CPU指令集是软件生态的源头，无论操作系统还是应用软件，凡是以二进制形式存在的软件，都只兼容特定类型的CPU指令集。应用软件除了指令集之外，还要与操作系统适配，软件公司通常只会为流行的指令集和操作系统维护兼容的版本，比如x86指令集和Windows系统，ARM指令集和Android系统。

硬件的功能要通过软件来体现，用户使用电脑就是使用软件。CPU指令集捆绑了软件生态，x86和ARM通过软件生态绑架了市场，为其它CPU指令集进入市场制造了障碍。

软件生态问题的三种解

国产CPU对指令集的选择有三种路线，也是解决软件生态问题的三种方案：

通过引进、合资或授权方式取得商业指令集的使用权，自主设计CPU，依赖已有的软件生态。基于开源指令集或具有开源特征的商业指令集进行自主化扩展，兼容其基础生态同时发展自主软件生态；自主设计指令集，自主建立软件生态；

二十年前人们普遍认为只要CPU微结构是自主设计，那么就是自主CPU。在发展过程中，软件生态逐渐凸显出了对信息技术体系的捆绑作用，于是自主软件生态的概念被提出。近年来美国对我国越来越不友好，因此指令集自主正在慢慢成为自主CPU的必要条件。

三种路线的自主性由弱到强，但与市场的距离也由近到远。不过三种路线也不是绝对不可改变，比如龙芯、申威、飞腾这三种起步较早的国产CPU，开始时都是第一种路线，分别基于MIPS、Alpha、SPARC指令集，以获得其基础软件生态。后来龙芯和申威设计了各自的自主指令集，跃变到最自主也最艰难的第三种路线。

MIPS和SPARC虽然不是免费授权，但授权费用低廉。且和免费的RISC-V一样都允许自由扩展指令，都具有开源的属性。龙芯曾基于MIPS的开源特征尝试第二种路线，但最终还是放弃了MIPS。飞腾为了降低了市场化的难度，而投身于ARM生态。华为、中兴、阿里、紫光等也从市场角度考虑，通过ARM指令集架构和IP核授权实现CPU国产化，与飞腾一起辅佐ARM从移动领域向PC和服务器市场扩张，与ARM共同建设PC和服务器软件生态。

海光、兆芯都是通过合资间接得到了x86指令集的使用权，本质上x86的指令集和相关专利授权仍然在合资方手中，基于x86指令集设计CPU核心的权力也由合资方掌控。因此海光和兆芯无论是扩展指令还是设计CPU核都只能通过合资方实施，和基于ARM的众多企业一样，在众多的专利限制下，都没有主导指令集发展和CPU微结构完全自主的可能性。

美国的阳谋，被迫的内耗

基于x86和ARM，是为了融入市场主流的圈子，而妥协了自主性。然而，美国近年实施的种种限制措施，说明妥协并不能换来尊重。

美国限制中国CPU发展的措施主要有：

美国公司不被允许向中国提供高性能的IP核，使基于引进核心的国产CPU只能达到中低端性能水平。限制向中国企业授权先进指令集（含相关专利），即使国内企业补足了设计能力，也因不能使用x86和ARM指令集中的先进技术，而导致CPU无法达到与进口产品相同的运行效率，且会被主流软件生态逐渐淘汰。芯片生产渠道和设备被美国限制，只有符合美国利益的国产CPU才被许可使用境外的先进工艺，其它的国产CPU依靠相对落后的工艺很难达到与进口产品同等的性能。

这些举措是美国的阳谋，通过限制国产CPU的性能，使国产CPU无法借助x86和ARM的生态与进口产品竞争。但在主要推广国产CPU的信创市场中，x86和ARM相对于完全自主的LoongArch（龙芯）和SW（申威），又确实具有一定的生态优势，能起到压制自主指令集的CPU扩张市场的作用。

龙芯和申威因为指令集自主，所以第一条和第二条限制措施对它们没有意义。龙芯和申威又依靠强大的CPU设计能力，削弱了第三条限制的作用，缓解了工艺落后的窘迫。但不够完善的自主软件生态，也使它们同样缺乏与进口产品竞争的能力。

