到底什么才是真正的自主可控CPU？

作者丨孙中婵  编辑丨杜思远

众所周知，CPU（即中央处理器）包含运算器和控制器，主要功能是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。作为整个电脑系统的心脏，其重要性不言而喻。在国际形势上，掌握核心技术就掌握了主动权。处理器是信息技术的核心，国产处理器自主研发是推动我国安全可控信息技术和产业发展的前提。

然而，CPU的制造是一项极为复杂的过程，当今世上只有少数几家厂商具备研发和设计CPU的能力，比如Intel公司、AMD公司、IBM公司等。如果把CPU比作是一个房子，那么CPU架构就是这个房子的设计图纸，规定了它的面积、朝向、格局等。有了好的架构，才能为真正实现自主可控打好基础。

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因此，国内的CPU企业面临着三种选择：一是自己发明一种处理器架构；二是购买其他商业公司的处理器IP直接进行生产销售，这种则不属于自主可控的范畴；三是购买架构授权。目前国内的CPU企业大多选择第三种方式。根据不同架构，可以将国内CPU分成不同派别。

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当然，仅仅取得架构授权是远远不够的，我们还需要对指令集进行消化吸收并在这一基础上进行创新，而这也成了考验一个公司自主可控程度的一个重要因素。通俗讲，一个企业在指令集消化吸收和创新上做的越多，实现自主可控的可能性越大。就好比我们写一篇文章，文字的字体取得了授权，但具体怎么写、写到什么程度就要看个人写作能力了。

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近些年，随着国际形势的变化以及政策的出台，市场上涌现了各种号称生产“国产自主可控CPU”的企业，究竟什么才是真正的自主可控CPU？我们先来看看大家的观点：

首先，我们先搞清楚什么是“自主可控”。

中央网信办总工程师赵泽良认为：

无论是自主可控、安全可控还是安全可信，其基本含义都是一致的，基本要求也是一样的。

1、产品和服务提供者不应该利用提供产品和服务的便利条件来非法获取用户系统中的信息、用户设备中自己的信息或者不应该损害用户对自己信息的自主权、支配权。

2、产品服务提供者不能利用提供产品和服务的便利条件来非法控制、非法操纵用户的系统、用户的设备，损害用户对自己系统、设备的控制权。

3、安全、网络产品和服务的提供者，不应该利用广大用户对产品和服务的依赖搞不正当竞争、谋取不正当利益，比如停止不必要的安全服务、搞垄断经营等等。

中国工程院院士卢锡城认为：

在经济全球化的开放形势下，简单地用“国产化”或“有自主知识产权”来表征产品的自主可控容易产生误导。国产的产品中可能包含仍受制于人的技术“命门”；“有自主知识产权”的产品中可能包含技术上尚未完全掌控的开源资源。衡量自主可控水平的准确“尺子”应是安全可控程度。

上海高性能集成电路设计中心高级工程师田斌认为：

自主可控更多强调的是能力建设 ，安全可控更多强调的是目标和效果。要实现关键信息基础设施的安全可控，其核心芯片和核心软件必须是自主研发的，即所谓“自主不一定安全，不自主一定不安全”。

其次，我们需要了解取得架构授权后的CPU企业存在何种风险。本质上来讲，所有的架构授权都有风险。因此，取得授权的时限和可操作程度关系着自主的程度。只有将自主权掌握在自己手中，才能创造出真正自主可控的CPU。

就目前公开资料显示，龙芯已经购买了MIPS架构的终身授权，并可以在指令集上进行修改，且2018年，MIPS宣布指令集免费授权，这对龙芯和君正无疑是一大利好；飞腾取得了ARM技术架构，可对CPU计算模块（内核）在内的代码进行修改；兆芯得到了台湾威盛VIA X86架构的专利；申威取得了Alpha架构的授权，指令集也可以基于Alpha进行扩展；华为拥有ARMv8的永久授权......

中国工程院院士倪光南认为：

根据很多机构验证和民众感受，被普遍使用的信息技术设备是有后门的。比如，操作系统可以被随时停服，可以被“黑屏”，可以被强制升级，这些都不是我们能够掌控的。所以我们认为，与其说“技术落后会挨打”，不如说“技术受制于人会挨打”。至于将引进技术穿上国产的“马甲”，这种做法不过是自欺欺人。科学技术是无法花钱买来的，靠技术引进难以摆脱后面受制于人的局面。

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上海高性能集成电路设计中心高级工程师田斌认为：

一般而言，架构授权的有效期越长越好，在取得授权的前提下，一定要认真研究延续授权的前提条件。比如，有些厂家在授权时有严格的商业条款，尤其是禁止被授权方面向敏感领域研发处理器芯片。

如果遵守条款，那研究自主可控的处理器就成了“一纸空文”；如果违反了这些条款，则很有可能拿不到“续签”，前面的投资投入就会荒废。另外，处理器技术发展到今天，经过了长期演进，其内部架构和逻辑关系已经变得错综复杂，可谓牵一发动全身。即使能拿到一个成熟的处理器的完整源码，要分析透彻也非常困难。

