國產CPU的發展之路，從來不是一帆風順的，其中有坦途、有歧路；有來自內外部的挑戰、有時代造就的發展機遇。而對于以中科海光等“六君子”為代表的的國產CPU而言，如何抓住機遇，以最小的成本走上良性發展坦途，可能是更重要的。
我們先來看看中科海光是如何抓住了難得的歷史機遇，邁進了高端CPU的大門。
技術豪賭下的雙贏
2016年，AMD以2.93億美元，將ZEN架構永久授權給了中科海光。
彼時的AMD已經被Intel逼入墻角。由于AMD的推土機架構已經過時，在近十年與Intel的對抗中完全處于下風，服務器市場已經幾無份額，在PC市場份額也只有不到兩成。AMD已經連續六季度虧損，股價一度跌至2美元。
ZEN架構研發是AMD最后的希望，是AMD逆襲之戰的一場豪賭。后續的事實證明，AMD賭贏了，ZEN比上代推土機架構性能提升52%，并且還憑借ZEN2侵蝕了Intel相當一部分的市場份額，AMD打了一場漂亮的翻身仗。
但這一仗并不輕松。在當時AMD財務狀況堪憂，ZEN架構的研發已經讓AMD瀕于崩潰邊緣，急需一筆資金來續命。否則，ZEN架構作為當時最先進的x86架構之一，是絕對的“非賣品”，絕無對外授權的可能。而中科海光抓住了難得的機遇，以2.93億美元獲得了ZEN架構。
這是一場雙贏的合作。對AMD而言，這筆授權費讓AMD堅持到了ZEN架構的初代銳龍、宵龍量產上市。而對中科海光而言，永久獲得ZEN架構指令集授權，這意味著國內CPU企業第一次見到了沒有代差、領先的x86架構設計全貌，這提升了中國企業對高端CPU架構設計的思考維度。
這就相當于，以前我們知道有一處寶藏，也知道這個寶藏的大致位置，但不知道怎樣過去。而獲得ZEN架構授權，則讓我們不但知道了寶藏的確切地點，還知道了走哪條路，需要做哪些準備，連挖寶藏的要用什么工具也一清二楚。從此，國產CPU企業在對處理器設計的認知上，站在了世界級的高度。中科海光借著這一歷史機遇，在與AMD簽訂交叉許可授權后，正式進入x86處理器設計領域。
交叉授權模式，打開x86的大門
因交叉授權模式，中科海光還擁有在ZEN架構上自研進階的權利。x86架構已經構建的完整生態，開始對中科海光敞開大門。
由于CPU技術極其復雜，哪怕Intel作為x86指令集的創造者和所有者，也沒有全部x86架構相關的專利。為了促進x86陣營的生態開放與技術發展，早期Intel與AMD在專利技術合作上達成平衡，基于授權可以相互使用對方的專利。且在對方已授權的專利基礎上，研發出新的專利成果，也不會造成侵權。
因此，中科海光可以基于ZEN自由開發x86架構的處理器，并不會受到專利限制。
如果把x86指令集與架構設計，看作一份造房子的設計圖紙，那么Intel是最初畫圖紙（發明x86指令集）的人，AMD是在Intel基礎上豐富繪制（延伸出新的x86架構）的人。而中科海光獲得交叉授權后，也有了使用這張圖紙造房子，并且可以繼續繪制擴展自己的圖紙。而且中科海光造出來的房子可以上市銷售，且專利屬于自己，確保了安全可控。
規避x86指令集的知識產權糾紛，與獲得ZEN架構有同等重要的意義。如果說ZEN架構是拿到了找寶藏的攻略地圖，解決專利問題就代表著中科海光擁有了從寶藏中分走一份的權力。
x86生態是真正的寶藏。無論在服務器市場還是PC市場，x86處理器是絕對的主流。Counterpoint Research的調研數據顯示，2022年全球服務器市場上，x86指令集仍然是服務器CPU市場的主導，占到了91%左右。而根據IDC 數據，2021 年，國內x86服務器出貨量為 382.0 萬臺，在國內服務器市場中的占比高達 97.7%。