也就是说，美国通过限制中国CPU的性能，限制了中国CPU的市场空间，迫使中国的CPU企业为了生存而内耗。由于工艺限制，即使是完全不依赖国外授权的CPU产品，也摆脱不了内耗的泥潭。

商业授权敌不过美国安全

那么基于x86和ARM指令集架构的国产CPU，如果通过加强自主设计能力，像龙芯那样以境内工艺达到与进口CPU相当的性能水平，是否就可以在公开市场上一展所长呢？

答案是否定的！

且不说设计一流水准的CPU核如何艰难，只是悬在头顶的美国制裁，就使这些企业在提高CPU性能时畏手畏脚。一旦性能突破了美国预设的天花板，它们所依赖的x86和ARM软件生态反而会成为毒药。在龙芯对CPU技术融会贯通正要大展拳脚的时候，连垂死的MIPS也在病中惊坐起，更何况身强力壮的x86和ARM。

无论软件还是技术，并不是只要购买了就能高枕无忧。我国有多家公司和高校正常购买的Matlab和Windows等软件已经被撤销许可，俄罗斯全国的电脑上运行的Windows系统和众多的应用软件一夜之间都变成了盗版。

基于x86的国产CPU只有凭借Windows软件生态才能在开放市场占据一席之地，然而在系统、软件、网络服务深层捆绑的今天，软件拒绝在特定CPU上运行或拒绝提供完整功能是轻而易举的事情。x86架构的CPU如果无法运行或者不能合法运行Windows系统及软件，那么在开放市场上就失去了价值。

ARM在PC和服务器上的软件生态还非常不成熟，ARM非但不是国产电脑进入开放市场的助力，反而需要国内企业去完善它的生态。但是在生态被完善之后，基于ARM架构的国产CPU却可能遭到过河拆桥的待遇。

既然授权可以被撤销，那么被欧美国家主导的软件生态和指令集就都不再可靠。只要美国祭出威胁国家安全的借口，就能给各种倒行逆施的行为披上合法的外衣。CPU从设计到生产，再到销售和使用，是一条绵长的产业链。只要链条中任何一个环节无法忽视美国的态度，那么授权无效化就是既成事实。

我国的很多芯片企业，由于被美国阻塞了生产渠道，而导致虽有授权却无法生产。我国的一些整机企业，由于担心美国制裁，而不敢向某些国家出口计算机产品。我国那些被Matlab中止授权的学校，如果师生把使用Matlab生成的公式或图表放在论文中，那么论文就无法在公开刊物上发表。

制裁升级时谁都不是定海神针

国际主流生态，对于国产CPU是镜花水月，有太多不确定的风险。因此我国才以信创行业为基础，建立自主的软件生态，最终实现自主的信息技术体系。那么当我国遭到与俄罗斯同等程度的制裁，无法从美国进口CPU的时候，国产的x86和ARM处理器能否起到定海神针一般的作用呢？

答案同样是否定的！

尽管信息系统大量使用x86架构的CPU，工控领域大量使用ARM架构的CPU，但现存的CPU不会因为禁售就停止工作。俄罗斯已经证明，即使买不到新CPU，用库存以及二手货也能撑上很多年。在信息系统因缺少CPU而崩溃之前，只要能找到替代品，完成软件迁移，那么就没有风险。

而且俄罗斯能找到的替代品不包括x86和ARM指令集的CPU，因为无论哪个国家向俄罗斯销售x86和ARM产品，都要顾忌美国的反应。

除非更极端一些，假设现存的进口CPU都会被远程锁死，国产CPU才有可能稍解燃眉之急，但也只是杯水车薪。因为国产CPU的库存和产能满足不了全国，只能优先保障关键的信息系统，其它的电脑只能放弃！

然而，如果真发生了如此极端的情况，那么在此之前定然先会锁死包括Windows系统在内的诸多进口软件。信创行业推广国产系统和国产软件，可能就有针对这种极端情况的考量。而国产系统和国产的信创软件，不只支持x86和ARM，还支持LoongArch和SW。等于说x86和ARM并不比LoongArch和SW更有意义。。

