国产CPU计算平台选型指南

信创，这两年已经不是什么新鲜词了，随着29号文、79号文的实施落地，信创产品加速从党政走向八大关基行业。

八大行业中，金融、教育、电信、石油等企业步伐更大，很多企业已经从窗口业务、日常办公这类轻量应用场景，到企业云、数据库这类核心业务场景全面替换。信创体系根源在CPU，目前兆芯、龙芯、海光、飞腾、鲲鹏等国产处理器，在性能方面基本都完成了追赶，市场空间颇大。

但当国产CPU深入到核心业务场景，也会出现一些实际问题。

比如选型难度高，多种芯片技术路线并存，应用场景复杂；迁移难度大，从国外计算平台迁移应用到信创平台，工作量巨大、且复杂度高；技术路线多，软硬件生态适配不成熟，稳定性不确定等等。

面对着几家技术路线各不相同的国产CPU产品，信创替换选型要注意哪些事情？其实主要从三大维度评估。

维度一：看处理器性能发挥场景

目前国产处理器性能追赶进度较快，好一点的像是海光，性能已经和国际主流水平一致；龙芯，性能也做到了和三年前的Intel酷睿产品相近。

不过在产品选型的时候，也不能迷信纸面性能参数，实际性能发挥还需要看业务场景的具体需求。因指令集结构差异，几家国产处理器擅长应对的计算场景也不一样。

比如ARM架构作为精简指令集，最大特点是指令长度固定，指令格式种类少，但优势在于寄存器数量多，在多核协同的场景发挥不错。因此鲲鹏、飞腾等ARM芯片，常用堆砌核心的方式提升性能表现，在多线程任务中表现良好，但是在需要单核主频的场景下就比较一般了。

像是分布式数据库应用，处理器的主频起决定性作用，影响着数据库操作的运算快慢，ARM芯片的单核频率较低，容易跑不满性能，所以并不合适。但如果说，在移动终端、穿戴设备这类需要低能耗多线程的计算场景，ARM芯片会发挥的更好。

在国产处理器选型时，第一步还是要明确要用在哪，因地制宜才能发挥出芯片的全部性能。

维度二：看国产处理器和过往系统适配程度

需要明确的一点，目前信创替代，并不是指着把已有的国外计算平台全部废弃，另起炉灶，这样替换成本过于高昂。最好的替代方案，在于最大化的继承基于x86的基础设施和应用，最大程度上避免浪费，同时规避风险。

目前多数的信创替换项目，主要在于将原有x86应用系统进行分布式改造，逐步迁移到国产化平台上，其中国产处理器发挥的是提供核心系统下移的容器平台、微服务支撑平台和云平台的技术底座。

在替换过程中，核心业务系统的稳定性、安全性，是重中之重。应用闪退、崩溃等情况，常见原因即是在编译适配过程出现问题。同时，重新编译还会造成计算性能的下降。因此，在选型中注意国产处理器和过往系统的适配程度，也是需要思考的维度。

选择与x86兼容不佳的处理器，一是会存在大量的转译、重写工作，工作量巨大；二是迁移过程中易出现不兼容问题，降低业务系统稳定性；三是会损失大量性能，有些CPU产品纸面参数宣传的很好，实际使用中根本跑不满，原因即是在兼容过程中掉了性能；四是也会浪费过往计算平台的资源，造成成本提升。

从这个维度来看，国产处理器里面，首先兆芯、海光会比较合适，原因是他俩都是走兼容x86路线的，与以往x86平台天生适配；其次，龙芯基于LoongArch指令集，在转译层下了很大功夫，对x86兼容性尚可；鲲鹏、飞腾等ARM架构，与x86兼容就稍微差点了，不支持原子化，并且缺失一些指令集，编译工具的效率也不高，不过在一些云原生、移动终端服务场景会比较合适。

维度三：看产品迭代发展前景

除了从技术层面考量，选择国产CPU时也要考虑产品迭代发展前景。因为数据中心、核心业务机房基本上使用寿命都在5年，当下的信创替换不止要考虑满足业务场景的需求，还要为未来部署升级留出弹性空间。

试想，全面替换成信创产品之后，5年后再想升级性能，发现厂商并没有推出迭代新品，再想换计算平台架构，将面临着成本更高、迁移更难的问题。

目前六家厂商，“几家欢喜几家愁”：龙芯这几年对LoongArch指令集不断拓展丰富，制造工艺用上Chiplet技术后，迭代频繁，性能进步速度很快；兆芯、海光迭代也很顺畅，基本每一两年就有新品推出，且每次都有性能突破；飞腾、鲲鹏因ARM不再授权，自研迭代架构则会面临侵权问题，已经三四年没有过新品了。

总之，信创选型不但要考虑性能与生态，还要考虑当下和未来。

在国芯潮流下，选择计算平台的因素会更复杂，需综合衡量芯片生态、性能，及厂商的长期发展性。合理的选型评估，才能让计算平台信创转型跑的又快又稳。