CPU的发展现状及其在中国的发展方向_杨帆

企业导报 2010 年第 12 期
CPU
的发展现状及其在中国的发展方向
杨 帆
（武汉科技大学城市学院，湖北 武汉 430083）
【摘 要】CPU 自计算机诞生以来就一直平稳升级、换代、过渡，充当着计算机大脑的角色，已发展成为全球信息产业的支柱，
分析了 CPU 的发展现状及其在中国的发展方向
。
【
关键词
】中央处理器；发展现状；发展方向
CPU 的英文全称是 Central Processing Unit，我们翻译
成中文也就是中央处理器
。CPU 从雏形出现到发展壮大的今天，
由于制造技术的越来越先进，在其中所集成的电子元件也越来
越多，上万个，甚至是上百万个微型的晶体管构成了 CPU 的内
部结构
。CPU 的内部结构可分为控制单元，逻辑单元和存储单元
三大部分
。从其应用方面来分类，CPU 可以被分为通用型 CPU、
嵌入式 CPU 与专用型 CPU 三类
。
一、国内外 CPU现状
据中科院计算所介绍，
“十一五”计划期间，中科院计算所
将研制多核的龙芯 3 号，可用来研制生产高性能的计算机和服
务器，进一步缩小与国外先进水平的差距。现在龙芯系列研发
和推广的重点依然是龙芯 2 号产品，与此同时也末放弃龙芯 1
号和 3 号的继续研发，龙芯家族的各号产品嵌入式系统（龙芯 1
号）、PC 机（龙芯 2 号）和服务器（龙芯 3 号）研发将齐头并进。面
对中国这个潜力广阔的大市场，龙芯还有很长的一段路要走，
合理地找准市场地位，如何发挥其产品的技术优势并加大应用
推广的力度，是目前龙芯处理所需要做的
。目前单核心处理器
已经走到尽头，在国外双核心被 Intel 和 AMD 确定为下步发展
项目。双核处理器的应用环境已经颇为成熟，大多数操作系统
已经支持并行处理，许多新或即将发布的应用软件都对并行技
术提供了支持，双核处理器一旦上市，系统性能的提升将能得
到迅速的提升，整个软件市场其实已经为多核心处理器架构提
供了充分的准备
。在单一处理器上安置两个或更多强大的计算
核心的创举开拓了一个全新的充满可能性的世界。多核心处理
器可以为战胜今天的处理器设计挑战提供一种立竿见影、经济
有效的技术———降低随着单核心处理器的频率（即“时钟速
度”）的不断上升而增高的热量和功耗。
二、中国发展 CPU的方向
关于中国发展 CPU 的方向，本文准备从宏观和微观两个方
面进行分析。宏观方面也就是战略上，我们应从以下两个方面
着手：（1）建立一个长远的、持续的培育、扶持、发展计划，并注
意全盘布局
。
（2）遵守市场规律，以产品养活技术，以技术推动
产品
。
CPU 是一个门槛高
、
难度大
、

投入多
、
见效慢的项目，不是
普通中小型企业有能力做的
。
发展中国 CPU 技术，要做大格局，组大团队，立大项目
。
要
做长远规划，持续运作，要在指令集
、
内核体系结构
、
设计实现
方法
、编译与汇编系统、操作系统等各方面作全盘布局。要对有
潜力的团队
、企业做必要的扶持，帮助一条条小鲤鱼跨越龙门，
进入市场经济的大海；微观方面也就是战术上，发展自主知识
产权的 CPU 必须攻克三大堡垒
。一是应该先攻设计技术堡垒，
在专用型 CPU 和嵌入式 CPU 上找突破口；二是要攻克工艺技术
堡垒，要兴建 0.18 微米以下之生产线；三是攻克专利保护堡
垒，建立自己的专利保护防御体系
。短期应从嵌入式 CPU 及专
用型 CPU 突破。面对通用型 CPU、嵌入式 CPU、专用型 CPU 三个
战场，应主攻后两个。通用型 CPU 采用最尖端之设计技术与工
艺技术，并且战场上专利地雷密布，竞争对手强大，宜跟踪观望
而适机以待。嵌入式 CPU 种类繁多，技术参差不齐，中国有巨大
市场，适宜于由浅入深，渐入佳境
。战术上应倾向将 CPU 与 ASIC
（Application Specific Integrated Circuit 专用集成电路）
集成在一起设计成系统级芯片（SOC），并与中国自己的集成电
路生产线和自己的系统产品厂商共结联盟，互相推动。专用型
CPU 乃新兴战场，局势未明，方向不定，宜迅速进入，抢占有利地
形，参与制定游戏规则，伺机主导局势发展，或制定自己的规
范，将战争引入自己可以掌控之方向
。
其中犹以安防 CPU 为最佳切入点。此类 CPU 乃近几年来网
络技术带来的产物，它是未来之明星，况且安全保障乃国家行
为，在国防、公安、银行、电子商务等领域具有至关重要之意义，
其专利陷阱少，技术难度并非尖端，可自定标准，自成食物链，
我们行动宜早不宜迟。举世瞩目的“9·11”事件发生之前，安防
处理器的市场已迅猛地发展。由于相关用户对安防问题解决方
案需求的持续增长，网络设备制造商已针对此需求开发了专用
的加密 CPU 技术，它们在加密解密的速度上远远超过了传统的
微处理器。此次恐怖主义袭击事件使得安防问题成为业内人士
关注的焦点。那些生产与安防相关的半导体产品制造商们极力
向客户阐述其产品是如何有效的防御此类威胁。安防 CPU 将在
提高安全性及保密性方面起到至关重要的作用，但这种作用究
竟能够在多大程度上服务于人类，还是个未知数。
参 考 文 献
[1]王裕明，于毅红．CPU 家族的回顾与展望[J]．电脑技术．2000（2）
[2]冯亚林，张蜀平，赵和义．CPU 的过去、现在与未来[J]．微电子
学．2002（5

）
[3]李磊．主流 CPU 的历史发展与趋势分析[J]．中国西部科技．2004
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[4]张力．P4 之后通用 CPU 的发展方向探究[J]．赤峰学院学报（自然
科学版）．2006（5）
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