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文/楊健楷 編輯/李墨天 董指導
出品:遠川研究所科技組
支持:華泰計算機行業(yè)首席謝春生
2006年1月10日,蘋果一年一度的Macworld大會召開,但當年大會上最搶鏡的不是喬布斯,而是穿著一身實驗室外套的英特爾CEO保羅·歐德寧。在彌漫的干冰煙霧中,歐德寧緩緩走向喬布斯,莊嚴的將一張硅片交給后者,大聲說道:“報告史蒂夫,英特爾準備好了!”
整個演講大約持續(xù)了2個小時,喬布斯宣布了首次采用Intel Core(酷睿)系列處理器的iMac和MacBook Pro,蘋果與英特爾長達14年的蜜月期隨之拉開了序幕。
發(fā)布會上的喬布斯與歐德寧,2006年
盡管蘋果電腦當時市占率僅有3%,但在喬布斯的規(guī)劃中,與英特爾的合作依然只是暫時,芯片終究得自己設計。又過了4年,蘋果發(fā)布第一代iPad。喬布斯興奮地介紹到:iPad搭載了我們有史以來最強大的芯片,強大到“讓人尖叫”。這就是Apple A4Chip。
盡管首次被冠以蘋果之名的芯片并不出彩,華爾街分析師也大潑冷水,但蘋果造芯的計劃卻沒有停止。又過了十年,接過喬幫主衣缽的庫克在2020年雙十一凌晨,公布了蘋果的“One More Thing”:首款搭載于Mac電腦的自研M1芯片。
這款芯片封裝了近160億個晶體管,并將CPU、GPU、NPU等等組件,集成到了一起,每秒可以完成11萬億次運算,與十年前市場對A4Chip的冷漠態(tài)度不同,M1讓業(yè)內大為震驚,也讓蘋果有足夠底氣和Intel說分手。
無論是從破產邊緣到真香的AMD,還是成為中國商業(yè)史佳話的“倪柳之爭”,中美兩國在過去三十年里從來不乏覬覦英特爾霸主地位的挑戰(zhàn)者。從1994年起,中國IT界就向CPU發(fā)起了進攻,從方舟、申威、龍芯,到兆芯、海光、飛騰,再到華為的突破,中國公司對國產CPU的執(zhí)念從未褪色。
然而,經歷了“自主派”和“引進派”的輪番上陣,行業(yè)周期幾度起落,這些公司和產品全部加起來,依然難以撼動CPU產業(yè)的格局。在超級工程拔地而起的背后,以CPU為代表的半導體產業(yè),已然成了一個制造業(yè)大國隱秘的痛楚。
十年時間,蘋果CPU完成了從A4到M1的跳躍,闊步甩開了Intel;而中國已經奮戰(zhàn)了20多年的CPU之路,歷經跌宕曲折,又該如何走出泥潭?
天選之子
2002年8月10日清晨6點,伴隨電腦上閃現的“l(fā)ogin:”字樣,中科院計算所里爆發(fā)出一陣歡呼——龍芯1號CPU終于工作了。原本一夜沒合眼的工程師反而更加興奮,結伴打車到天安門,在領袖紀念堂前排了一個多小時的隊,向領袖做了龍芯的工作報告[2]。
這款CPU被命名為“夏50”,取名的是32歲的胡偉武,名字則是為了紀念他的博士生導師,“中國計算機之母”夏培肅從事計算機事業(yè)50周年。龍芯問世一年多前,力主上馬通用國產CPU的計算所領導李國杰,從緊張的科研經費里摳出了100萬元,豎起了CPU的大旗。面對這個燙手山芋,胡偉武立下軍令狀:搞不成,提頭來見。
龍芯總設計師胡偉武
龍芯的成功不僅意味著國產CPU設計的突破,也是芯片制造的戰(zhàn)果,當年給龍芯流片的正是大名鼎鼎的中芯國際。除了參與草創(chuàng)的工程師連夜鏖戰(zhàn),龍芯短時間內的成功,也得益于當時國產CPU的“有限自主”原則。
顧名思義,所謂“有限自主”指的是基于海外精簡指令集進行自研。當時CPU領域存在兩個指令集(類似于命令方式),一個是精簡指令集,可以理解為一個命令只干一件事兒;另一個則是以Intel為代表的復雜指令集,成本高昂、技術復雜、功能強大。
