算力暴增下国产CPU博弈：x86与ARM路线谁拔头筹？

CPU是国产算力生态关键一环。

最近，国内大厂发布的财报中“AI算力含量”越来越高。

中国移动近两年公司AI投资规模超120亿元，并计划2025年在算力领域投资373亿元，且对推理资源投资“不设上限”。中国联通2024年算力投资同比上升19%，并计划2025年固定资产投资达550亿元，算力投资同比增长28%；腾讯2024年四季度资本开支达365.78亿元，同比增长113.98%，主要用于GPU采购。

算力即国力的在今年得以充分印证。 3月17日，工业和信息化部公布的数据也显示，2024年我国数字基础设施量质齐升。 截至2024年末，全国在用算力中心标准机架数超过880万，算力总规模较上年末增长16.5%。

在这场AI算力热潮之中，算力需求的高速增长，GPU作为人工智能领域的核心计算引擎被置于极高的市场地位，而CPU作为曾经PC端的核心零部件，在AI大模型系统及软硬件的整体调度与协同优化中，CPU也已成为算力产业链中硬件层面的关键一环，在国产算力中扮演的角色愈发重要。

近期，国产CPU厂商也纷纷掘金算力，例如：飞腾正加速布局“CPU+XPU”组合拳，新一代服务器芯片飞腾腾云S5000C和桌面芯片飞腾腾锐D3000，已实现对DeepSeek全系列大模型的端到端支持，兆芯宣布基于其高性能通用处理器的PC终端、工作站以及服务器成功实现DeepSeek-R1-Distill模型的本地部署。

纵观国产CPU竞争格局，x86和ARM便是对弈多年的两大棋手。如今，中国玩家带着“自研”筹码入场，海光信息、兆芯执x86之矛，华为鲲鹏、飞腾舞ARM之盾，龙芯另辟蹊径以“LoongArch”自立门派，而RISC-V开源指令集的追随者正开启破局之旅——这场“芯战”不仅是技术路线的较量，更是一场生态、资本与时间的较量。

如何理解当前国产CPU的竞争格局？在x86与ARM架构的主流技术中，哪些优势和不足决定了它们在市场上的地位？在这一场技术和市场的角逐中，MIPS架构和Alpha架构又扮演了怎样的角色？

芯光闪耀资本赛道

形成四大路线六大厂商割据

围绕中国数字主权的芯片技术路线探索，已在资本市场取得实质性进展。

2022年6月，龙芯中科（SH：688047）以60.06元/股的发行价登陆科创板，成为国内CPU第一股。上市首日，龙芯中科大涨，市值超过350亿元。截至3月25日收盘，龙芯中科每股125元左右，总市值已经超过了500亿元。

紧接着，同年8月，海光信息（SH：688041）在上交所科创板敲钟上市，截至上市当天股市收盘，海光信息每股股价60.1元，较发行价大涨67%，市值近1400亿元。截至目前，海光信息总市值超过3000亿元，仅次于中芯国际，半导体板块中位列第二。

目前来看，龙芯中科、海光信息已成为资本市场的CPU双雄，都赢得了资本的青睐。在资本市场之外，上海兆芯集成电路股份有限公司（简称“兆芯”）已启动上市辅导，背靠中国电子信息产业集团的飞腾信息技术有限公司‌（简称“飞腾”）、背靠华为的鲲鹏，以及成都申威科技有限责任公司（简称“申威”）均在各自坚守的路线下建立了核心竞争力。

CPU作为一个庞大的家族，按照指令集，CPU可分为CISC（复杂指令集）和 RISC（精简指令集）两大 类，CISC 型 CPU 目前主要是 x86 架构，RISC 型 CPU 主要包括ARM、RISC-V、MIPS、POWER、Alpha 架构等。

在中国CPU版图里，刻着四个技术路线的深深裂痕。x86与Arm占据主流市场，MIPS、Alpha固守细分领域，RISC-V则从边缘领域崭露头角，在技术路线与市场版图中各自划定势力范围。

具体来看，海光信息、兆芯依托x86架构开疆拓土，其中，海光信息的CPU产品在信创服务器招标中占据了超40%的份额，且其营收中约70%来自党政及重点行业客户‌。2024年更是收获一份极为亮眼的成绩单，全年实现总营业收入91.62亿元，同比增长52.4%；利润总额达到27.84亿元，同比增长65.72%。

鲲鹏、飞腾以Arm架构攻城略地。鲲鹏通过硬件开放，构筑了整个鲲鹏的产业，已有13家整机伙伴，超17000家伙伴已经完成了鲲鹏的适配。飞腾的市场表现也不容小觑，‌截至2024年底，飞腾CPU的总销量突破了1000万颗‌。

龙芯中科、申威通过自研架构蹚出一条血路。龙芯通过自研LoongArch架构，在政务市场的表现较为突出。‌在北京市的终端设备集采中，龙芯中科的产品占比达到63%。申威在超算领域一骑绝尘，“神威·太湖之光”曾蝉联全球超算四连冠。

