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本书系统梳理了国产CPU从无到有、从弱到强的艰辛发展历程。全书以时间为轴，分阶段回顾了国产计算机从电子管、晶体管到集成电路的技术演进，重点剖析了在西方技术封锁背景下，我国如何通过政策引导、自主研发与产业协同，逐步突破CPU设计、制造与生态建设等多重瓶颈。书中不仅详述了“龙芯”“申威”“飞腾”等国产CPU的崛起路径，也深入探讨了软件生态、产业链安全与国际竞争等关键议题，展现了我国在信息技术领域实现自主可控的战略决心与实践成果。本书是一部兼具历史深度与产业视野的国产芯片发展纪实之作。

第一部分　国产计算机的三个发展阶段
第１章　在技术封锁下我国计算机技术的自主演进
1.1　先仿制再自主研发的电子管计算机
1.1.1　从零开始的技术储备
1.1.2　从零开始的人才培养
1.1.3　从零到一的103机
1.1.4　从一到二的104机
1.1.5　第一台完全自主研制的107机
1.1.6　性能更高的自主计算机119机
1.2　先造晶体管再造计算机
1.2.1　建立109厂为109乙机生产晶体管
1.2.2　有“功勋机”称号的109丙机
1.2.3　应用更广泛的441B系列晶体管计算机
1.2.4　X-2型计算机和技术延伸
1.3　国产的集成电路和生产设备
1.3.1　初探集成电路技术
1.3.2　研制首台集成电路计算机
1.3.3　国产光刻机没有跟上世界的步伐
1.3.4　国产集成电路的发展
1.4　集成电路电子计算机初步标准化
1.4.1　发展集成电路计算机的政策指导
1.4.2　DJS-130机和DJS-131机
1.4.3　DJS-140机和DJS-142机
1.4.4　DJS-100系列的其他机型
1.4.5　DJS-200系列大型计算机
1.4.6　757大型向量计算机
1.5　国产微型计算机早期发展
1.5.1　计算机微型化是普及计算机的前提
1.5.2　国内微型计算机的应用情况
1.5.3　DJS-050微型计算机
1.5.4　DJS-060微型计算机
1.5.5　仿制微型计算机的利与弊
第２章　优先建立基础产业链和发展超算技术
2.1　在技术封锁下的集成电路技术发展缓慢
2.1.1　西方国家对我国的技术封锁从未中断
2.1.2　国产微处理器发展暂时中断
2.1.3　引进生产设备无法弥合技术代差
2.1.4　CPU设计逐渐比生产更加困难
2.2　研制微型计算机促进产业链建成
2.2.1　长城0520系列微型计算机和中文系统
2.2.2　汉字处理和汉卡技术简述
2.2.3　微型计算机产业在竞争中逐渐成熟
2.3　自主设计高性能计算机
2.3.1　超算与普通计算机的区别和作用
2.3.2　打破垄断的银河-I和银河-II
2.3.3　从“银河”到“天河”
2.3.4　“曙光”系列高性能服务器
2.3.5　“神威·蓝光”完全使用自主CPU
2.4　自主发展微型计算机软件
2.4.1　国产软件在DOS时代的亮点
2.4.2　Windows下的国产基础软件举步维艰
2.4.3　发展自主软件生态的谋划
2.4.4　基于Linux开发自主操作系统
2.4.5　推广Linux遭遇现实困难
2.5　自主发展计算机核心硬件
2.5.1　来自日本半导体的发展启示
2.5.2　坚定地提升芯片生产和设计能力
2.5.3　“863计划”和“核高基”对集成电路技术的
支持
2.5.4　进口软硬件在网络时代近乎无解的信息安全
问题
2.5.5　发展自主CPU的方略
2.5.6　通用微处理器“龙芯1号”
2.5.7　自主通用CPU成长初期的波折
第３章　计算机核心部件重新追赶世界先进水平
3.1　加大对国产通用CPU的扶持力度
3.1.1　关注材料和制造的集成电路大基金
3.1.2　“核高基”改变了国产CPU格局
3.1.3　新时期新增的国产通用CPU
3.1.4　发展信息技术应用创新产业
3.1.5　信创产业的“2+8+N”规划
3.1.6　国产通用CPU走向商业市场的意义
3.2　专用计算类芯片已解除“卡脖子”威胁
3.2.1　“天河二号”和“天河三号”
3.2.2　“神威·太湖之光”和“神威·海洋之光”
3.2.3　耐高温、抗辐照的龙芯特种CPU
3.2.4　AI芯片原始创新助推人工智能
3.3　突破美国对信息技术的新一轮封锁
3.3.1　美国新一轮制裁从中兴开始
3.3.2　用自主技术与美国制裁对弈
3.3.3　被封锁的高性能IP核与新版指令集
3.3.4　用境内工艺达到主流CPU性能水平
3.4　构建自主可控的信息技术体系
3.4.1　信息技术体系的基本构成
3.4.2　以开源软件构建自主软件生态的基础
3.4.3　国产CPU和操作系统应用生态发展的三个阶段
3.4.4　不同的国产CPU在自主可控信息技术体系中的
意义
3.4.5　加强国产CPU和国产操作系统的硬件兼容性