在當時的條件下,所有指令從0自研的“完全自主”,將會面對沒有編譯器、沒有操作系統(tǒng)、沒有軟件可用的局面,既不現實也不效率,更枉論對標Intel的復雜指令集。因此,國內企業(yè)都把目光聚焦到了海外的精簡指令集,在此基礎上做自主研發(fā)。
除了龍芯,飛騰早在1999年研發(fā)出第一款CPU,采用SPARC架構。申威由無錫歷史悠久的56所研發(fā),采用古老的Alpha架構。而中科院的龍芯,則基于開源的MIPS架構。雖然MIPS如今岌岌無名,但作為90年代微架構大混戰(zhàn)的產物,MIPS64不僅是最早商業(yè)化的64位架構,還有完善的微架構設計與較為完整的軟件鏈支持。
同一時期,憑借863、核高基等眾多國家級經費的支持下,國產CPU迎來了春風:基本保持著每一兩年就出一款芯片的速度,在性能的趕超上不遺余力。2004年的龍芯二號,已經可以追平1999年的奔騰三。但看似一片大好的形勢下,國產CPU也面臨著三個難題:#p#分頁標題#e#
性能難題:雖然國產CPU進展不小,但對手也在進步,尤其是英特爾進入新世紀戰(zhàn)斗力爆表,讓國產CPU始終存在代差;生態(tài)難題:x86專利墻高聳,國產自主CPU統(tǒng)一采取了繞行策略,但如此一來很難適配微軟系統(tǒng);量產難題:使用者已經適應了微軟的操作系統(tǒng),一個荒蕪的桌面,沒有吸引力,何談量產。
國產CPU起步之初,龍芯、飛騰、申威這一個個課題組,原本是國立研究機構中的一個個科研小作坊,屬于計劃經濟體制遺留下來的一種產物,經過改革開放二十年的沖擊,一是預算極其有限,二是早已失去了配套的工業(yè)產業(yè)鏈。在兩大約束下,國產CPU只能在預算的緊財政框架內,力爭完成上級下達的研發(fā)任務。
在這種情況下,精簡指令集架構成為了一種權宜之計:由于市場狹窄,它們的授權價格往往便宜到讓人不敢相信,飛騰當初購買SPARC的授權,僅花費了99美元。SPARC、Alpha這樣的架構,多由與英特爾死磕的眾多大廠閉門造車,他們兵精糧足,更愿意以低成本拉來同盟與英特爾抗衡。
龍芯采用的MIPS架構還有一個特殊的優(yōu)勢:作為一個不依托于任何大廠的獨立架構,MIPS更鐘情于游戲機、光碟、機頂盒等嵌入式設備,這些場景起量快,來錢也快。時值臺灣地區(qū)設計業(yè)風起云涌,MIPS在島內的生意做的很好,授權費收到手軟,但是,就像大多數外資科技公司一樣,MIPS在大陸地區(qū)面臨棘手的知識產權問題。
此前,龍芯一直在未經授權的情況下自己搞MIPS架構的電腦CPU,但由于沒有商業(yè)化,雙方也相安無事。但在2005年,龍芯與微軟合作開發(fā)Windows CE,龍芯板卡快要送到美國時,MIPS給微軟發(fā)了一封致命的郵件:只要龍芯踏上美利堅的土地,便違反了MIPS的專利權。龍芯眼看唾手可得的微軟加持buff,雞飛蛋打。
MIPS的警告信揭開了中國科技界一個幾乎默認的鍋蓋:改革開放之初,外資公司對中國市場多不重視,申請專利也未同步申請,而當時的中國的專利法規(guī)定,若未在一年內申請專利,則之后不可申請,由此造就了一個空前的機遇——不過美中不足的是,這個基于只在中國境內管用。
沒了大陸專利鍋蓋的保護,龍芯遭遇了一系列專利狙擊:2005年7月,半導體調研機構In-Stat發(fā)布獨立分析報告稱,龍芯處理器架構與MIPS近似度達95%,由于未獲授權,一旦龍芯開始市場化,可能引發(fā)知識產權糾紛。
