桌面 PC 销冠、96 核服务器 CPU，总工程师讲透技术底牌。

作者 |  ZeR0

编辑 |  漠影

又一家国产 CPU 龙头，正在冲刺 IPO！

2025 年，兆芯迎来多点突破：科创板 IPO 申请获受理，向上市迈出关键一步；新一代服务器 CPU 实现单路最高 96 核、384MB 三级缓存、最多 4 路，对标国际高端产品。

从稳居国产 PC 终端市占率第一，到媲美国际水平的国产 x86 服务器芯片 Chiplet 里程碑，兆芯正在稳扎稳打地扩宽商业版图。

当前国产 CPU 基本形成六足鼎力的格局：兆芯集成、海光信息为 x86 代表，飞腾信息、华为海思为 Arm 先锋，龙芯中科、电科申泰的产品分别采用 LoongArch 指令集和 SW-64 指令集。

其中，兆芯扎根于 x86 体系，已经走出一条持续兼容演进的自主技术路线。

兼容 x86 与自主可控焉能兼得？国产 CPU 如何在性能和现实约束之间做好选择？作为新入局者，兆芯突围服务器 CPU 赛道的底气源自何处？AI 浪潮是否对信创体系产生冲击？

围绕这些问题，兆芯总经理、总工程师王惟林与芯东西展开了一场深入交流。

01.

" 兼容 + 自主 " 并行，不怕脱钩，

内核微架构、互连、IO 全自研  

谈及国产芯片，总有一个问题被反复追问：放到真实项目中，它能不能跑起来？

兆芯已经用千万颗销量，交出了一份直观的答卷。

它身处于一个特殊的战场——信创产业。其优先级不是讲出宏大的技术叙事，而是造出好用、稳定、可持续交付的产品，确保关键信息系统始终有自主可控、安全可靠的运行方案。

其中，CPU 作为信息设备的 " 大脑 "，是我国信息技术产业必须掌握自主研发能力的战略性产品。相应技术路线呈多元化，兆芯坚持的，是在持续兼容 x86 的基础上，构建自主 x86 生态体系，同时实现核心技术全面自主可控。

选择 x86，是为了解决市场接受度的问题。

指令集架构（ISA）是指 CPU 中用来计算和控制计算机系统的一套指令的集合，就像是 " 计算机的语言 "，定义了软件的哪些类型操作能在硬件中执行。

各类 CPU 产品中，主流指令集架构包括 x86、Arm、RISC-V 等。据 CPU Benchmark 统计，截至 2025 年第二季度，全球笔记本、台式机及服务器等存量计算机终端中，x86 架构处理器占据约 90%的市场份额，处于绝对的主导地位。

这意味着，兼容 x86 生态的 CPU，能够天然继承 x86 长期积累的功能丰富、向后兼容、市场占有率高、生态体系完善等优势。

对于存量系统极多的关键基础行业，选用国产 x86 CPU 能带来非常现实的好处：大量基于 x86 架构的应用可以直接迁移，老业务系统不用重写，应用适配成本低，生态全面且成熟，工程风险最小。

在高路径依赖、高切换成本、高失败代价的市场，能够提供连续产品路线、稳定交付能力和成熟生态支持的厂商，往往能够获得超出技术参数本身的信任。

此外，针对信创市场的特定需求，兆芯还携手麒麟软件、统信软件、中科方德三大信创操作系统厂商，累计完成超过 23 万个兼容认证和性能优化项目。

其覆盖范围广泛，既包含 GPU、DPU、AI 加速卡、操作系统等核心软硬件，也涵盖适配金融、教育、能源、交通、电信、工业、医疗等行业细分场景的应用软件与应用系统，成功构建自主 x86 生态，为千行百业的数字化、智慧化转型筑提供可靠的基础保障。

对于兆芯而言，持续兼容 x86，还承载着走向商业与消费级公开市场，甚至走出国门，迈向海外的决心 -- 唯有立足主流技术路线，方能筑牢参与国内外公开信息技术市场竞争的根基。

