服务器是为客户端提供服务的高性能计算机。

国内CPU厂商获得相应指令集架构授权，发展成为龙芯、飞腾、鲲鹏、海光、神威、兆芯六大主流厂商。CPU的指令集分为复杂指令集(CISC)和精简指令集(RISC)。复杂指令集以x86架构为代表，简化指令集包括ARM、MIPS、Alpha、Power等。

六大CPU厂商在技术路线和生态建设上各有优势。目前龙森、飞腾、鲲鹏、海光在通用计算领域具有较强的优势，本章将重点介绍。添加微信openeye01查看更多内幕文章!

龙芯科技起源于中国科学院的计算产业。它沿着市场化的道路不断发展，在CPU行业积累了20多年。2001年，在中国科学院计算技术研究所知识创新工程的支持下，龙芯研究组正式成立。2010年，龙芯正式成立。龙芯坚持走“市场以技术”而不是“市场换技术”的道路，坚持自主研发，坚持市场导向机制。总体发展可以用三年时间来概括。

龙芯CPU系列包括龙芯3大型CPU、龙芯2中型CPU、龙芯1小型CPU系列，分别适用于计算机(桌面和服务器)、工业控制和嵌入式、单片机领域。本章主要介绍龙芯3系列台式机和服务器cpu。

1)前期(2015年之前):性能较低，达不到“可用”水平：第一代龙芯3A1000/3B1500的单核性能较低，2006年的SPEC CPU分数只有2-3分，打开20M测试文档需要33秒。

2)开始进入“可用”阶段(2016-2017):单核性能显著提升：第二代龙芯3A3000/3B3000/7100单核性能提升至10-11分钟，超过英特尔凌动系列，打开20M测试文档时间缩短至6秒。

3)从“可用”到“好用”升级阶段(2019-2020年):单核性能再次突破：龙芯第三代3A/B4000、3A/C5000、7A2000的单核性能提升至20-30分，打开20M测试文件时间不到1秒。

龙芯3的更新有两种模式：

1)工艺更新的微观结构保持不变

2)该工艺不改变微观结构。

与3000相比，龙芯3A4000采用同样的工艺(28nm)，但性能提高了一倍；龙芯5000系列工艺更新12nm。下一代5000系列龙芯3 CPU的目标是：提高主频和核数。龙芯新一代桌面芯片3A5000将于2020年Q2流程表，采用12nm工艺，单核性能提升至25-30分，且3A4000可就地更换，二进制兼容操作系统；龙芯服务器芯片3C5000预计将于2020年第三季度发布。采用12nm工艺，16核结构，支持4-16通道服务器。

虽然与全球整体的x86和ARM相比，MIPS架构的生态基础相对薄弱，但龙芯创新的生态建设已经相对完善，并处于不断拓展的过程中。龙芯高度重视Linux生态建设，积极为开源社区贡献代码，提升技术影响力。龙芯致力于Linux生态系统的兼容优化，拥有数百人规模的开源软件工程师团队，提供操作系统及底层软件支持服务。

2020年3月17日，Java14f发布。根据官方发布的统计数据，Oracle、Red Hat、SAP、龙生和谷歌是世界上提交OpenJDK代码最多的前五名。

在应用开发环境建设方面，龙芯支持主流的Linux开发环境，包括多种编程语言、函数库、平台引擎和集成开发工具。

PC端生态建设：龙芯CPU支持主机、操作系统、办公软件、浏览器、输入法及部分设计工具等常用软硬件，覆盖基本办公需求。

服务器生态领域：龙芯目前的3B4000服务器芯片为4核，可支持双通道和四通道全连接结构，实现虚拟机效率95%以上，跨片内存访问带宽400%以上，内存数量线性扩展，吞吐量高。目前，已经有上百家厂商适应了龙芯服务器CPU。我们认为，龙芯新一代16核服务器CPU将于2020年发布，其在服务器领域的市场影响力将进一步增强。