這不僅僅代表著近乎壟斷的市場地位，更關鍵的是圍繞x86架構已經建立起規模龐大的軟硬件生態。這也是ARM架構難以撼動x86市場地位的關鍵原因。盡管ARM在移動設備市場上擁有領先地位，但在服務器市場上，由于配套生態的短板、應用開發的難度，盡管國內外多個大廠都投入了重金和大量人才研發推廣，而ARM的市場份額始終不足5%，還面臨著Risc-V這一新生兒的覬覦。
而由于采用了x86指令集，中科海光的CPU可以使用WinTel生態，兼容度更高，這能極大地降低了國產化替代過程中的遷移成本，并獲得了廣泛的軟硬件生態支持，從而打開規模龐大的市場空間。據中科海光招股書披露，目前中科海光已推出3代產品，并廣泛應用于電信、金融、互聯網、教育、交通等重要行業。2019-2021 年，海光營業收入年復合增長率高達 146.9%，研發投入從 8.65 億元增長到 15.85 億元，漲幅達到 83.3%。顯然，基于x86的生態基礎，中科海光正在形成技術創新和商業回報相互促進的“滾雪球”效應。
消化技術才是真正抓住了歷史機遇
獲得ZEN架構是一次難得的機遇，但也容易陷入“造不如買”的陷阱。而事實證明，中科海光似乎從沒打算將自主可控的命脈交給他人。
2019年AMD宣布不會向中科海光授權更先進的ZEN2架構。但從目前海光后續的研發計劃和量產產品來看，基本沒有影響。我們也推測，中科海光原本也無繼續購買的打算，原因在于其研發實力可以支撐產品自主迭代。
中科海光以三年三款產品迭代，證明自己已經走上了自研之路。
據評測對比，海光三號在性能上比海光二號提升了40%左右，接近于ZEN3產品水平。并且，中科海光與AMD的技術路線也出現了分歧。后續ZEN 架構主要通過采用更先進的芯片工藝和提升單核性能，使 AMD在消費級個人電腦市場上具有很強的競爭力。而以服務器為核心市場的海光處理器，在海光二號之后選擇的迭代路線則是通過對微架構的設計創新和芯片架構升級，提升單核與多核性能并重。因此行業普遍認為，中科海光已經吃透了x86技術，知其然也知其所以然，并能在此基礎上，基于自己的市場策略開發更有優勢的產品。
這種進步靠的不是AMD的授權，而是實打實的高額研發投入。據了解，2019年度至2021年度，中科海光累計研發投入為35.39億元，占營業收入比例高達到95.35%。而研發投入帶來了性能領先的產品，產品領先性能帶來高營收，高營收促進高研發投入保障產品優勢。我們可以認為，中科海光已經形成了可持續發展的飛輪。
另外，由于中科海光拿到了ZEN架構永久授權，這保障了海光可以在x86指令集產品上自由設計和迭代，再加上大量的資源投入和研發攻堅，建立起了基于自身實力的良性循環。這條路似曾相識，龍芯、申威、飛騰等國產芯片，早期也都是購買國外授權版本后，先吸收、再創新、后替代，逐步走上了完全自主的路線。這個模式，在我國的高鐵、大飛機等核心裝備上也得到了大量的復制和驗證，足以說明這條路的可行性。面對網絡上的個別質疑聲音，中科海光大可不必理會，朝著前方努力奔赴才是正道。
雖然國產CPU產業還不夠強大，但中科海光的出現，為這個原本閉塞的小圈子帶來了一池活水，不僅達到了世界主流水平，也讓我國信息產業的自主化之路有了更大的騰挪空間，同時也為中國IC設計產業積累了更多先進的人才和經驗。中科海光的這些寶貴財富，無疑將帶來加速效應，積極推動國產CPU產業成功突圍。