值得一提的是，就在本文撰写期间，兆芯传出捷报，其开胜服务器产品成功走出国门，落地南非塞拉利昂宝石矿区并实现稳定应用，为中国 " 芯 " 走向世界迈出了关键一步。

核心技术全面自主可控，则是着眼长远的战略储备。

自创立以来，兆芯走出了一条 " 引进、消化、吸收、再创新 " 的发展路径，不但掌握了 CPU 功能、源代码和设计方法，更是在合规的基础上妥善解决了产品既兼容最新 X86 指令集又不侵犯 2018 年前后有关指令集知识产权的问题。

兆芯已经构建起完全自主可控的 ZX86 指令集知识产权体系，拥有足够的专利来保障后续 CPU 产品的开发。同时，CPU 核心的内核微架构设计、互连技术、IP 设计、设计方法以及测试验证等，全是兆芯自己做的。王惟林告诉芯东西，这些技术均是自主完成的，且不依赖任何海外技术授权。

经过超 500 位研发人员的接力攻关、持续多年的高研发投入，兆芯迄今已申请超过1600 项专利，覆盖 CPU 设计研发全环节，形成11 项关键核心技术并以专利形式予以保护，并在指令集上拥有自主定义、扩展和创新的能力。

截至目前，兆芯已成功自主创新研发6 代高性能通用 CPU，产品性能均稳居同期国内领先水平，实现了 CPU 核心从双核到96 核、主频从 1.6GHz 到3.7GHz、内存访问带宽从 5GB/s 到350GB/s以上；同时，内存、PCIe、USB 等高速 I/O 接口性能对标国际主流水平，关键技术实现系统性突破。

互连层面，兆芯自主设计了多核心、多节点、多 Die 及多路互连架构，自主研发的高带宽低延时 Chiplet 互连技术能够有效满足高性能计算处理场景的需求。

安全层面，CPU 核心技术的全面自主，使兆芯产品能有效避免 " 漏洞 "、" 后门 " 等潜在风险。兆芯从处理器硬件层面的源头建立信任根实现管控，同时通过自有指令集进行国密算法支持和密钥管理，实现对计算机全方位的信息安全保障。

同时，兆芯还开发了一批前瞻性预研储备技术，并拓展涉及人工智能、安全等重要功能的自主指令集，为未来潜在需求储备粮仓弹药。

02.

国产桌面 PC 处理器 " 销冠 " 是怎么诞生的？

揭秘背后的四重杀手锏

国产桌面 PC 处理器领头羊，是兆芯最广为人知的标签。

兆芯 " 开先 " 系列处理器主要面向主流办公 PC 领域，满足重点行业市场的桌面办公、生产运营及核心应用等国产替代需求，已量产 6 代。下一步，兆芯计划向开放市场逐步发力。

招股书显示，兆芯在 2022 年、2023 年、2024 年的营收持续增长，分别为 3.40 亿元、5.55 亿元、8.89 亿元，并预计 2027 年营收将超过 40 亿元。

其中 " 开先 " 系列作为销售主力，销量从 2022 年的 71 万颗增长至 2024 年的 167 万颗，收入从 2022 年的 2.87 亿元增长至 2024 年的 7.61 亿元。

2024 年，在联想开天、软通计算机、紫光、升腾、视源等头部桌面 PC 厂商的国产终端出货中，搭载兆芯 " 开先 " 系列的产品占比位列第一。

做到这一点，不仅因为兆芯处理器产品性能强劲，更重要的是兆芯方案解决了信创产业的关键需求——做出了好用的产品：

好用之处首先是解决了应用迁移的难题，能吃掉一部分 x86 市场，天然比基于其他架构的 CPU 有优势。

二是找准定位，精准找到信创 PC 的真实需求区间，找到适合的市场。很多客户可能从应用改造成本出发，需要满足应用需求同时性价比更优的产品。就比如兆芯 2019 年发布的 KX-6000 处理器，连卖 6 年依然有大量的客户采购需求。

