技术寻觅：美国公司垄断的专利武器

　　“CPU指令集”和“CPU架构”是CPU产品中两项最重要的核心技术，是美国公司垄断世界CPU市场最重要的知识产权武器。

　　CPU工作、CPU与CPU之间的通信靠“指令”来进行，全部控制CPU运行指令的集合就是“CPU指令集”。

　　现今，RISC指令集已成为世界公认的CPU标准指令。由于发源于美国，像IBM、Intel、微软等公司，他们先入为主，占尽了有利位置，现已成为这些公司垄断这一领域的最基本方式之一。后来者即使掌握了同样的技术，也要与已经流行的产品相兼容，才能进入到主流产品领域，被市场用户所接受，否则产品将很难打开销路。

　　CPU架构，就像文章的篇章结构，或者像楼房的主体结构，是为了实现CPU指令集的全部功能、进行产品开发前必须规划好的。有了合理的架构，再将指令集中一个个“指令单元”安排到架构的相关位置，使它们能够高效、协调地运行。这就同大楼中相互联系紧密的功能房间要尽量靠近些，以尽量减少日常工作时的往来时间、提高办公效率的道理是一样的，并不神秘，也不难理解。

　　根据CPU的应用目标及对象，可以使用不同的架构来实现，有些功能的指令如果在某些特定的场合用不到也可以省略，这样可以最大限度地减少CPU芯片的面积，用最少的内部电子元器件来实现应用目标，使产品的制造成本达到最小。

　　在统一的RISC标准指令集的前提下，可以用不同的架构来实现CPU产品。目前，世界3家著名的具有不同架构的CPU公司是：

　　（1）目前居统治地位的Intel公司的X86架构。自1978年6月Intel发布了首个8086处理器，X86架构CPU现已统治和主导世界CPU市场30多年。Intel公司是世界CMOS半导体制造工艺的发明者，是世界最高水平的半导体制造公司。其经营模式主要以研发并生产通用CPU成品的方式供应其他电子整机厂家，主要用户遍布世界。其最新推出的第三代酷睿处理器Ivy Bridge，采用了22纳米CMOS工艺，内含14亿个晶体管，并首次采用了3D晶体管技术，开始在立体方向进行布线布局。

　　（2）另一种是MIPS架构，其知识产权归美国MIPS公司所拥有。1985年第一块MIPS处理器（R2000）诞生后，原本主要用在高端服务器领域，现在也开始向中低端消费领域发展，积极推出适用于数字家庭、网络、单片机和其他应用的产品，目前MIPS架构版本主要有MIPS32和MIPS64两款。该公司经营模式主要以嵌入式设计服务和向用户提供CPU架构使用授权的方式来进行。

　　（3）ARM公司（Advanced RISC Machines Limited）于1990年成立，其设计出了适合多种应用整机的嵌入式CPU，其经营模式是只出售CPU的“硬核”，这种设计好的CPU产品，用户无法对其进行更改，用户要么直接在芯片厂进行流片生产，要么嵌入到用户正在开发的系统芯片的设计中，被称为“可用于生产芯片的技术授权”。一般情况下ARM不出售“CPU架构”服务，因为这是ARM的看家本领。ARM在低功耗、低成本和高性能的嵌入式系统应用领域居世界领先地位。

　　这3种架构CPU技术在发展中相互借鉴、相互补充、不断提高，推动世界CPU市场由过去Intel一家独大向技术日益普及、产品更加多极和应用更加个性化方向发展。