石莫確定了公司先重點研發CPU后，說道：“在2012實驗室設立一個芯片設計研究所，后面公司會招收IC設計領域的人才組建研發團隊，專門用來進行CPU等芯片的研發設計事項，這個研究所就由馬許院博士負責，馬博士，你有什么問題嗎？”石莫說完后轉頭看向馬許院。

    馬許院是里斯本技術大學電機工程學士。其后分別取得電機工程碩土和電腦工程博士學位，如果沒有石莫的截胡，馬許院以后還會任該校的助教至助理教授，1992年出任澳門大學科技學院客座教授，并先后為科技學院科技研究中心主任、科技學院院長，澳門大學副校長。他在澳大組建了一個微電子領域的研究團隊及相關實驗室，致力開發高科技微電子研究項目。

    澳門大學微電子實驗室在經過十多年的開拓和發展后，在芯片設計技術方面取得了矚目的成果。后世中國集成電路設計方向，只有兩家國家級重點實驗室：其一是復旦大學的專用集成電路與系統國家重點實驗室；另一家，就是馬許愿主導的澳門大學模擬與混合信號超大規模集成電路國家重點實驗室。

    馬許院對石莫問道：“老板，我們是要自主研發一個指令集和微構架嗎？還是去獲得其他公司的指令集授權，然后再研發自己的CPU？”

    石莫答道：“我們公司自己重新研發出來一個指令集和微構架吧，想去取得別的公司的授權很困難的，費時費力，還不如自己重新設計一個，以后也不會出現專利糾紛等問題。”

    80年還是DOS系統的時代，圖形系統都還沒有，大部分軟件都還沒開發出來，所以石莫現在不用考慮軟件生態的問題，這是一個有利于自己開發指令集的條件。

    注意！前方高能預警，非技術控請直接跳過。

    CPU即中央處理器，是負責計算機主要運算任務的組件。CPU執行計算任務時都需要遵從一定的規范，程序在被執行前都需要先翻譯為CPU可以理解的語言，這種規范或語言就是指令集。程序被按照某種指令集的規范翻譯為CPU可識別的底層代碼的過程叫做編譯。

    后世的x86、ARM  v8、MIPS都是指令集的代號。x86是英特爾公司研發的指令集，指令集可以被擴展，如x86增加64位支持就有了x86-64。廠商開發兼容某種指令集的CPU需要指令集專利持有者授權，典型例子如Intel授權AMD，使后者可以開發兼容x86指令集的CPU。

    CPU的基本組成單元即為核心。多個核心可以同時執行多件計算任務，前提是這些任務沒有先后順序。核心的實現方式被稱為微架構。微架構的設計影響核心可以達到的最高頻率、核心在一定頻率下能執行的運算量、一定工藝水平下核心的能耗水平等等。

    需要注意的是微架構與指令集是兩個不同的概念：指令集是CPU選擇的語言，而微架構是具體的實現。比如說i7-4770的核心是Haswell微架構，這種微架構兼容x86指令集。

    前面說過，軟件必須編譯后才能在某種指令集平臺上運行，而編譯是很復雜的事情，絕大多數閉源軟件僅僅會對少數一兩個平臺編譯。因而支持某種指令集的軟件應用越多，這種指令集也就越有市場優勢，新開發的微架構只需要兼容某種指令集，那么就可以很容易運行大量為其開發的軟件。

    在PC時代，幾大主要的CPU研發廠商都只是自己研制微架構自己用。

    后世因為微軟的強勢與Wintel聯盟的推動，x86指令集成了最受歡迎的角色，幫助Intel用彼時性能相對落后的微架構在PC平臺擠跑了一眾對手。后PC時代由于蘋果谷歌的兩大操作系統平臺的推動，ARM指令集又取得了絕對的市場優勢。