三是发挥特长，通过自主创新迭代，逐代大幅提升 CPU 内核性能，在主频、I/O 接口、缓存容量等指标创造了多项国内第一，产品性能参数处于国内领先水平。

历代 " 开先 " 在工艺制程、主频核数、内存带宽、图形能力等方面持续提升，I/O 接口规格紧跟国际先进水平。KX-7000 处理器最高工作频率达到 3.7GHz，三级缓存达到 32MB，率先支持 DDR5 内存，均领先其他国产 CPU。

四是高性价比。相信每一个用户都想要性能更强、能效更优、稳定性、可靠性更强，并且价格也更合适的产品，这在信创领域更是如此。

王惟林说：" 兆芯 CPU 的设计目标是性能领先、兼容性优异、稳定性高、可靠性好、成本可控的高性价比自主 CPU 产品，我们也切实做到了这一点。"

KX-6000、KX-7000 处理器，和同期的国产 CPU 相比，性能、IO、兼容性等方面都更具优势，整机终端的价格也更具竞争力。

同时，凭借兆芯 CPU 的稳定性与可靠性，该公司协助整机厂商率先实现了 " 整机平均无故障时间超过 20 万小时 " 的可靠性指标。目前，兆芯整机在此项指标上最高已经突破百万小时。这些都是兆芯桌面终端在行业信创市场占据优势地位的重要原因。

在自主生态建设方面，兆芯积极拥抱开放，希望与生态伙伴合力做大产业蛋糕，共同受益。

经过与国内生态合作伙伴联合技术攻关、协同创新，兆芯处理器已支持统信、麒麟、中科方德、欧拉、龙蜥等操作系统，并与超过 3000 家合作伙伴在数据库、中间件、应用软件、安全软件及云平台等各环节全方位实现适配认证和内核级产品优化，形成超过 23 万个软硬件适配和优化项目。

同时，兆芯产品持续兼容 x86 指令集以及 Windows、Ubuntu、Red Hat 等国际主流操作系统和应用软件，可以支撑信创以外的部分市场需求。

凭借稳定、实用、安全可靠的产品表现，以及行业领先的生态兼容性，兆芯 CPU 已在信创桌面 PC 市场建立起品牌影响力。

兆芯提供的桌面计算解决方案日益多样化，已涵盖 AIPC、台式机、笔记本、一体机、云终端、嵌入式电脑等类型。

在 2025 年 7 月举行的世界人工智能大会上，兆芯还首次展示了一款在集成高性能 NPU 的桌面 x86 CPU，实现 CPU 和 AI 加速单元的协同计算。

王惟林告诉芯东西，集成 NPU 是兆芯的一个必要探索。据他观察，AI 应用落地仍处于初期阶段，信创产业对 AIPC 端侧算力的需求还未起量，效果好的 AI 应用仍依赖云端，AIPC 预计会先在垂直行业兴起，再慢慢普及。

03.

坐上新牌桌，

突围高端服务器 CPU 市场

在服务器增量市场，兆芯刚刚亮出自己的第一张 " 王牌 " ——开胜 KH-50000。

" 开胜 " 系列服务器 CPU 可以分为三个阶段：

第一阶段是 2022 年前，主要打造面向特定市场的入门级处理器产品，以双路 16 核的方案为主。

第二阶段，是 2022 年首次发布专为主流服务器市场设计的 KH-40000 处理器。该处理器采用 16nm 制程工艺，最高提供 32 核，单核主频可达 2.0-2.2GHz，支持带宽 200GB/s，提供 128 Lane PCIe 通道，并强化了可靠性和可维护性（RAS 特性），提供冗余和纠错设计，保障长期稳定运行。

