面對美國科技制裁導致相關供應鏈斷裂，以及國內加快構建自主可控的資訊科技體系的趨勢，國產CPU廠商將迎來市場利好。其中，龍芯中科憑藉自主可控的指令系統，有望破局現有的兩極競爭結構。

■本刊記者/林岸

兩極競爭的全球通用處理器領域，如今，出現了第三極！

CPU（中央處理器），作為計算機系統的運算和控制核心，有著生態構建難度大、研發門檻高的技術特點，導致了行業競爭高度集中。從全球來看，前有Intel（英特爾公司）後有AMD（超威半導體公司），兩者合計近乎壟斷了CPU行業的市場份額，而其他廠商的整體市場份額則不超過1%。

與此同時，在資訊科技體系裡，指令系統是計算機最基礎、最核心的智慧財產權，它反映了計算機所擁有的基本功能，也是建立獨立生態系統的基礎。

於是，憑著在CPU領域的壟斷地位，Intel與微軟形成的Wintel體系、ARM與安卓形成的AA體系，便成為全球通用處理器領域裡佔據主導地位的兩大生態系統。前者承載了桌面計算機和伺服器產業，後者則主要佔據了移動終端產業。

如今，後來者已來。LoongArch（龍芯架構）指令系統，由龍芯中科技術股份有限公司（以下簡稱“龍芯中科”）研發推出，這使得我國在資訊產業生態上實現獨立自主具備了可能性。

龍芯中科的主營業務為處理器及配套晶片的研製、銷售及服務，主要產品與服務包括龍芯1號系列、龍芯2號系列、龍芯3號系列處理器及配套晶片產品與基礎軟硬體解決方案業務。2022年3月29日，龍芯中科在科創板IPO註冊生效，這也意味著其是目前國產六大通用CPU廠商中首家搶灘科創板的公司，而剩餘五家分別是天津飛騰、華為鯤鵬、海光資訊、上海申威和上海兆芯。

與前述兩家CPU龍頭廠商已大規模進入消費級領域不同的是，龍芯中科的CPU系列產品仍以面向電子政務、網路安全、辦公與業務資訊化、工控及物聯網等領域為主，目前在消費級領域的產業化規模仍然有限。

另起爐灶，對於龍芯中科而言，究竟意味著走向生態系統的獨立自主、與現有兩大生態系統形成“三足鼎立”的態勢？還是閉門造車、可能逐步落後於現有技術的更新迭代速度？

探尋底層技術

不同於其他國產CPU廠商或採用IP核授權、或採用指令系統授權進行晶片設計研發的路線，龍芯中科自研發初期便選擇了基於開放度較高的指令系統並結合自研的模式，在授權體系相對開放的MIPS指令系統基礎上擴充套件了數百條自定義指令，形成了MIPS相容指令系統LoongISA，並主要應用於多款CPU晶片中。

到了2020年，在處理器研發、基礎軟體研發、生態體系建設等各方面具備相對充足的技術和經驗累積的條件下，龍芯中科推出了自主指令系統LoongArch。據招股書顯示，LoongArch是一款充分考慮相容需求的自主指令系統，可以透過“指令系統創新+二進位制翻譯”的方式，高效執行其他平臺上的二進位制應用程式，從而達到生態融合的目的。

與此同時，基於LoongArch，龍芯中科遷移或研發了作業系統的核心模組，並形成了面向資訊化應用的基礎版作業系統Loongnix和麵向工控類應用的基礎版作業系統LoongOS。對於旗下通用處理器的效能，龍芯中科表示已經逼近商用領域市場主流產品水平，作業系統也已經趨於穩定成熟，將在迭代最佳化後逐步走向商用領域開放市場。

在研發投入費用和研發團隊方面，如表1所示，2019-2021年報告期內，龍芯中科累積投入研發費用為6。08億元，分別佔營業收入的比例為16。11%、19。26%和26。78%；截至2021年底，擁有研發人員共計539人，佔員工總數的65。57%；並累計取得境內發明專利388項，境外發明專利21項。其中，在通用處理器設計、系統軟體、編譯技術等專業領域，龍芯中科取得了400餘項專利，填補了國核心心基礎軟硬體領域的大量空白，也為自身研發實力提供核心技術儲備。

但同時，目前龍芯中科也陷入了智慧財產權怪圈和仲裁訴訟風險中。據招股書披露，其存在1起與MIPS技術許可合同相關的仲裁事項。2011年、2017年，透過簽署MIPS技術許可合同，龍芯中科獲得了研發、生產、銷售基於MIPS指令系統的晶片許可等權利，以及有權定期支付許可費直接延續MIPS指令系統的許可。