需要指出的是，当x86、ARM架构陷入技术封锁的旋涡时，开源指令集RISC-V正成为破局关键的第四条路线。例如：阿里巴巴达摩院自主研发的玄铁RISC-V高性能处理器C930即将在完成交付。中科院计算所已基于RISC-V开发出支持张量运算的“香山”架构，AI推理性能提升400%。

x86路线：商业化落地之王

在CPU的世界里，指令集简直是绕不开的关键词。现在全球主流的芯片基本都在用两大封闭指令集——英特尔主导的X86架构和ARM的ARM架构，分别代表了PC和移动设备的“霸主”。

ARM架构因其开放授权和超强灵活性，已经在全球算力市场占据了主导地位，尤其在手机领域，几乎所有智能手机都搭载了ARM架构。ARM的授权策略就像“土地开发”，给合作伙伴大把空间进行自主创新，最终形成了一个丰富的生态圈。在服务器市场，ARM的开放性更是让更多厂商得以进入，并在云计算领域大放异彩，比如AWS已经把60%的算力转向了ARM架构。

而x86架构则是由英特尔和AMD“二人组”主导，授权体系高度封闭，只有这两家公司能授权其他厂商使用x86指令集。其他厂商想用x86架构，只能通过二者的交叉授权。这种封闭的体系让x86架构在灵活性上显得捉襟见肘，未来可能在面对开放技术生态和创新需求时，难免遭遇瓶颈。

x86架构下的高端处理器设计复杂，其核心技术此前仅掌握在几家国际领先企业手中，x86路线也被外界称为戴着镣铐跳舞的“拿来主义者”，这就意味着采用x86架构的海光信息与兆芯两家厂商会依赖海外企业授权，自主可控存在不确定性。

由于x86架构处理器起步较早，x86架构凭借着Intel+Windows数十年的经营，打造了牢固的成熟的生态体系壁垒，而海光CPU兼容x86指令集，处理器性能参数优异，支持国内外主流操作系统、数据库、虚拟化平台或云计算平台，能够有效兼容目前存在的数百万款基于x86指令集的系统软件和应用软件，具有一定的生态系统优势。

不过，海光则依赖于AMD的Zen架构的授权，其授权模式存在较大的局限性。海光仅获得了AMD第一代Zen架构的IP授权，且此授权限制了其在服务器和PC领域的应用，其技术路径较为封闭。

与此同时，技术授权牢牢掌握在AMD控股的合资公司海光微电子手中。公开信息显示，海光信息通过与AMD成立成都海光微电子、成都海光集成电路得到AMD官方授权，获得x86处理器设计核心技术。其中，海光微电子由AMD主要控股51%，拥有AMD的IP授权并负责芯片生产，这就意味着海光没有技术控制权。此外，上述授权严格禁止C86相关产品解决方案在中国以外市场销售，限制了其在国际市场的扩展。

再看兆芯，成立于2013年，是由中国台湾威盛和上海市国资委旗下的上海联和投资公司合资创建的，威盛持有20%的股份，上海国资委占80%。自成立以来，公司已成功研发并量产多款通用处理器产品，并形成“开先”、“开胜”两大产品系列，达到国际主流同等水平。

公开资料显示，威盛与英特尔有交叉授权协议，这意味着兆芯可以设计和生产x86芯片，技术授权则来自威盛。2020年10月26日，威盛以2.57亿美元的价格将部分x86技术转让给兆芯，后者因此获得了部分x86技术的所有权。

总的来看，通过技术引进策略，兆芯与海光实现了跨越式突破。兆芯以收购威盛资产为契机，一举整合了成熟的芯片研发团队、x86架构专利授权及完整的芯片组技术体系，展现出多重战略价值；而海光依托中科曙光的产业资源，在消化吸收AMD技术的基础上，创新性融入国产安全算法，迅速打开商业服务器市场。

然而这种“借梯登高”的发展模式面临严峻考验：美国对海光的技术封锁导致其无法获取AMD新一代架构授权，兆芯的x86架构授权能否长远也是一个未知数，事实证明，技术引进虽能快速填补性能鸿沟，却难以构建真正的技术护城河，一旦遭遇国际供应链波动，核心技术的“空心化”危机便暴露无遗。

ARM架构：“国产替代”路上再纵深

飞腾与鲲鹏的崛起，在“国产替代”路上又纵深了一步。 自2001年进入中国以来，ARM架构的授权方式允许企业在指令集层面永久买断，不仅能提高可控性，还能加速研发。 因此， 基于ARM架构的第二条技术路线由此进入国产CPU厂商的视野。

2015年夏季，在全球半导体行业权威峰会HotChips的演讲台上，飞腾副总经理张承义带着独特的中式口音，向世界揭开了飞腾“火星”服务器的面纱，成为了世界上第一款基于ARM架构研发的64核CPU，打响基于ARM架构研发的第一枪。

此后数年间，飞腾持续拓宽产品矩阵，相继推出覆盖入门级服务器、桌面终端、嵌入式系统等多元场景的解决方案。 2019年，中国长城通过战略投资获得飞腾35%控股权，使其在信创产业浪潮中加速驶入发展快车道。