龙芯中科总裁胡伟武认为：

那些引进的所谓国外先进技术，大都是在国际市场上被淘汰的产品，不符合市场发展需求，因此希望打着“自主可控”的旗号，在党政军信息化市场得到应用。有些单位或企业把国外的CPU拿来改换标签，或者稍作改动进行流片，然后在党政军机关展开积极游说，试图打上“自主可控”的标签，其本质是为小集团利益牺牲国家安全利益。

中国工程院院士倪光南认为：

能否满足自主可控，至少应该在以下五个方面进行考量：

第一，知识产权(包括标准)自主可控。

第二，技术能力自主可控。这意味着要有足够规模、具备技术支撑能力的队伍。

第三，发展主动权自主可控。如果对一项技术发展没有话语权，只能被动地跟随，只知道今天能做，不知道明天还能不能做，这不能算自主可控。

第四，供应链自主可控。

第五，具备“国产”资质。不过，现在“国产”还没有统一评估标准。只是根据企业资本构成来评估资质，我们主张还需对该产品的本国工业增加值进行评估。某些发达国家要求产品在其本国的工业增加值超过50％才能作为本国产品，这可供我们借鉴。

最后，我们应该搞清楚具备何种条件才能称为“自主可控CPU”。

中国工程院院士卢锡城认为：

1.0版（包括国家实施自主可控推进战略以来全部成果的集合）采用的兼容发展模式，短期看，可以快出成果满足急需，长远看却难以走出可持续发展的创新道路。首先，兼容模式意味着跟跑，发展权操在他人之手；其次，兼容模式产品难有特色，市场竞争乏力，价格也无优势；再有，兼容模式很难实现高安全可控等级。跟在别人后面追赶，不自主创新，最终还是要受制于人。“市场换不来核心技术，有钱也买不来核心技术，必须靠自己研发、自己发展。”

上海高性能集成电路设计中心高级工程师田斌认为：

国产处理器的一个理想目标状态是：处理器自主研发（拥有自主知识产权），掌握创新发展的主导权；围绕自主处理器的软硬件生态极大丰富，基于自主处理器的软硬件产品成为主流，掌握产业发展的主导权；自主处理器在国内完成流片封装测试等工作，获得厚实的工业基础支撑，掌握可持续发展的自主权。

龙芯中科总裁胡伟武认为：

CPU作为信息技术体系中的核心器件，被大量运用在党政、交通、金融、能源等关键信息基础设施领域，事关国家安全。自主可控CPU应具备3个原则：

一是CPU研制单位是否符合安全保密要求；

二是CPU指令系统是否可持续自主发展；

三是CPU核心源代码是否是自己编写。

这3点作应为构成CPU是否自主可控最核心的评判标准。

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上海兆芯集成电路有限公司市场营销总监何英松认为：

兆芯自成立开始就抱着完全产业化的心态和商业化的要求来要求自己。公司首先有完全自主的lP核，100%在自己手里，不需要向外面购买。兆芯的CPU、 GPU等所有核心技术在自己手里，应用起来非常方便。第二，兆芯自成立以来就坚持x86的全兼容路线，支持Windows及国产操作系统，兼容上亿种软件及上千种外设。另外还具备自主安全可靠的特点。整个芯片的设计研发都是由中国团队在境内完成的。

天津飞腾信息技术有限公司总经理谷虹认为：

开放并不意味着不自主，自主不是要封闭起来，自主是有发展权。传统观念是：如果不在我手上就不好发展，另外，开放不意味着不跟着国际主流走，更不意味着不安全。

飞腾的开放有三个原则：

1.主流+ 开放，即坚持跟着国际主流的技术路线走；

2.自主+开放，即坚持自己的核心技术；

3.安全+开放。

结合上述观点，各方对于“什么是真正的自主可控”、“具备哪些条件才是真正自主可控CPU”的认识不尽相同，你认为呢？依据这一逻辑，你认为哪些企业才能生产出“真正”自主可控的CPU呢？

参考文献

[1]《细数一下国内自主开发CPU的公司与现状，以及它们选择的指令集流派》.[EB/OL]硅农亚历山大.2018-04-24

[2]《ARM和x86比较》.[EB/OL].zkzqzzz.2017年10月26日

[3]田 斌 张 伟上海高性能集成电路设计中心.《国产处理器自主研发要素初步研究》[J].信息安全研究.2018,4（1）

[4]倪光南 中国科学院计算所.《发展信息技术应立足自主创新 》.[J].中国信息化.2016（5）:7-8

[5]倪光南 中国科学院计算所.《考量信息化自主可控的五大”标尺》.[J].信息安全与通信保密.2015（9）:20

[6]迎九 《电子产品世界》编辑.《三家国产高端CPU厂商的探索实践》.[J].中国芯.2017（9）:21-40

[7]卢锡城中国工程院院士.《聚焦安全可控——核心信息技术自主可控发展思考》.[J].中国信息安全.2018（3）:46-50

[8]胡伟武 龙芯CPU首席科学家.《自主可控CPU“三要素”》.[J].信息安全研究.2018（5）:412-414

[9]《网络产品和服务安全审查办法（试行）》讨论之二：到底什么是自主可控？.[EB/OL]国家互联网信息办公室副主任王秀军.2017-12-25

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