何况，在最关键的节点，自主性才是要被优先考虑的因素。哪怕在现阶段，兆芯和海光也从来没有被用于关键装备，在更严峻的时刻当然更不会降低标准。因为只有自主指令集的CPU才能保证所有微结构都是自主设计，而不是基于引进IP核进行的改良。那么能满足条件的就只有龙芯和申威，x86和ARM总是令人生疑。

当然，最极端的情况可能不会发生。在所有现存的进口CPU不会失效的前提下，就不存在燃眉之急！那样的话，我们就只需要预防与俄罗斯同等的制裁，有充足的时间完成软件生态建设，有充足的时间扩大国产CPU的应用规模。

信创软件生态已经基本成熟，正在向商业应用场景溢出。除了少数的专业领域，自主软件生态已经能应对大部分的生产力需求。要想在进口CPU被禁售之前做好准备，国产CPU就必须面向商业市场，性能、功耗、价格才是应该重点考虑的因素。

目前，华为已经被美国禁止购买Intel和AMD的产品，国产的CPU能顶上去吗？即使无视美国制裁的威胁，也没有哪款国产CPU能顶得住！

国产的x86处理器性能不足，海光和兆芯性能宣传的水分极大，它们最新CPU的单核性能仍然不到Intel和AMD同期同类产品的三分之一，满足不了商业性质的PC和服务器需求。而在对性能要求不高的工控领域呢，它们的高功耗又令人难以接受。

国产的ARM处理器也是一样，华为自己的PC和服务器CPU也只是面向信创市场，在真正商业性质的场合，华为也不用自己的CPU。

龙芯的LoongArch处理器的单核性能在国产中是第一，但也不能完全取代Intel和AMD。更高的自主程度只是豁免了美国制裁，但要想达到Intel和AMD最新产品的性能，还需要继续努力。

申威的SW处理器，超算版本很强，但用于PC和服务器CPU的型号也无法满足高性能的商业应用。

所以，如果制裁更加严苛，国产CPU无论软件生态还是CPU性能，还需要几年的时间，才能确保整个信息技术体系和产业链稳步前进，不会因为制裁而发生倒退。现在，谁都不是定海神针。

开放市场的软件生态之伤

信创市场的软件生态必须保证自主可控，就是为了隔离x86和ARM所谓的国际主流生态。但如果基于x86和ARM的国产CPU也必须像龙芯和申威那样自建软件生态，那么x86和ARM指令集在信创市场中就体现不出价值，反而增加了建设自主软件生态的负担。

龙芯和申威的软件生态已经可以满足信创市场的需求。但着眼于开放市场时，自主软件生态仍然很不完善，这是龙芯和申威迈向开放市场的最大障碍。

但龙芯和申威没有“功高震主”的焦虑，也不存在自主生态被“鸠占鹊巢”的顾虑，所以它们可以大胆地提高CPU性能，放心地完善软件生态。龙芯和申威的软件生态建设速度很快，其中龙芯基于LoongArch指令集的软件生态已经可以满足大多数普通用户的需求，只在一些专业领域还有欠缺。

所有的面向PC和服务器的国产CPU都在开放市场表现不佳，虽然表现不佳的原因各不相同，但都和软件生态有关。

国产x86：

CPU性能不足，难以承载开放市场庞大的软件生态。但如果性能超过美国容许的范围，就有可能被剥离Windows软件生态。

国产ARM：

面向PC和服务器的软件生态还不够成熟，需要自己建设软件生态。但软件生态一旦成熟，就有可能被美国打压，或因自身性能不足的原因，被进口产品取代。

龙芯LoongArch：

面向PC和服务器的原生软件生态仅与ARM相当，虽然通过技术手段可以兼容x86软件，但运行效率和兼容性不如原生的Intel和AMD处理器。

申威SW：

面向PC和服务器的软件生态弱于龙芯，似乎申威的主要精力仍然在超算上面。

其实软件生态建设不能只靠单方面的努力，只有企业和用户双向奔赴，才能在最短的时间满足最多用户的需求。因此，积极地向开放市场进发，才能使自主软件生态更加蓬勃发展。只是在大多数人仍对“融入国际主流”抱有幻想的时候，龙芯和申威的自主软件生态，就是在打破这个被禁锢世界，是在与所有的电脑用户为敌！