深度｜英特尔、AMD、英伟达、高通的指令集，你了解多少？

经常会在后台，或者相关的信息下面看到，有了解一些的小伙伴问道，说如果ARM停止了授权，我们还能不能继续生产芯片。那么今天就普及一下我国CPU的几种指令集。

首先先问一下小伙伴们，提到芯片，你首先会想到哪家公司？可能大伙会知道那么几家公司，比如英特尔、AMD、英伟达、高通、联发科。

那如果指令集呢？你又知道哪几种呢？估计很多的小伙伴就要麻瓜了。

一、什么是指令集

如果把造CPU比喻成建设一套房子。那么指令集就是施工标准。设计方依照甲方项目（用户、市场）的需求，建立好建造的施工标准跟图纸（指令集），施工方根据设计方的标准跟图纸，最终生产合格的产品(CPU)。

但是由于甲方最终产品的使用场景不同，比如小区、办公楼、商业综合体、体育场等等。所以设计方在设计的时候，会依照实际的需求，在设计的时候出具不同的标准。然后在市场跟用户的验证下，最终形成几个主流的标准，不适合的标准被淘汰。

二、国际主流的指令集跟使用场景

从现阶段的主流体系结构讲，指令集可分为复杂指令集和精简指令集两部分。

三种主流架构

目前在国际上主流的有三种：

1.以英特尔、AMD为代表的复杂指令集，所采用的架构是X86架构。该指令集是英特尔建立，授权给AMD生产销售。主要使用在PC电脑、服务器等。

2.精简指令集大名鼎鼎的ARM公司建立。然后把IP授权给各家芯片公司，跟各芯片厂家授权授权费（保护费）。例如国外的高通，三星，国内的联发科、华为、展讯等。主要是使用在手机、平板电脑、无线耳机、电话手表等产品上。

3.RISC-V业界新起之秀，同样是精简指令集。加州大学伯克利分校建立。但经过全球许多的志愿者和行业工作者的努力，目前已经成为全球主流架构之一。

采用开源RISC-V指令集可以自由地用于任何目的，并且允许任何人设计、制造和销售RISC-V芯片和软件。

同时RISC-V基金会在瑞士，不属于任何公司，目前有70多个国家3000多家企业入驻，国际RISC-V基金会80%以上最高会员均为中国企业。

三、国产CPU的几种指令集

相比较国外市场，我国目前主流的指令集一共有五种。

1.ARM指令集，国内有两家公司获得了ARM指令集授权，分别是飞腾和华为的鲲鹏。这两家公司ARM给到的是ARM V8永久性的单向授权。但要定期交授权费和版税，不能自己升级V9。2022年的时候，ARM已经正式宣布，停止对于这两家公司V9的授权。但这两家的产品使用，主要是服务器跟PC这块，对于功耗方面要求不高，并且可以兼容ARM的技术路线，所以会有相当长的寿命周期。

2.申威SW64指令集，是基于alpha自主扩展，申威当初趁alpha退出时，买下了alpha的基础技术，在这个基础上发展成了自己的SW64指令集。

2003年第一代申威处理器完全兼容ALPHA指令，所有功能实现均独立完成。在第二代申威处理器研发过程中，已经不再参考、兼容ALPHA相关指令系统，根据应用需要，自主设计实现指令系统，同时基于此构建了申威自主基础软件生态。国产系统基本都接入了SW64指令集了。比如麒麟操作系统信操作系统，欧拉操作系统。

申威芯片

3.X86指令集。国内主流厂家兆芯跟海光。兆芯前期选择跟威盛合资，后续收购了威盛的知识产权，间接与英特尔形成交叉授权。兆芯基于兼容X86指令集+自主扩展指令，可以自由发展不受限制。海光获得了AMD的IP永久授权，AMD申明过不会再授权新的IP，但海光可以其中修改针对中国市场的部分，并且可以自己升级同样不受限制。

4.龙芯自定义的loongarch指令集。这个指令集是龙芯在MIPS的基础上，自主开发的指令集。目前主要应用在航天、工控、工业领域。目前也已经占领部分PC市场。北斗卫星上就有龙芯的芯片。

龙芯芯片

5.RISC-V开源指令集，RISC-V使用开源协议，不需要授权即可使用，兼容该指令集没有任何知识产权。国内目前很多公司和单位在这个方向上发展，做得比较好的有平头哥的玄铁CPU和计算所的香山系列IP核等。RISC-V指令集目前主要用在嵌入式方面，由于广受业界追捧，预计将来会成为指令集界的linux，被广泛使用。

玄铁910

写在最后

中国有句古语：“天下熙熙，皆为利来；天下攘攘，皆为利往。” 这几年美国对于我国半导体领域的制裁，让我们国家的高科技领域艰难前行。而就在上个月，美国的坚实盟友，欧盟拉着日本通过《欧盟芯片法》，更加让我国的高科技领域雪上加霜。

西方国家内部糟糕的环境，以及我国在高科技领域的迅速崛起，让西方国家在穷途末路之下，采取各种所谓的反制措施，意图将我国的崛起扼杀住，可以继续维持他们世界老大的位置。

俗话说“打得一拳开免得百拳来”。这些年国家跟企业都在大力投入相关行业，从国家成立的半导体大基金，前后投入几万亿的资金，直接资金扶持相关企业。到出台各种政策，要求政府采购过程中，对于国产化率的严格把控，间接提高国产相关企业的市占率。

若干年循环下来，形成自己的生态，一旦有风吹草动，可以大规模替代，到时候我国的崛起真的就挡不住了。