作為國家863計劃重點項目,中科院計算機研究所緊急辟謠,身為研究組組長的胡偉武也出面澄清,龍芯是中國人自主研發(fā)而成,指令系統(tǒng)有意避開了國外已有專利。
但MIPS顯然無法滿足于這個說法,幾番談判之后,MIPS開出了100萬美元的天價。2006年,芯片界爆發(fā)了臭名昭著的漢芯事件,加之中芯國際在臺積電的官司上認輸賠款,整個輿論對半導體行業(yè)開展了無差別的口誅筆伐,負面評價鋪天蓋地。
手拿“漢芯1號”展示芯片的陳進,2003年
眼看火燒眉毛,危機不得不解。正值中法兩國2007年交流逢春,利用這個政治契機,中科院通過借道合作伙伴意法半導體的方式,讓龍芯間接獲取了MIPS架構全部專利。在中法雙方領導人的牽頭下,龍芯還與意法半導體在人民大會堂舉行了一場發(fā)布會,合作宣布當天,《人民日報》的大號標題上書:
中國龍芯面向全球市場。
然而,這個應急之策有著天然的缺陷:借道意法半導體買專利、流片、賣芯片,那最后的芯片產權到底歸誰?龍芯豈不是成了意法半導體的一個外包設計工作室?兩年之后,為一勞永逸的解決問題,中科院剪斷彎彎繞,直接與MIPS簽了約。
但意想不到的是,就在簽約完成不久后,某媒體發(fā)表了一篇《龍芯無奈購美公司專利授權,“中國芯”光環(huán)褪盡》,龍芯花錢買MIPS架構專利的行為被無限放大。一時間,“龍芯造假”、“龍芯騙補”、“龍芯不是自主設計”等聲音此起彼伏。加上此前漢芯事件的惡劣影響,輿論對國內芯片自主研發(fā)能力的質疑達到了頂點。
進退失據
國產CPU與國產操作系統(tǒng)一樣,由于核心技術受制于人,都有一種對“卡脖子”的天然恐懼。關于自主CPU芯片,彼時產業(yè)內一直有三派意見:
一派認為國產CPU應當從頭搞起,完完全全的“自主化”,放棄民用市場只服務于軍隊和政府;一派認為技術追趕無望,不如把經費省下來攻堅其他領域,“全球不就一個英特爾么,難道全世界除了美國都不安全了?”
胡偉武和龍芯代表的則是第三派:完全自主產權短期難度太大,自主創(chuàng)新也未必一定要從頭搞起。面對購買專利引發(fā)的爭議,胡偉武不得不向媒體做了一堂無奈又心酸的計算機原理課:買芯片架構不等于買芯片;有了架構,依然需要做大量自主研發(fā)工作。
然而,在幾年前“磨皮漢芯”的負面陰影下,作為出頭鳥的龍芯依然遭遇千夫所指。
在國產CPU萬馬齊喑的那段時間,產業(yè)界也對未來的發(fā)展方向逐漸達成了共識:技術上,完全自主短期內不現實,只能基于海外專利做自主創(chuàng)新;生態(tài)上,外設、應用支撐用戶體驗,市場上,民用市場有難度,暫時以政府采購牽頭,主攻自主信息化市場。在這些問題中,市場路線是最難回答的。#p#分頁標題#e#
在政府采購領域,往往會遇到一個“雞生蛋蛋生雞”式的悖論——政府的要求是好用能用,即在其他市場被驗證的產品。但國產CPU一開始就沒人用,還指望著從政府先支持一把,繼而轉向民用市場。另一方面,國產CPU想打開市場,前提是自身先市場化,把角色從“課題組”轉向“公司”。
2010年,“十一五”計劃行將收尾,國家補貼幅度收緊,三大國產CPU迎來了命運的拐點:申威隱匿在體制和超算市場,沒有向下出擊;飛騰爆發(fā)了一場爭論,兩派人員在政府領導面前吵著是否要放棄原有編制。胡偉武一咬牙,決定讓龍芯走市場化之路,主攻軍政市場和中低端的桌面系統(tǒng)市場。
隨后,龍芯課題組從中科院集體辭職,放棄體制內身份,組建了龍芯中科公司,試圖通過市場化和產業(yè)化自我造血。
龍芯3號芯片系列之一
2008年開始研發(fā)的龍芯3B1000,是龍芯在中科院的最后一款芯片。龍芯3B1000基于65nm工藝,目標主頻800MHz-1GHz,八核結構,在當時屬于世界領先水平。2010年6月流片,11月底第一批芯片交付完成。
