国产CPU的前世今生

别看CPU芯片只有指甲盖大小，却凝结了人类在数学、物理、化学和制造业等各个领域的智慧结晶，是电子设备的“大脑”，处理并执行一切的信息以及指令。CPU芯片主要制造材料是大家想不到的一件东西，那就是沙子，当然从沙子变成CPU芯片这个过程是极其复杂和有技术含量的。

国产CPU芯片究竟有哪些难题？

• 提纯：芯片主要是由“硅”这种物质组成的，而沙子是硅的主要原料，虽然制作硅的硅砂便宜量又足，但是在亿万颗砂砾中选择出最纯净的单质硅原料，就需要将天然沙子放在专门的高温处理仪器上进行高温熔化，把沙子中的硅提纯到99.9999999%，9个9的纯度才能制造出合格的单质硅晶体。

• 工艺：提纯后的硅称为硅锭，将硅锭切割成指定尺寸的硅晶圆片之后，进行研磨并抛光，然后是在硅圆上做出电路，可不要小看了这个步骤，在一颗小小的CPU芯片上可以容纳数十亿个晶体管，够全世界每人分一个还绰绰有余，其工艺难度也就可想而知了。

• 成本：CPU芯片体积很小，把里面材料拿出来卖估计也没有多少钱，但是CPU芯片制作难度是非常逆天的，成本也是非常惊人的，芯片巨头Intel公司曾斥资15亿及35亿美元建立工厂研制生产200毫米和300毫米硅锭，用来制作复杂程度更高，功能更强大的集成电路芯片。

从1950年国外的计算机事业就起步了，他们的发展比我们国家快了近半个世纪，巨大的时间差使国外芯片企业占据了全球市场、同时也垄断了相关技术。随着我们国家对芯片产业的扶持力度加大，我们国产CPU芯片产业已经踏上了从无到有，从有到优的提升之路。

• 起步：我们国家第一台数字电子计算机103机1958年在计算所诞生，1965年自主研发晶体管109机，1968年小规模集成电路106机；2001年我们国家相继推出了泰山计划、863计划，催生了一批国产CPU品牌，2002就诞生的“龙芯一号”（代号X1A50），这也是我们国家首枚拥有自主知识产权的通用高性能微处理芯片。

• 发展：在经历数十年的艰辛探索后，国产CPU芯片产业已初具规模，并涌现出一批领军企业。我们根据CPU指令集体系进行分类：

复杂指令集（CISC）下，以X86架构为主，国内代表厂商包括海光、兆芯；

精简指令集（RISC）下，涉及ARM架构、MIPS架构、Alpha架构等，国内代表厂商包括鲲鹏（ARM）、飞腾（ARM）、龙芯（MIPS）、申威（Alpha）等。

随着人工智能、5G、边缘计算、区块链等技术环境的发展，国产CPU芯片技术已然成为信息技术和产业发展的基石。我们国家对国产CPU芯片相关领域的支持力度正在逐步增加，对CPU相关元器件研发资金支持以及财税优惠也正在稳步推进，另外一大批国产CPU芯片厂商在工艺、性能、生态建设等方面也在不断取得突破，未来国产CPU芯片发展潜力巨大，市场规模非常可观。