對此，龍芯中科首先於2020年4月主動停止延續許可協議，但根據協議約定，其仍有權生產、分銷和銷售已商業化的晶片產品並按許可協議支付版稅。得益於自主指令系統LoongArch的推出，其目前在研的CPU專案以及新研發的CPU產品均未涉及MIPS指令系統，因此，龍芯中科表示此次糾紛對自身技術方面不會產生重大不利影響。

儘管如此，因當前仲裁仍在進行，結果如何、龍芯中科是否真能安然度過風險，都尚未可知。首先，從龍芯中科銷售的產品來看，其基於MIPS指令系統的產品在報告期內合計銷售收入佔比70%左右，佔比較高；若仲裁結果出現不利，導致被停止使用或提前停止出售基於MIPS指令系統的產品，將對其生產經營產生負面影響。

其次，龍芯中科聲稱已為全面切換至基於LoongArch指令系統的產品做好技術和市場準備，且已成功研製、開始銷售多款基於LoongArch指令系統的CPU產品。但與現有的Wintel體系和AA體系成熟生態相比，龍芯處理器的軟體生態完備程度和整體成熟度偏低，處理器效能與市場主流高階產品也存在一定差距。若在轉向自主指令系統的過程中，軟硬體磨合、生態建設、市場開拓等均不及預期，龍芯中科也將難以覆蓋產品銷售和生產經營的缺口。

構建自主生態

從技術產權獨立性和資訊保安性來看，龍芯中科此次陷入仲裁糾紛，也為資訊產業的發展敲響了警鐘。尤其近幾年國際科技制裁已導致相關供應鏈斷裂和資訊保安風險加劇，而目前我國國內市場對進口通用處理器仍存在過度依賴的局面，這在一定程度上成為我國資訊產業發展的一大軟肋，且使得相關產業鏈受制於國際供應鏈的不確定性影響。

加之我國一直致力於打造自主可控的資訊科技體系和生態體系，對國產CPU領域的政策支援力度也在持續提高。具體包括，對CPU相關企業的研發引導、資金支援以及財稅優惠政策；支援企業透過兼併重組、國際合作等方式做大做強，提高國產化能力；加強應用端扶持，推動國產化採購工作，將應用國產CPU晶片的整機產品列入政府採購清單，鼓勵軟體、周邊裝置對國產CPU進行最佳化和適配等等。

在相關政策的傾斜和扶持下，龍芯中科的核心市場也集中在政務及重點行業市場裡。該領域對安全性和定製化的要求較高，同時對產業生態的要求又較低，恰好符合了當下國產CPU的發展現狀。

但更大的增量市場在於企業級市場和消費級市場，這兩者對於產業生態的要求更高於政務級市場，且消費級市場對價效比更為敏感、要求技術迭代週期短，將成為國產CPU需長期突破的目標市場。

一般而言，CPU的重要應用領域包括桌面和伺服器。據IDC資料顯示，在桌面領域，2015年至2018年間全球的出貨量增速雖呈現緩慢下降的趨勢，但整體的出貨量依然保持在每年2。6億臺左右；而在伺服器領域，2020年的出貨量達到1220萬臺，同比增長3。92%。

國內市場方面，桌面領域的出貨量雖與全球一樣呈現緩慢下降的趨勢，但整體出貨量依舊保持在每年0。5億臺左右；在伺服器領域，2020年中國的伺服器出貨量為350萬臺，同比增長9。80%，增速高於全球。

但與此同時，搭載國產CPU的桌面和伺服器的市場份額卻不足5%，處理器軟體生態的完備程度和整體成熟度也偏低。此外，在整個產業鏈中，國產CPU廠商的合作企業數量與合作緊密程度仍有較大可提升的空間。

那麼，國產CPU如何實現趕超呢？龍芯中科董事長鬍偉武曾在公開報道中表示，選擇在當前另起爐灶、構建自主可控的生態體系，是因為已經來到了獨特的時間視窗。一來CPU進入後摩爾定律時期，升級速度已趨緩，國產CPU的效能與國際主流水平的差距將逐步縮小；二來新技術、新架構將為國產CPU帶來發展契機，雲計算、人工智慧、區塊鏈等技術的發展和成熟，將對傳統計算需求形成巨大挑戰並創造出新的計算需求，這時開源指令系統將提供重要的可選項。

對於龍芯中科而言，一方面需要繼續深度構建自主可控的生態體系，抓住資訊產業發展的快車道；另一方面也應積極走向開放市場和國際市場，接軌、參與全球的資訊產業競爭，以獨立自主為支撐，走向開放創新。