通过这款产品，兆芯真正搞明白服务器 CPU 要做什么和怎么做，为兆芯入局高端服务器市场奠定了技术和 know-how 基础。

当前，基于兆芯 KH-40000 处理器的工作站、服务器已在政务、金融、教育、能源、交通、运营商、安平、医疗等多行业取得突破，在政企数字化办公、金融档案系统、能源调度及管理等业务场景应用中完成批量交付，构建了从技术验证到规模化应用的完整链路。

随着 KH-40000 销量快速上扬，2025 年上半年，兆芯来自服务器 CPU 的收入占比已增至 10% 以上。

第三阶段，便是兆芯在 2025 年 8 月发布的新一代 KH-50000 处理器，展现出可对标国际高端服务器处理器的技术实力。

KH-50000 采用 Chiplet 封装技术，将 12 个 CPU 芯片和 1 个 IO 芯片集成在单颗处理器中，通过兆芯自研 ZPI 互连技术，最高提供 96 核（基础频率 2.2GHz，最高加速 3.0GHz）和 384MB 三级缓存，计算密度大幅提升。

王惟林说，兆芯会持续提升 CPU 核心数、主频、功耗等性能，并在 IO 性能方面具有较强优势，这使其 CPU 能配合 AI 计算生态做大带宽。KH-50000 支持 128 条 PCIe 5.0 总线（兼容 CXL 2.0 协议）、12 通道 DDR5-5200 内存（最大 3TB），最高支持 4 路互连。

针对 KH-50000 的 IO 性能，兆芯也搭配应用场景进行了测试，其测试结果也是非常棒的，例如，针对存储应用，KH-50000 单机即可支撑千万级的 IOPS，性能表现可以对标国际高端水平，又比如数据库应用，运行在 kylin v11 系统下的 KH-50000 服务器平台，采用人大金仓数据库 TPCC 基准测试，性能比 KH-40000 提升 2.4 倍，可以为企业核心数据运算提供强劲动力。

同时，该处理器进一步增强了安全特性和 RAS 可靠性，集成国密算法加速指令，支持可信计算芯片，符合国标密码模块要求。

由于与桌面 PC 处理器技术同源，" 开胜 " 系列通过运用兆芯自主研发的高带宽低延时 Chiplet 互连技术，有效实现了研发成果的复用，大大提高研发效率、降低研发成本。

针对蓬勃的 AI 计算需求，兆芯已陆续和联想开天、东海信息等整机厂商推出了多款 AIPC、AI 服务器等整机产品，支持异构 GPU 加速，原生支持以 Linux、Windows、国内操作系统等为基础的 DeepSeek、通义千问、Llama 等 AI 大模型生态。

王惟林告诉芯东西，很多生态伙伴都表达了对 KH-50000 的看好。其核心优势一方面在于兼容 x86 降低了迁移门槛，另一方面，无论是从计算密度、整体性能，还是可以对标国际主流的高速 IO 规格和数量，KH-50000 处理器都表现亮眼。兆芯将持续提供高性价比产品，并优化服务，要给客户带来切实的好处。

兆芯专门组建了一支面向服务器市场的软件优化团队，针对客户的最终用户要求去优化产品，让产品能够更充分地发挥性能。

为服务器客户提供更好的支持，是兆芯面临的下一步挑战。" 幸亏这个挑战有一定基础，x86 架构已经解决了 90% 的生态优化工作，解决剩下的是 10% 是我们要努力的地方。" 王惟林说。

04.

结语：国产 CPU 落地是

一场务实主义的探索

国产 CPU 的发展，是一条稳而确定的路。而在 x86 生态、应用体验、规模部署和运维风险这四个维度，兆芯做到了同时过关。

在现有技术环境和市场需求下，兆芯用持续兼容 x86 指令集的选择解决了最影响用户体验的生态问题，用核心技术全自研和 1600 多项专利确保了长期的自主可控，通过多代迭代，逐步改善桌面体验、服务器性能与生态成熟度，用稳妥的路线，让越来越多用户感受到国产 CPU 已经从 " 可用 " 变得 " 好用 "。

这种策略在短期内并不耀眼，但在强调长期可运行性的市场中，反而更容易形成规模。