云计算生态领域：龙芯KVM虚拟机于2019年4月发布，全面支持OpenStack集群管理工具，实现从CPU到系统全链条虚拟机自主开发。在云容器方面，龙芯的Doker容器于2017年发布，支持Swarm、Kubernets、Openshift、Mesos等集群管理工具。龙芯云计算生态合作伙伴包括：

飞腾在中国电子信息产业集团(CEC)的支持下，拥有20多年的CPU开发和积累。2014年，中国电子信息产业集团、天津市滨海新区政府、天津市先进技术研究院共同成立天津飞腾信息科技有限公司，致力于飞腾CPU系列产品的设计、开发和产业化推广。飞腾公司的核心技术和研发团队来自国内顶尖高校，拥有20多年的独立CPU开发经验。飞腾的芯片主要针对三个领域：服务器、PC和嵌入式。本章主要介绍服务器和PC机的cpu。添加微信openeye01查看更多内幕文章!

从技术路线上看，飞腾的发展经历了两个阶段：

1)前期：以SPARC建筑为基础(1999-2012)，生态建设有限。2000年，飞腾推出首款嵌入式CPU;2005年飞腾团队推出32位、64位通用CPU;首款8核高性能CPU于2009年推出，16核高性能通用CPU于2012年推出。然而，整个SPARC架构生态的衰落也在一定程度上影响了飞腾CPU的进一步普及。

2)新篇章：基于ARM架构(2014年至今)，性能显著提升，生态建设顺利推进。2014年，基于ARM架构的FT-1500A推出，性能相当于Intel至强E3，开启了技术发展的新篇章。2017年，飞腾推出64核FT-2000+系列。2019年，飞天桌面版FT-2000/4发布，采用16nm工艺，性能相当于英特尔酷睿i3系列。

新一代飞腾CPU实现了显著的性能提升：在桌面领域：与上一代FT-1500A/4相比，新一代飞腾FT-2000/4的计算性能提高了一倍，功耗降低了33%。FT-2000/4还可通过“降频”、“降核”等方式，在能源、交通、化工、金融等重点领域实现嵌入式低功耗终端应用。在服务器领域：飞天新一代服务器芯片FT-2000+/64与上一代FT-1500A/16相比，计算性能提升了5.5倍，单位功耗计算能力提升了近2倍。它是一种更高效、更环保的芯片。

飞腾基于ARM V8架构的服务器CPU与国外基于x86架构的产品相比，在多核处理能力和功耗方面具有优势。在2019年的一个项目中，对比了4台基于飞腾FT-2000+/64(64核，16nm)的单路服务器和4台基于Intel至强E5-2650V4(12核，14nm)的双路服务器进行大数据测试。在Storm测试中，Feiteng在所有测试中都是相同或更优的。

在离线计算Spark测试中，飞腾的多核处理能力也取得了优异的性能。在消息队列Kafka测试中，飞腾的性能与x86服务器相当。飞行功率消耗只有对方的50%。体现了飞腾的大数据组件，尤其对离线计算的良好支持，也体现了飞腾CPU的节能。

对于云计算平台的虚拟化，飞腾服务器芯片提供了更好的硬件辅助虚拟化支持。在FT2000+/64服务器上，基准测试中虚拟机双核(使用KVM虚拟化)与主机双核的效率比平均约为97.5%，为基于KVM虚拟化的云平台性能提供了强有力的支持。

生态构建：飞腾以强大、低功耗的桌面cpu构建终端全栈生态系统。终端全栈架构包括硬件层、固件层、操作系统和驱动层以及应用层。

飞腾软硬件生态系统：飞腾与国内近千家软硬件厂商合作，配套服务器300余种，整机30余种，便携式笔记本电脑40余种，存储设备20余种。添加微信openeye01查看更多内幕文章!