截至2024年12月底，飞腾的生态伙伴已超过7100家，共联合软硬件厂商支撑了5500多款飞腾平台设备上市，已经和正在适配的软件超过70000种，飞腾系列CPU芯片累计在国家重点工程和关键行业部署应用超过1000万片。 公开数据显示，飞腾2024全年收入超过20亿元，同比增长5%，研发投入超过11亿元，同比增长10%。

就在飞腾在ARM架构下开疆拓土的同时，华为高举高打迅速切入战场。2019年初，华为推出了自家的首款ARM架构服务器CPU“鲲鹏”，并迅速在全国范围内与各地省市建立了鲲鹏计算产业联盟，向地方输送标准、人才，甚至在各地打造硬件生产基地。

‌ 鲲鹏不仅涵盖了CPU核心的自主研发，还包括了网卡、RAID卡、SSD、DPU等关键部件，构建了一个从处理器到整机的全产业链。 更为重要的是，鲲鹏在获得指令集授权后，能够进行自主演进。

鲲鹏在硬件层面自主研发之外，开源和开放让鲲鹏生态不断扩容。随着在操作系统（openEuler）和数据库（openGauss）等软件层面的开源推进，例如： 操作系统openEuler的开源，使得鲲鹏能够迅速吸引大量开发者和厂商的参与，形成了一个完善的软件生态。 到2024年，openEuler在中国服务器操作系统市场的份额已经突破50%，而openGauss在数据库领域也占据了30%以上的市场份额。

飞腾作为PKS体系领导者，在安全方面具备较强的实力。 所谓PKS 体系，最早由飞腾 CPU（Phytium）和麒麟操作系统（Kylin）的“PK 体系”发展而来。 依托飞腾全新的硬件级安全机制，以相关可信技术为支撑，PK 体系融合“S-Security”的立体防护安全链，升级为 PKS 体系，并全球首创将“可信计算 3.0”技术融入到 CPU、操作系统和存储控制器中， 实现底层架构的本质安全，并成为国内首个计算机软硬件基础体系标准。

对比鲲鹏与飞腾的生态构建可以发现，鲲鹏技术路线比PKS体系 有较明显的技术和产品优势，PKS技术路线比鲲鹏技术路线有较明显的安全优势。 鲲鹏在硬件终端、云平 台、人工智能、中间件等方面具有绝对优势，但在安全方面略逊一筹。 PKS体系 的一个非常显著的特点是“注入安全”，即“PKS”体系中的“S”，PKS 路线将安全贯穿于从CPU、OS底层，到产品服务应用，一直到供应链安全保障的全过程，为信创工程提供内生安全、过程安全和供应链安全的全流程服务。

张承义就曾在接受媒体采访时公开表示，未来国内的技术路线必然会在市场推动下逐步收敛。 在市场爆发的当下，基本上也都能看出来，现在市场最大的两条路线其实就是ARM和x86。 他认为对国内的信创产业，以及未来走出国门开拓市场，最有前景的还是这两条路线。 但是也不否认其他技术路线有生存空间，因为任何应用场景都是多种多样的。 现在整个信创因为更倾向于通用产品，在这种通用场景下对生态的规模和投入的依赖是非常大的。

需要指出的是，ARM阵营虽手握V8永久授权，但ARM架构的“达摩克利斯之剑”始终高悬——V9指令集授权缺失导致技术迭代受阻，这就意味着在机密计算等前沿领域存在代际差距。 虽然相比x86架构相对自主可控，但仍会受制于人。

总的来看，在国产CPU的突围征程中，技术路线之争早已演化为一场关于国家战略与市场法则的深刻博弈。 这种矛盾在x86架构的存废争议中体现得尤为尖锐——作为商业化最成功的指令集，x86占据全球90%的服务器市场份额，海光也在市场上印证了“引进-优化-反哺”成功闭环模式，形成了技术消化与自主创新的正循环，但其封闭性却与自主可控理念形成根本冲突。 而鲲鹏与飞腾借力ARM生态快速起量，并在自主可控上更进一步，但从顶层架构上仍未完全摆脱国外的限制。

中国半导体产业正以多元技术路线为舟，资本市场为帆，在数字主权的浪潮中破浪前行。从x86生态的兼容突围到ARM架构的自主深耕，从RISC-V的开源破局到自研指令集的创新攻坚，国产CPU厂商已构建起覆盖全场景的技术矩阵。资本市场对龙芯、海光等企业的价值重估，印证了“技术+资本”双轮驱动的战略远见；鲲鹏与飞腾在生态安全与商业落地间的平衡探索，则为自主可控开辟了可复制的实践路径。

尽管技术引进的“借梯登高”仍面临国际博弈的考验，但国产CPU已从单一替代转向生态重构——龙芯在政务市场的深耕、申威在超算领域的领跑、RISC-V在AI推理的突破，无不彰显中国芯的差异化竞争力。当开源生态与自主安全形成共振，当资本市场与产业政策协同发力，这场关乎未来的“芯”征程，终将在持续迭代中孕育出属于中国半导体的星辰大海。

采写：李洪力

图表：曙念

编辑：洪力

指导：辛文