理器，不再是Intel的Xeon處理器。

國(guó)產(chǎn)處理器“取代”Intel、AMD等國(guó)際公司的處理器一直是國(guó)家的戰(zhàn)略和夢(mèng)想，如今在太湖之光計(jì)算機(jī)上算是真正圓夢(mèng)了，不過(guò)當(dāng)初的新聞報(bào)道中筆者也看到了評(píng)論中很多人對(duì)國(guó)產(chǎn)處理器的批評(píng)（雖然大部分否定太湖之光的人只是宣泄情緒、負(fù)能量而已），這個(gè)問(wèn)題也是影響國(guó)產(chǎn)處理器發(fā)展的一個(gè)重要因素，因?yàn)樯鷳B(tài)體系的缺乏，中國(guó)發(fā)展自己的處理器也只能是“摸著石頭過(guò)河”，這個(gè)石頭就是國(guó)外已經(jīng)發(fā)展的處理器指令集，但這種路線又很容易被不明真相的圍觀者嘲諷——都用了別人的指令集了，怎么還敢叫自主產(chǎn)權(quán)？

對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，多年前龍芯處理器的架構(gòu)師胡偉武博士也解釋過(guò)：“我們CPU也是可以做世界第一的，而且有，關(guān)鍵就是沒(méi)法用，用戶不用你�！避浖�生態(tài)的現(xiàn)實(shí)決定了國(guó)產(chǎn)處理器不可能從0開(kāi)始研發(fā)，在這方面日本80-90年代通過(guò)TRON計(jì)劃研制通用OS、CPU但最終失敗的例子可以說(shuō)是前車之鑒，反而C919大飛機(jī)這種國(guó)際化分工合作的模式容易獲得成功。

在研發(fā)處理器方面，既然我們的目標(biāo)是“過(guò)河”，為了穩(wěn)妥、安全，摸著石頭小心探索也是可行的，而中國(guó)在處理器研發(fā)上可以說(shuō)把河里的石頭都摸了個(gè)遍，從X86到ARM再到MIPS還有小眾的SPARC、Alpha甚至安騰架構(gòu)，國(guó)內(nèi)幾乎都嘗試了。

今天的超能課堂里，我們就來(lái)簡(jiǎn)單了解下國(guó)內(nèi)處理器的指令集體系及技術(shù)來(lái)源。根據(jù)公開(kāi)來(lái)源，筆者能找到的有代表性的國(guó)產(chǎn)處理器方案主要有龍芯、申威、兆芯、飛騰、宏芯以及智能手機(jī)/平板領(lǐng)域發(fā)展最好的海思、展訊、全志等，他們所用的架構(gòu)涉及X86、ARM、MIPS、Power及SPARC、Alpha等，如下圖所示：

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