    但對于新的CPU研發單位來說，他們想獲得熱門指令集的兼容授權是很困難的事情。因為對于指令集所有者來說，指令集多授權一家就多個對手啊。

    早年x86與ARM的指令集授權是拿錢買不到的，想要得到都需要進行高水平專利交換。拿到x86授權的幾家廠商要么是拿的早（AMD、Cyrix、IDT），要么是有高水平技術與Intel交易（Transmeta，以功耗控制技術同Intel交易）。后來Nvidia想要研發自己的CPU，找Intel軟磨硬泡后者就是不給，搞得Nvidia相當無奈。國內的研發單位一開始研究時自知不可能拿到x86授權，于是各自去找關系好些的其他授權方解決問題了。ARM這邊也一直對指令集授權卡的很死，之前只有高通、博通和Intel得到，也是通過技術交換的形式。

    如果僅僅從ARM購買微架構來組裝芯片的廠商是不能被稱作CPU研發企業的，這些芯片也不能被稱為“xx廠商研發的CPU”。典型如華為的海思980、三星Exynos  8050，只能說是“使用ARM  Cortex-A15核心的芯片”。但是如果一款兼容ARM指令集的芯片使用了廠商自主研發的微架構情況就不同了。高通驍龍800、蘋果A7就是這樣的例子，它們分別使用了高通、蘋果自主研發的CPU。

    ARM公司將自己研發的指令集叫做ARM指令集，同時它還研發具體的微架構，如Cortex系列并對外授權。但是，一款CPU使用了ARM指令集不等于它就使用了ARM研發的微架構。Intel、高通、蘋果、Nvidia等廠商都自行開發了兼容ARM指令集的微架構，同時還有許多廠商使用ARM開發的微架構來制造CPU。通常，業界認為只有具備獨立的微架構研發能力的企業才算具備了CPU研發能力，而是否使用自行研發的指令集無關緊要。微架構的研發也是IT產業技術含量最高的領域之一。

    微架構研發完成，或者說核心研發完成，接下來就是將其組裝為芯片了。現在的芯片僅僅包括CPU部分，后世大量的芯片集成了CPU、GPU、IO等多種不同的功能組件，此時這種芯片就不是傳統意義上的“CPU”了。將各種功能組件組裝為芯片的技術含量相比微架構研發來說是較低的，因而業界能做此類工作的企業也數量較多。

    指令集與微架構是不同的概念，不可混淆；CPU研發指的是微架構研發；

    后世隨著智能設備市場不斷擴大，ARM陣營也不斷壯大。占領智能設備領域后，ARM陣營開始進入PC、服務器與高性能計算領域。先是ARM發布了ARM  v8  64位指令集規范，接著是各大廠商紛紛開始研發基于ARM  v8的高性能微架構。有人會問，ARM指令集不是為低功耗設備研發的嗎？怎么現在又開始做高性能CPU了呢？早年這樣的懷疑是很有道理的，因為彼時不同指令集對微架構的影響還比較大，ARM適合低功耗，x86適合PC，Power適合小型機……這類區分是存在的。但是隨著技術進步，指令集對微架構的影響已經小到可以忽略，任何指令集都可以做出適合不同領域的優秀微架構來。因此用戶看到x86指令集的手機cpu或是ARM指令集的服務器CPU都無需驚訝，這是技術發展的自然結果。21世紀的指令集不再有“最適合領域”的說法。

    石莫繼續說道：“公司將投入30億美元以上，也就是200億港幣以上來研發自己的CPU，進行重點突破，實現自主發展，然后施行產業鏈橫向擴張，從CPU芯片到DSP芯片、存儲器芯片等。馬博士這個艱巨的任務就交給你了，希望你能不懼艱險，勇往直前，最終為公司取得豐碩的成果。”

    石莫相信只要搞定知識產權問題，選擇對技術路線，找會干的人，投入干，CPU／芯片就能夠做出來。

    馬許院點點頭，鄭重說道：“好的，老板，我不會讓您失望的，芯片定會研發成功。”

    這可是幾百億港幣啊，可以招收大量的IC設計人才，馬許院相信憑著自己的才學和這強大的研發團隊一定不會失敗的。

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