背景
经常被亲戚朋友问道类似信创问题,芯片问题,如果讲专业术语的话对方不一定爱听,又枯燥,毕竟自己上学最不爱听的就是这类老师的课程。。。
如果不讲的话还显得自己不专业。。。
所以写篇博客总结一下 从科普举例 然后讲讲信创重点难点之类的 ,正好未来公司要做信创,也算有个提前准备。
本文主要回答几个问题目前信创基本情况,为啥计算机软硬件又狠毒很多不统一的情况,不想被卡脖子的话,下一步信创发展发现RISC-V是其中一个。
简单先先打几个比喻:
"指令集是语言,芯片是说话的人,最后用户还要喜欢你 愿意买单,用的习惯才行(操作系统+软件生态)。
信创要的是:
既要掌握语言规则(指令集自主),
又要自己能培养说话的人(芯片自主),
还要有听众爱听(操作系统和软件生态建设)。"
目前的信创自主可控链条(从下到上):
- 物理制造(原子级) ← 光刻机被卡
↓ - 指令集(语言规则) ← RISC-V已突破
↓ - 芯片设计(培养人) ← 海思/平头哥已能
↓ - 操作系统(建生态) ← 统信/麒麟已可用
↓ - 编程语言(诸多开源可用) ← 已有自主语言
↓ - 应用生态(开商店) ← 正在建设中
↓ - 用户体验(过日子) ← 最终目标
当前状态:
✅ 4-7层:基本可控或快速突破中
⚠️ 2-3层:RISC-V突破,但制造受限
❌ 1层:最底层被卡脖子 (最近好像有所突破 深圳好像有一个屋子一样大的 EUV光刻机造出来了 不过还有很长的路要走 老外爆出来 估计要搞事 说是我们挖人搞的 大家可以自己去查一下)
一、信创分层概述
信创关键技术依赖度
| 技术层级 | 国产化难度 | 美国控制力 | 信创突破现状 |
|---|---|---|---|
| CPU/芯片 | ⭐⭐⭐⭐⭐ | 极高 (EDA/制造/IP) | 多路线突破中 |
| 操作系统 | ⭐⭐⭐ | 高 (Windows生态) | 统信/麒麟已可用 |
| 数据库 | ⭐⭐ | 中 (Oracle等) | 达梦/人大金仓成熟 |
| 应用软件 | ⭐ | 低 | 办公/行业软件基本替代 |
| 外设/接口 | ⭐ | 极低 | 完全自主可控 |
结论:CPU是信创最难、最关键的突破点
二、CPU技术架构详解
CPU"套娃"结构对比表
| 层级 | 是什么 | x86/ARM/RISC-V差异点 | 信创影响 |
|---|---|---|---|
| 应用层 | 软件程序 | 无差异 | 生态迁移成本 |
| 系统调用 | OS接口 | 调用方式不同 | 需重写驱动 |
| 指令集架构 | CPU语言规范 | 根本不同! | 无法兼容 |
| 微架构 | 电路实现 | 同指令集不同设计 | 性能差异 |
| 物理设计 | 晶体管布局 | 各厂商专利 | 制造依赖 |
| 制造工艺 | 纳米制程 | 台积电/三星代工 | 最薄弱环节 |
三大架构技术对比
| 特性 | x86 (Intel/AMD) | ARM (苹果/华为) | RISC-V (开源) |
|---|---|---|---|
| 指令集 | CISC复杂指令集 | RISC精简指令集 | 模块化RISC |
| 授权模式 | 闭源芯片 | 架构/IP授权 | 开源免费 |
| 中国厂商 | 海光(AMD授权) 兆芯(VIA授权) | 华为(v8永久授权) 飞腾(v8授权) | 阿里平头哥 赛昉科技 完全自主 |
| 生态现状 | Windows绝对主导 | 移动端垄断 桌面渗透 | IoT快速增长 |
| 信创地位 | 存量兼容 | 过渡方案 | 未来主力 |
50% 30% 20% 信创CPU三条技术路线 x86授权路线 (兼容存量) ARM v8路线 (性能平衡) RISC-V路线 (自主可控)
三、扩展计算机其他相关设备 - 外设等接口的统一与分裂
对比:CPU vs 外设的标准统一性
| 领域 | 统一状态 | 统一时间 | 统一原因 | 信创影响 |
|---|---|---|---|---|
| CPU指令集 | ❌ 三分天下 | 从未统一 | 商业利益/历史包袱 | 最大障碍 |
| 内存(DDR) | ✅ 全球统一 | 2000年DDR1 | 性能需求驱动 | 无影响 |
| 磁盘接口 | ✅ SATA统一 | 2003年 | 简化设计/降低成本 | 无影响 |
| 网络协议 | ✅ TCP/IP统一 | 1983年 | 互联互通刚需 | 无影响 |
| USB接口 | ✅ Type-C统一 | 2024立法 | 欧盟强制+用户痛点 | 利好国产 |
| 充电协议 | ❌ 多种竞争 | 未统一 | 厂商利润/差异化 | 转换器可解决 |
| 蓝牙/Wi-Fi | ✅ 标准统一 | 1998/1997 | 互联刚需+行业联盟 | 无影响 |
统一性规律总结
是
否
是
否
能忍
不能忍
技术标准能否统一
是否"不统一就死"?
✅ 必须统一
如:TCP/IP网络
是否有强权强制?
✅ 强制统一
如:欧盟USB-C
用户能否忍受?
❌ 继续分裂
如:CPU架构
✅ 市场倒逼统一
如:磁盘接口
统一成功
长期分裂
关键发现:
- CPU最难统一:没有"不统一就死"的压力,用户能用虚拟机/转译层忍受
- 外设易统一:互联刚需或强权立法推动
- 信创启示:CPU必须多路线并行,外设可快速国产替代
结合社会总结
"新东西容易统一(没包袱),老东西难统一(成本高);
涉及互联的必须统一(不然不能用),涉及赚钱的就不统一(要差异化竞争);
强权能强制统一(如欧盟),没权威就各自为政。"
CPU属于最难统一的那种:老东西(40年)+ 赚钱工具(商业模式不同)+ 没有全球技术权威 + 用户有变通方案(虚拟机/翻译层)。
所以答案是:**
有些东西统一对大家都好,但既得利益者不让,改造成本又太高,只要用户还能忍,就会一直分裂下去;
除非全世界人民联合起来RISC-V ,哈哈 。**
