国产服务器 CPU 全景 —— 鲲鹏、飞腾、龙芯、海光、兆芯、申威

国产服务器 CPU 在过去十年从”几乎空白”走到了”六家可选、各有重点”。这一篇做一份全景速查——指令集路线、各厂代次、关键规格、生态成熟度,放在一起对照看。

六家两类四条线

graph TB
  subgraph X86["X86 指令集(授权)"]
    HG[海光
Zen 1 授权 + 自研演进] ZX[兆芯
VIA 授权] end subgraph ARM["ARMv8 指令集(永久授权)"] KP[鲲鹏
华为] FT[飞腾] end subgraph LA["LoongArch(自研)"] LX[龙芯] end subgraph SW["SW-64(自研)"] SHEN[申威] end

鲲鹏(华为)

华为海思设计的 ARMv8 服务器 CPU。

型号 工艺 核数 主频 内存 PCIe 路数 量产
鲲鹏 912 16nm 16 - - - 1P 2014
鲲鹏 916 16nm 32 2.4 GHz 4×DDR4 3.0 2P 2016
鲲鹏 920 7nm 最多 64 2.6 GHz 8×DDR4-2933 4.0 2P/4P 2019
鲲鹏 920 升级 7nm 64 3.0 GHz 8×DDR4-3200 4.0 2P/4P 2021

特点:

  • 业界第一颗 7nm 数据中心 ARM 服务器 CPU(2019)
  • 集成 100GE 网络、加密、压缩引擎
  • 强生态绑定:openEuler 操作系统、TaiShan 服务器整机
  • 后续路线(鲲鹏 930)受美国制裁影响,量产节奏放缓

待补充:鲲鹏 920+ 之后的代次(930?)目前公开进度。

飞腾

国防科大体系,2014 年国资入主后转向 ARM 路线。2020 年品牌升级为三大产品系列:

系列 定位 代表型号
腾云 S 系列 高性能服务器 CPU S5000C、S6000
腾锐 D 系列 高效能桌面 CPU D3000
腾珑 E 系列 高端嵌入式 E3000

腾云 S5000C 主要规格:

规格
指令集 ARMv8.2+(自定义扩展)
工艺 待补充
核数 64
内存 8×DDR4-3200
PCIe 待补充
路数 2P

待补充:S5000C 工艺节点、PCIe 版本,及 S6000 当前进度。

龙芯

龙芯走了一条”独立自主”路线:早期基于 MIPS(以购买授权后扩展),2021 年正式发布自研指令集 LoongArch

代次 微架构 工艺 核数 主频 量产
3A5000 LA464 12nm 4 2.5 GHz 2021
3A6000 LA664 12nm 4 2.5 GHz 2023
3C5000 / 3D5000 LA464 12nm 16 / 32 2.0 GHz 2022-2023

3D5000 服务器 CPU 规格:

规格
指令集 LoongArch(独立 ISA)
核数 32
L3 64 MB
内存 8×DDR4-3200
PCIe 32×PCIe 3.0
路数 2P/4P

LoongArch 的特点:

  • 完全自研指令集,不依赖任何第三方授权
  • 已被 GCC、LLVM、Linux 内核、Loongnix/统信 UOS 等支持
  • 提供 LBT(Loongson Binary Translation)二进制翻译,可运行 x86/MIPS/ARM 程序

待补充:龙芯 3C6000/3D6000 等下一代规划。

海光

详细在上一篇 AMD 章节末尾介绍过。简版规格表:

代次 微架构 工艺 核数 内存 PCIe 量产
海光一号 Dhyana Zen 1 14nm 32 8×DDR4-2666 3.0 2018
海光二号 Zen 1+(自研) 14nm 32 8×DDR4-2933 3.0 2020
海光三号 C86-3G(自研) 14nm 32 8×DDR4-3200 4.0 2022
海光四号 7400 自研 待补充 64 12×DDR5-4800 5.0 2024+
海光四号 7300 自研 待补充 32 8×DDR5-5200 5.0 2024+

特点:

  • 通过 51/49 合资结构持有 X86 Zen 授权
  • 生态最完整:原生跑 Linux/Windows/绝大多数商业软件
  • 美国制裁后无法获得新一代 Zen 授权,三号/四号”自研”程度成关键
  • 安全性:支持 SM2/SM3/SM4 国密算法

兆芯

通过合资公司获得 VIA 的 X86 授权,长期深耕政务/桌面市场。

代次 微架构 工艺 核数 内存 PCIe 量产
KX-7000 LuJiaZui 16nm 8 4×DDR4-3200 4.0 2022
KH-40000 LuJiaZui 16nm 32 8×DDR4-3200 3.0 2023

特点:

  • 兼容 X86,能跑 Windows + 通用商业软件
  • 单核性能与 Intel/AMD 主流差距较大
  • 主要市场是政务、教育终端,服务器市场份额有限

待补充:兆芯 KH-40000 之后的服务器路线。

申威

申威的指令集是SW-64,源自 DEC Alpha 演进,知识产权最干净。早期产品深度参与神威·太湖之光超算。

型号 应用 备注
SW26010 / SW26010Pro “神威·太湖之光”超算节点 主从异构众核架构
SW3231 服务器 待补充
SW421 桌面 待补充

特点:

  • 完全自研指令集
  • 在超算(HPL/HPCG)领域有大规模实战经验
  • 商业服务器市场覆盖较窄

待补充:申威近年的服务器产品规划和市场覆盖情况。

一张速查总表

厂商 指令集 旗舰型号 工艺 核数 内存 PCIe
海光 x86-64 7400 系列 待补充 64 12×DDR5-4800 5.0
鲲鹏 ARMv8.2+ Kunpeng 920 7nm 64 8×DDR4-3200 4.0
飞腾 ARMv8.2+ S5000C 待补充 64 8×DDR4-3200 待补充
龙芯 LoongArch 3D5000 12nm 32 8×DDR4-3200 3.0
兆芯 x86-64 KH-40000 16nm 32 8×DDR4-3200 3.0
申威 SW-64 待补充 待补充 待补充 待补充 待补充
Intel(参照) x86-64 Xeon 6 Intel 3 128/288 12×DDR5-6400 5.0
AMD(参照) x86-64 EPYC 9005 3nm 192 12×DDR5-6400 5.0

几个值得关注的非性能维度

国产 CPU 选型时,纯性能往往不是决定因素。以下几个维度同样关键:

维度 说明
指令集自主度 自研 > 永久授权 > 单代授权
生态兼容性 x86 > ARM > LoongArch ≈ SW-64
OS 支持 几家都已适配 openEuler/统信 UOS/麒麟
芯片设计自主比例 影响”卡脖子”风险
流片产能 国内(中芯)vs 海外代工
军工/政务认证 涉密项目必须

小结

  • 六家国产服务器 CPU 厂商:海光、鲲鹏、飞腾、龙芯、兆芯、申威
  • 四条指令集路线:x86 授权、ARMv8、LoongArch(自研)、SW-64(自研)
  • 各家有清晰的差异化定位:海光 = 生态、鲲鹏 = 性能 + 华为整机、飞腾 = 党政、龙芯 = 自主、兆芯 = 桌面、申威 = 超算
  • “下一代演进”普遍受地缘因素影响,节奏不如 Intel/AMD 稳定

下一篇我们看 ARM 服务器在国际市场的整体格局——AWS Graviton、NVIDIA Grace、Ampere AmpereOne。