鲲鹏处理器基于Armv8架构永久授权，处理器核心、微架构、芯片均由华为自主研发设计，鲲鹏计算产业兼容全球Arm生态系统。除了传统的服务器和桌面cpu，华为围绕鲲鹏处理器构建了“计算、存储、传输、管理、智能”五大子系统的芯片家族。10多年来，已有2万多名工程师受雇。

在通用计算领域，鲲鹏CPU主要专注于服务器领域。鲲鹏920的服务器CPU基于ARM V8多核架构，最大集成64个物理核，最高主频2.6GHz，通过多核提升计算能力。此外，华为鲲鹏PC级CPU也在规划中。

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华为推出了基于鲲鹏CPU的泰山服务器系列，包括几个类别。根据华为2019生态大会上发布的信息，华为未来将专注于计算能力的上游，以赋能生态合作伙伴，未来可能会逐步退出整个服务器领域。我们认为，随着华为生态建设的逐步完善，以及厂商对鲲鹏CPU接受度的进一步提高，未来华为有望在不依赖华为自己的服务器机的情况下推广其鲲鹏CPU，从而实现战略维度的提升。

在AI计算能力方面，华为提供了Censor AI处理器和Atlas平台。腾系列包括310和910两款机型，均采用华为自主研发的达芬奇架构。sensen310是一款高效、灵活、可编程的AI处理器，功耗仅为8W, 8位整数精度(INT8)的性能为16TOPS, 16位浮点数(FP16)的性能为8 TFLOPS。Senteng 910定位为超高功耗AI处理器，最大功耗为310W, 8位整数精度(INT8)性能为512TOPS, 16位浮点(FP16)性能为256 TFLOPS。

作为高度集成的片上系统(SoC)，除了基于达芬奇架构的AI核心外，Centen 910还集成了多个cpu、DVPP和具有自我管理能力的任务调度器，使其能够充分利用其高计算能力。Centen 910集成了HCCS、PCIe 4.0和RoCE v2接口，提供灵活高效的Scale Out和Scale Up系统构建方式。HCCS是华为公司开发的高速接口。片上RoCE可用于节点之间的直接互连。最新PCIe 4.0的吞吐量是上一代的两倍。华为Atlas平台是一款服务器、边缘计算站和AI集群，配备森腾处理器。

鲲鹏生态加速：华为专注架构和并发，提供计算能力；硬件开放，软件开源，迁移支持和生态伙伴共建生态。在2020华为开发者大会(云)上，华为公布了2020年投资2亿美元推动鲲鹏计算产业发展的“沃土计划2.0”，并公布了针对高校、创业公司、开发者和合作伙伴的详细支持规则。

华为与腾讯游戏在鲲鹏展开全面合作，并宣布与麒麟软件、普华基础软件、同心软件、中科院软件研究所正式发布基于openeuler的商用操作系统，加速鲲鹏生态在各行业的落地。

海光获得AMD x86芯片的授权：2016年，AMD为了应对危机，成立了天津海光，授权其x86芯片的设计，这为AMD赢得了2.93亿美元的现金。天津海光成立成都海光微电子、成都海光集成电路公司。AMD拥有海光微电子51%的股份和海光集成电路30%的股份。海光微电子由AMD持有多数股权，因此被授权使用x86设计。

2019年，海光进入实体名单。产业链一度受到影响，但复苏程度有望超预期。海光依托曙光和中科院强大的研发实力，具备长期吸收先进技术并自主改进升级的能力，供应链的影响力逐渐减弱。在半导体生产线全球布局的大背景下，公司全面梳理供应链，积极寻找替代元器件，并积极与部分上游企业沟通，推动交易恢复。公司在供应链运营方面取得了长足的进步，形成了比较完整的解决方案，可以保证公司供应链的平稳运行。可以看到，三星、中芯国际、台积电等厂商已经掌握了先进的制造工艺。

海光在吸收AMD技术的基础上，整合供应链资源，依托x86的生态和性能优势，依托中科院和中科曙光的研发实力，有望在2020年实现市场份额的进一步突破。

全文见《国产基础软硬件：开源、迁移、上云，关键在生态》，下载链接如下：

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