x86自主新架构即将出现，国内CPU性能可能大幅提升

如果龙芯是国内独立CPU的代表，那么兆芯的x86CPU将有机会在消费市场上与英特尔竞争。但需要注意的是，虽然指令集没有专利保护，但这些指令集的实现方式，即具体的硬件电路，可以申请专利，这也是为什么CPU设计很难绕过英特尔。

近日，兆芯在其官方微信官方账号上宣布，将于2022年推出全新独立架构设计的服务器处理器和桌面处理器，进一步丰富兆芯的产品线，为用户的平滑应用迁移和信息安全提供有力保障。

作为国内x86CPU的代表，兆芯也是世界上唯一能够制造x86架构的CPU企业。如果龙芯是国内独立CPU的代表，那么兆芯的x86CPU将有机会在消费市场上与英特尔竞争。

x86兆芯之路

CPU作为消费电子产品中最重要的组成部分，在当前信息时代的重要性是不言而喻的。然而，从市场的角度来看，由于英特尔和AMD的长期努力，x86在PC端骑行，甚至后来的Arm架构也无法撼动x86的地位。

这主要是因为x86在服务器和PC端建立了庞大的生态系统，包括基于x86的主流操作系统Windows。强大的生态环境使x86几乎不可战胜，许多软件也为x86设计。

但是对于中国来说，国防安全非常重要，必须使用完全国产的CPU，所以有龙芯。对于政府部门和相关机构来说，最好有一个芯片可以运行相关软件，完全独立，所以有一个兆芯。

有趣的是，作为少数能够合法使用x86架构的企业之一，兆芯是如何获得这一架构的？你应该知道英特尔基本上不会授权x86。如果英特尔这样做，Arm早就没事了。

所谓x86授权，实际上是指x86家族的专利交叉授权协议，指令集本身只是一串没有任何法律保护的数字，可以用模拟器随意模拟最新指令集。

但需要注意的是，虽然指令集没有专利保护，但这些指令集的实现方式，即具体的硬件电路，可以申请专利，这也是为什么CPU设计很难绕过英特尔、AMD。

为了确保相关部门的人员可以放心使用通用软件，他们必须使用x86架构。过去，世界上只有三家公司拥有x86知识产权，美国的英特尔。AMD和中国台湾的VIA威盛。兆芯通过与VIA合资成功获得了x86的合法产权，不再受英特尔和AMD的限制。

VIA生产x86CPU主要来自Cyrix和Centaur的收购。有趣的是，Cyrix没有与英特尔达成任何协议，而是通过净室逆向工程生产了与英特尔引脚兼容的CPU。

英特尔愤怒地起诉Cyrix未经授权生产x86CPU，但因为Cyrix的486兼容CPU没有使用任何英特尔专利而败诉。更奇怪的是，Cyrix反诉英特尔侵权，最终双方和解并达成专利交叉授权协议。

1999年，VIA购买了Cyrix，并有能力生产x86CPU。2001年，英特尔起诉VIA的CPU和芯片组侵犯了该公司的专利，但随后VIA起诉英特尔，生成英特尔的CPU侵犯了Centaur的专利，随后VIA与英特尔和解，签署了10年的专利交叉授权协议。后来，该授权延长到2018年。

现在双方的专利交叉授权已经到期，但不用担心，之前的专利交叉授权是永久有效的，也就是说兆芯可以在2018年之前使用x86，但不能再获得英特尔最新的x86架构。

英特尔仍然被称为牙膏厂，长期使用Skylake架构挤压牙膏，IPC指令集没有改变。直到过去两年，英特尔才开始向消费者CPU添加新的人工智能指令集和AVX512，但AMD不支持这些人工智能指令集。因此，除了英特尔自主开发的闭源人工智能加速库外，几乎所有软件都可以在兆芯目前的CPU上运行。

同时，与兆芯合并的VIA过去不仅有CPU，还有北桥、南桥、AOTF7N65音频芯片等技术，可以认为兆芯目前可以提供完整的PC解决方案。例如，如果英特尔在极端情况下不能在中国销售处理器，兆芯的产品可以作为最佳选择。

兆芯的自研结构开始打破英特尔的枷锁

目前，兆芯还掌握了三大核心技术：中央处理器、图形处理器和芯片组，具有相关IP的独立设计和开发能力。与龙芯相比，由于x86架构的优势，兆芯具有更广泛的应用场景，无需担心生态系统。

在兆芯官方网站上，PC和服务器处理器的最新产品是KX-6000和KH-3000系列，2019年发布，采用16nm工艺，最高8核3.0GHz。在性能方面，有相关机构进行了测试。兆芯KX-U6780A的单核性能相当于i5-7400的44%，多核性能约为82%。

根据兆芯本身公布的CPU发展路线图，KX-7000系列将采用全新的独立架构设计，具有DDR5.PCIE4.0等特点，并有业内人士预测，该系列将采用7nm工艺。

兆芯总工程师王伟林曾公开表示，KX-7000的性能目标是达到同期AMDCPU的水平，当然，目前AMD已经推出了5nm制程Zen4，性能更强，如果KX-7000能达到7nm制程Zen3就很棒了。

当然，兆芯的价值不止于此，即使目前的处理器已经能够支持大多数通用软件的运行，这对市场无疑是极其重要的。

例如，虽然许多企业目前的信息系统和PC已经升级，但大多数企业的计算机仍然运行Windows7或WindowsXP系统，如高速铁路前部的维护程序，一些银行取款机程序在XP系统下运行。

电脑寿命长，运行10年以上需要更换。很难保证只在PC二手市场购买旧硬件的可靠性。比如美国航天飞机停飞前，只能被迫去二手市场淘8086。

主要是因为原来的业务核心功能是一样的，业务没有变化，重新开发系统只是浪费。为了更换新电脑，过去的接口、驱动甚至软件都无法支持。这时候就体现了兆芯的价值，可以支持XP下的全套驱动，比二手市场可靠性强很多。

而且有了兆芯，很多行业不再遵循安迪比尔定律，因为很多软件升级后核心功能进步不大，但是对系统的需求增加了很多。大多数情况下，用户只需要核心功能，不需要新版本的附加功能。

在兆芯的硬件控制下，很多行业可以一直选择使用旧版本的软件，比如AutoCAD2000，可以一直使用。如果Word2003能够支持目前的工作，就不需要升级最新版本，减少兼容性问题。

因为软件版本的升级实际上是整个公司的一大笔费用，兼容性问题需要上下游企业相互通风才能解决。这也是兆芯目前的真正价值。

当然，兆芯并没有固步自封，就像现在宣布将使用新架构来设计处理器一样，拥有x86架构的兆芯必然会兼容。届时，中国将拥有高性能的国产CPU，无需考虑生态环境。

小结

如果说龙芯依靠完全自主打造第三套信息生态系统，那么兆芯就是依靠x86生态的国产CPU。但目前也存在性能低但价格不低的问题，普通消费者很难买单。当然，兆芯本身已经能够满足大多数通用软件的运行，未来自主研发架构的出现将进一步提高性能。至少兆芯的出现给了我们除了英特尔的另一个选择。