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现在有哪些国产CPU和操作系统?现状如何?

2018年01月09日 15:46 网络整理 作者: 用户评论(0

  国产CPU的应用领域既涵盖了嵌入式设备、服务器设备等专业领域,也同时面对消费级民用市场。由于服务对象和应用领域的巨大分歧,不同类型的国产CPU在国人“心中”存在感大小相去甚远,如专门针对服务器的飞腾、申威等,不说默默无闻,也很少显赫于报端。对于这种旨在服务专业领域,甚至拥有军方资历的CPU品牌,普通国人是并不关注的,他们本身就与大众有着相当的距离,也应当如此。

  现在有哪些国产CPU和操作系统?现状如何?

  真正让大家耳熟能详的品牌,无一不是不仅仅满足于专业领域,旨在在消费级市场上闯出一番天地的选手,比如我们十几年如一日在新闻中能够看到的龙芯,就是个中典型。

  现在有哪些国产CPU和操作系统?现状如何?

  消费级市场最大的特点,就是知名度和历史惯性的重要性一直高于单一产品技术的先进性或功能性,因为这是一个被充分培育的市场,默默无闻的产品绝无可能一飞冲天。于是,为了让大众理解自己存在的价值,各个国产CPU品牌无不在宣传策略上选择与业界知名品牌做对比。

  我们一次又一次地看到各种新闻描述国产CPU能够在某种条件下追上Intel或AMD的技术水平,甚至已经对此麻木,就是这种不得已因素的直接体现。这种主观上无可指责,客观却带来“攀附”效果的宣传,既培养了一大批专门用户自己心中“图腾”的国产CPU粉丝,也创造了大环境对国产CPU的一种疏离感与不信任感。

  国产CPU分这么几类吧:

  先不谈制造,只说CPU设计:

  1. 龙芯这种从下到上都是自主设计,指令集虽然是模仿的,但也勉强算是自主的,现代CPU架构下指令集的差异性已经不大了。

  2. 用开源的硬件方案的,代表类型有SPARC架构下的一些CPU,比如神舟飞船上用的就是这类,拿别人开源的东西改改就可以用了。

  3. 直接买别人的硬件方案,这了指的是买了全套东西的那种,代表类型有alpha架构,也就是申威系列,太湖之光用的。

  4. 拿别人的授权,然后生产CPU的,代表类型是华为海思这种,拿到ARM的授权,然后重新设计的,虽然ARM会提供公版,但像拿来直接用还是有点难度的。

  5. 破解、抄袭、打磨别人家的CPU的,有一些研究所在做。

  以上只是分类,就现状来说:

  龙芯这种其实意义是最大的,基本上把CPU设计中所有的水都试过,虽然也出过能跑Linux的桌面版本,但整体技术来说有点落后,并且市场前景也不乐观,MIPS自己都快死了。

  龙芯肯定会活着,至少作为国家战略的技术储备,也会有人让它活着,但活的好不好就难说了。玩硬件太烧钱了,看Intel挣的多,烧的钱更多。

  SPARC和alpha其实在实际中差不多,一种是开源的,另一种是整体买过来的。问题在于,不管是开源还是买的,基本上搞不到太好的东西,虽然申威拿到的超算的第一,但申威自身的问题很多,比如内存设计就很弱,适合做并行计算,但不适合民用。当年太湖之光拿下超算第一的时候,很多人觉得国产CPU成气候了,其实不是那么一回事,民用领域对单核性能要求很高的,申威的单核可能还不如龙芯(没研究过具体数据,可能有偏差),申威的优势在于浮点性能强悍,但普通用户要那么强的浮点性能干嘛?

  SPARC多用在航天领域,欧洲人一直在用,我们在后面跟着学(之前写的有误,老美用的是PPC,欧洲人用SPARC),我们自己造的SPARC整体上还是有一定的差距,如果只是使用的话,已经足够了。

  再次强调,这两类不太适合民用。

  第四类就是拿授权,自己设计Soc之类的,这类包含很多,广义一点来说,兆芯(x86)、飞腾(ARM)、海思(ARM)、展讯(ARM)等等,好像PPC指令集在国内也有拿到授权的。龙芯拿到MIPS授权以后,其实也可以归到这类,但毕竟龙芯早期确实是全自主设计,只不过是“兼容”MIPS指令,而且龙芯发布的年代国内缺人缺钱,条件要困难的多。

  狭义的看,像兆芯这种其实不算,因为没有什么自主性可言,其实就是VIA,但要是哪天VIA卖给国内也许不是什么坏事,起码可以合法生产x86的CPU了(评论里说最新的兆芯已经重新设计IP了,如果这样就跟海思之类的差不多)。

  拿到的授权不同,自主的程度也不一样,有些可以做深度定制,有些就只能简单改改,因为这类厂商实在是太多了,我了解的不全,不好一一评价。但我个人认为,从商业化的角度上看,这条路是最好走的。兼容性上没有门槛,前期不需要烧特别多的钱(但也不少),对于商业化来说相对比较容易。

