鲲鹏、海光、龙芯等六大国产芯片在指令集方面,有哪些异同?

业界将鲲鹏、飞腾、海光、兆芯、龙芯、申威这六大国产芯片统称为“国产CPU六君子”,那么,他们在指令集授权方面都有哪些异同呢?

首先,鲲鹏、飞腾、海光、兆芯、龙芯、申威这六大国产芯片他们有一个共同的特点,那就是其架构技术和指令集授权均来源于国外。

其中,鲲鹏、飞腾使用的ARM指令集,授权来源于英国公司ARM;海光、兆芯使用的是X86指令集,海光的授权来源于AMD,兆芯的授权来源于威盛;龙芯采用的是MIPS指令集,申威使用的是alpha指令集,这两个也是国外的。虽然现在龙芯、申威都研发了自己的指令集,但从本质上来说,还是也都借鉴了国外指令集,在其基础上衍生的产物。

虽然鲲鹏、海光、龙芯等六大国产芯片的指令集都是从国外引进的,但是路线和迭代的权力却各不相同。目前,可以将鲲鹏、飞腾、海光、兆芯、龙芯、申威六大国产国产CPU架构大体可以分为三类:

第一类,是以龙芯和以申威为代表的“引进+自研”模式,其中龙芯基于MIPS授权,研发了LoongISA指令系统和LoongArch架构;申威以Alpha架构为基础拓展自研架构。二者均拥有较为独立的技术体系和生态,自主迭代不再受限。

第二类,是以飞腾和鲲鹏为代表基于 ARM 指令集授权的国产芯片。基于授权,企业可以对指令集架构进行改造研发。然而,已经获得ARM v8 架构授权的鲲鹏、飞腾虽然拥有指令集架构迭代的能力,却没有持续迭代的权力。原因在于ARM公司合作模式,只出售某一代微架构指令集授权,厂商只能基于获得的授权进行有限的开发,而ARM最新的v9架构已经明确不会卖给国内。

第三类,是以海光、兆芯为代表的获得X86授权的厂商。基于X86交叉授权模式,海光、兆芯可以自主开发、持续迭代、创新自己的产品,自主迭代也不受限。

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