第二部分　解决高性能通用CPU自主化难题
第４章　通用CPU是芯片技术的顶点
4.1　CPU相关技术的基本常识
4.1.1　芯片的分类
4.1.2　EDA工具的作用和国内外差距
4.1.3　封装为IP核的芯片功能模块
4.1.4　从沙子到芯片的过程
4.1.5　光刻工艺的基本构成和分类
4.1.6　影响芯片良率的因素
4.1.7　芯片工艺与CPU性能的关系
4.2　破解高端CPU设计和生产的难题
4.2.1　打破教育垄断培养后备人才
4.2.2　在实践中缩小CPU设计能力差距
4.2.3　注重知识产权，突破技术封锁
4.2.4　实现关键IP核完全自主化
第５章　市场化是国产通用CPU的新起点
5.1　国产通用CPU和软件生态
5.1.1　发展自主软件生态的必要性
5.1.2　自主软件生态的构成和建设
5.1.3　行业软件的基本构成
5.1.4　软件生态对国产CPU市场化的遏制
5.1.5　打破软件生态藩篱的技术
5.2　提高性价比争取市场认可
5.2.1　加强自主研发，提高性能降低成本
5.2.2　丰富产品种类，实现交叉补助
5.2.3　联合中小整机企业打破行业垄断
5.2.4　成为海外市场的第二选择

第三部分　国产通用CPU技术路线和特点
第６章　以自主研发为根本
6.1　龙芯
6.1.1　龙芯CPU产品综述
6.1.2　自主研发CPU，积累知识产权
6.1.3　LoongArch与x86和ARM
6.1.4　重视境内工艺保障生产安全
6.2　申威
6.2.1　申威CPU产品综述
6.2.2　吸收引进技术进而后来居上
6.2.3　申威CPU几乎对美国制裁“免疫”
第７章　基于技术授权跨越基础积累
7.1　飞腾
7.1.1　飞腾CPU产品综述
7.1.2　难以获得ARM新版本架构授权
7.2　华为
7.2.1　华为CPU产品综述
7.2.2　依托自主技术提升商业竞争力
7.2.3　与飞腾共同建设ARM桌面计算机和服务器软件
生态
第８章　通过合资获得IP核使用权
8.1　兆芯
8.1.1　兆芯CPU产品综述
8.1.2　通过与VIA合资取得x86产品许可
8.1.3　VIA为兆芯提供长期的技术支持
8.2　海光
8.2.1　海光CPU产品综述
8.2.2　把AMD技术引入中国信创市场
第９章　实践开源CPU技术
9.1　RISC-V架构的优点和不足
9.2　中国科学院的RISC-V开源处理器核
9.3　阿里玄铁系列开源处理器核

前　　言


一个国家科技和经济的发达程度，与电子计算机的应用密切相关。少数国家掌握了研制先进电子计算机的能力，通过限制技术及产品出口，就能深刻地影响他国科技和经济的发展进程。
我国在改革开放之前，通过自主研制电子计算机，实现了对自身需求的初步满足。但当时工业基础薄弱，难以实现对电子计算机的规模化生产和应用。而今，完全基于国产软硬件的电子计算机已经在各行各业广泛使用。
本书尽量避免晦涩的技术细节，面向非专业背景的读者详细阐述国产计算机事业载沉载浮的发展过程，内容分为三部分。
第一部分主要讲述了我国如何在发达国家长期的技术封锁下，实现计算机技术自主演进，内容包括国产CPU和操作系统的研发，以及自主信息技术体系的构建历程。通过介绍历史上较为典型的国产计算机，穿插相关的技术说明和发展历程，简述在各个时期市场和政策的变化，探讨取舍国产计算机某些发展路线的必然性。
第二部分首先介绍了与CPU技术相关的概念性知识，从而引出基于国产CPU和操作系统构建自主软硬件生态体系的难点，初步探索以市场带动技术发展的过程。
第三部分介绍了多种国产CPU的技术路线和特点，探讨它们的发展前景和局限性。
所有对国产计算机发展历史有兴趣的读者、希望对当前主要的几种国产CPU有所了解的读者、喜欢对自主和引进等技术路线思辨的读者、关注国产CPU未来的读者，都可以在本书中找到有用的内容。


彭东锋

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