  最后一类是拿别人的片子搞破解抄袭之类的,基本没有什么市场可言,要么是打着科研的旗号,要么打着国防的旗号,要么就是纯粹骗钱,当然可能两三种情况并存的也有。还有,特别注意区别一下龙芯是自己做出来的,汉芯是靠打磨骗钱的,两个不是一回事。

  以上都是CPU设计方面的。

  生产方面,国内芯片工艺相对落后,光刻机被卡着脖子,高端的芯片生产不了。这里的芯片类型包括但不限于CPU、内存、Flash存储等,低端的可以做一些,高端的基本没戏。设计CPU已经很烧钱了,造CPU就更烧钱,这方面除了收购别人已经没有捷径可言,可是稍微好点的又限制中国收购(镁光),龙芯过去都是委托别人制造的。

  光刻机虽然是别人不卖,但主要原因还是工业积累的时间不够长。从科技树的角度上看,光刻机依赖于高精度机床、高精度光学设备(镜片),这些东西国产的都不行,说到尼康,都知道是做单反的,其实尼康还做光刻机,而国内就没有这样的企业,所以国产光刻机的路还很漫长。

  以上是关于CPU的。

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  说的到国产操作系统,这个话题就太大了,因为广义上说国产操作系统太多了。

  大致分这么几类:

  1. 全自主设计的; 2. 拿开源的改的; 3. 合法的拿闭源的改的; 4. 不合法的。

  以上所有大类又可以细分为民用市场和专用领域两大块,其中2、3条又分为改logo改皮肤的,以及深度定制的。

  软件不像硬件那么好界定,毕竟指令集什么的,是一下就能看出来的,软件想要搞清楚究竟是借鉴还是抄袭还是原创,有一定难度。

  下面挨个细说一下:

  全自主设计的,这个怎么说呢,要说多,也非常多,一个计算机专业的本科生或者研究生,水平高的就能自己搞一个简单的内核,16位的、32位的、64位的,基于SMP/SMT的,甚至带虚拟化的,我自己都写过类似的东西。难度一点也不高,但操作系统重要的是生态,这方面全自主设计的国产系统基本上是零。

  全自主设计的国产系统,一般都在专用领域,总之民用的不多见,比如嵌入式的DJYOS(我不是太了解,只是听说)等等。

  拿开源的改的,是国产系统里最常见的方式,因为这样可以避免生态系统的困局,但也很容易招骂,比如过去的麒麟、红旗之类的。基本上都是改Linux,或者BSD系列。这里也有一些深度定制的,比如deepin之类的。

  安卓家族从广义上说也是这类,几家手机厂商都在搞,另外像阿里云之类的也属于类Linux系统。

  普通用户接触的“国产”操作系统,大部分属于拿开源的改的这一类。同时,在超算、嵌入式领域,这种思路也行得通。

  合法拿闭源的改的,这类里也有不少,只不过很多人不了解。跟硬件一样,软件一样可以拿到完整的授权(源码级),然后就可以自己DIY了,只不过要掏很多钱,代表类型是VxWorks这类,在嵌入式里很常见。我在上家公司做交换机的时候,OS的核心也是买的。

  还有一类是不合法的,但这种却没人管,因为管不了,主要集中在国防,航天军工这类行业里。前面我已经说了,国内喜欢抄老美的方案,不管硬件还是软件,硬件的CPU抄完,操作系统也跟着抄,但因为不敢明面上直接抄,只好打着兼容XXX系统这种旗号了,究竟这类系统是全自主的还是全抄袭的还是混合的,我也搞不清楚,民用领域很难接触到,不做评价。

  就出路而言,2、3、4其实差不多,论自主可控程度,基本上都是一致的(都有源码)。别觉得抄的东西不一定就好,其实抄别人的,本身也不那么容易,抄好了反过来把对方吞并,也不是不可能。

  有些领域因为要紧跟着老美的步伐,不得不采用抄袭的方式,这其实是一种省钱办事的好方法,自己去试水需要付出的时间和金钱的代价都太大,本来我们就落后,再挨个试水,差距只会越来越大。

  有人会说源码不是中国人写的,不安全。我想说的是:源码都给你了你还觉得不安全,那什么是安全?中国人自己写的就安全无bug?简直是笑话。是从头写一个操作系统更容易更稳定,还是拿现有的源码研究更容易更稳定?

  至于民用系统,走Linux的路子其实也没什么问题,将来国内企业有钱了,保留Linux上层API,把内核换了就完事了,况且Linux社区里华人的贡献也不少呢。Linux是属于全世界的。

  同时,也别把国产系统想的多么重要,从科技树的角度上看,国产系统依赖国产硬件,国产硬件依赖国产工业设备(机床、光刻),先把依赖性搞清楚了再看看哪个才是最重要的。

非常好我支持^.^

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( 发表人:龚婷 )

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