什麼樣的晶片才稱得上自主研發？

隨著國家對信息安全的重視，作為信息安全基石的晶片尤其是CPU晶片的安全也逐漸被人們關注。

電子晶片一直是我國信息產業鏈條中的脆弱的一環，目前我國每年晶片的進口額比石油進口額還要高。

所以我國的信息產業一定要發展自己的晶片。

那麼什麼樣的晶片才算是自主研發的呢？

首先介紹兩個與晶片有關的概念：指令集和微架構

指令集

CPU執行計算任務時都需要遵從一定的規範，程序在被執行前都需要先翻譯為CPU可以理解的語言。

這種規範或語言就是指令集（ISA，Instruction Set Architecture）。

從這個意義上說，指令集可以視為晶片與軟體系統之間的一種交互語言。

指令集可分為複雜指令CISC、精簡指令RISC、超長指令集VLIW。

CISC的典型代表是X86，RISC的典型代表有ARM、MIPS、Power。

VLIW的典型代表是Intel的安騰。

目前主流晶片採用的指令集都是外國的。

雖然指令集比較神秘，但是其實沒有很高的技術含量。

那為什麼不發展我們中國的指令集呢？這主要是涉及到軟體生態問題。

晶片市場主要由外國公司統治，目前外國的指令集之上的軟硬體生態已經形成，軟硬體廠商是沒有動力採用一個新的指令集的。

就像一個團體里大家都說中文，你突然提議，我們開始用葡萄牙語來交流吧，你看有誰會理你。

在技術上，重新定義指令集難度近乎於零，美國也一度禁止將單獨的指令集申請為專利。

那使用國外的指令集算自主研發嗎？當然算啊，就像你用中文寫的論文擁有著作權，用英文寫的論文也同樣有著作權一樣。

那使用國外的指令集安全嗎？如果指令完全透明公開就不存在安全隱患。

因為指令畢竟只是軟體與晶片的交互規範

微架構

指令集決定了軟體與晶片的交互方式，晶片知道了軟體想執行什麼指令後，剩下的就是晶片自己的事了。

CPU的基本組成單元即為微架構（又稱核）。

我們日常所說的雙核、四核、八核CPU晶片，其實是將2、4、8個微結構（CPU核）的接口互聯並集成到一片矽片上。

微架構包括緩存管理，緩存設計，亂序執行，超標量，超流水線，內存控制，分支預測等眾多的極其複雜的電路，這些結構的電路的效率是直接決定CPU性能、功耗、安全性等要素。

常見的代號如skyLake、Cortex-A17等都是微架構的稱號。

因此如果微架構是自己設計的，則肯定要比直接使用別人的微架構的晶片要安全。

注意微架構與指令集是兩個概念：指令集是CPU選擇的語言，而微架構是具體的實現。

i7-4770的核心是Haswell微架構，這種微架構兼容x86指令集。

對於兼容ARM指令集的晶片來說這兩個概念尤其容易混淆：ARM公司將自己研發的指令集叫做ARM指令集，同時它還研發具體的微架構如Cortex系列並對外授權。

但是，一款CPU使用了ARM指令集不等於它就使用了ARM研發的微架構。

Intel、高通、蘋果、Nvidia等廠商都自行開發了兼容ARM指令集的微架構，同時還有許多廠商使用ARM開發的微架構來製造CPU。

注意：通常業界認為只有具備獨立的微架構研發能力的企業才算具備了CPU研發能力，生產的產品才能稱為自主研發的CPU。

高通和蘋果是自主設計的微架構，所以說是自主的CPU，只是用了ARM的指令系統和尋址方式而已。

同理中國的龍芯也只是用了MIPS指令系統，但微架構是自己設計的，所以也完全可以說是自主研發。

現在你該如何分辨哪些是真正自主研發的晶片了吧？