以龍芯3B1000為代表的龍芯三號研發(fā)期間,恰好趕上863課題結束,“核高基”尚未啟動。為了保障龍芯的開發(fā),科學院專門劃撥了500萬元經費,科技部也在863計劃內緊急安排了2000萬元。
在計算所中層干部會上,原所長李國杰專門為龍芯設了個沒有經費上限的課題,告訴他說:“胡偉武,計算所就是砸鍋賣鐵也要支持龍芯的研發(fā)。”
等到龍芯第一筆“核高基”課題經費到賬時,龍芯課題組已經預支了計算所近八千萬元經費。但誰都沒想到,被寄予厚望的龍芯3B1000,最后連操作系統(tǒng)都啟動不了。
龍芯采用多核研發(fā)戰(zhàn)略,本想畢其功于一役,但龍芯3B1000剛好趕上了龍芯從課題組轉向市場化運營。原先,胡偉武作為課題組組長總攬研發(fā),每顆芯片從結構設計、功能驗證一直到物理設計,從頭盯到尾。但公司化運作后,胡偉武的精力被公司運營牽扯,研發(fā)團隊群龍無首,技術問題大面積暴露。
直到2013年,龍芯的技術問題才逐步解決,結果又遇到了代工廠工藝滑鐵盧。一些主管部門和應用單位,早已不堪如此漫長的“出題-解題-再出題”的煎熬循環(huán)。同一時期,彼岸的對手迎來高速發(fā)展期。
從2006年到2013年,龍芯CPU的單核性能只提高了50%,同期的x86 CPU則提高了5倍,兩者的差距,從一兩倍一下拉到了十倍。
國產CPU的歧路,本質在于市場化轉型階段,學院派與工業(yè)界的脫鉤。在“課題組”的架構慣性下,國內公司在“十一五”期間基本都放松了單核性能的提高,而是轉做多核,核心數大多吊打英特爾和AMD,但單核性能的孱弱,讓國產CPU在當時如火如荼的自主信息化市場中幾乎找不到任何生存空間。
胡偉武后來總結說:“在芯片研發(fā)方面,我們過分強調多核和SOC的技術發(fā)展趨勢,對單核本身性能提高關注不夠。在績效管理方面,我們照搬成熟大企業(yè)的績效考核方式,不僅沒有提高、反而挫傷了銷售人員的積極性?!?/p>
2013年5月,龍芯暫停了已經完成主要設計的16核龍芯3C處理器的流片,徹底停止16核處理器研制,開始四核3A2000處理器的研發(fā)。但在這個時間節(jié)點,無論是政策還是市場,都對“國產自主”失去了耐心。
2013年起,“核高基”基本上放棄了CPU自主研發(fā)路線,轉而支持引進國外CPU技術的路線。市場上“引進派”的聲浪也蓋過了“自主派”,以IBM、AMD、威盛、ARM為代表的境外CPU全方位涌入。
對于剛剛脫離體制市場化運營的龍芯來說,這是他們最不愿意看到的情況。
引進之憂
“引進派”在2010年后成為業(yè)界主流,繼而影響決策方向,有國產CPU自身拉胯的因素,但更多是全球產業(yè)格局的變動。
2006年后,英特爾的宿敵AMD接連犯錯,先是收購ATI的GPU業(yè)務兩線作戰(zhàn),難以同時應付牙膏廠和皮衣男黃仁勛;后是自家的晶圓代工廠格羅方德陰溝翻船,業(yè)務生存空間逼仄,疊加制程升級受阻,股價從從最高峰時的40多美元,一路跌到只有一塊多。
2012年,AMD虧損超過10億美元,大幅裁員15%,華爾街順手給AMD宣判了死刑:“沒有任何投資價值”。風雨飄搖之際,黃仁勛的遠房親戚蘇姿豐接過了AMD的帥位。而與AMD一樣失意的,還有臺塑之父王永慶的虎女王雪紅創(chuàng)辦的威盛電子。
AMD新掌門人蘇姿豐
上世紀80年代,威盛從CPU周邊開始一路蠶食英特爾地盤,到了90年代,王雪紅更是收購了兩家研發(fā)CPU的美商,擁有不少x86架構專利,一度被臺灣地區(qū)視為產業(yè)升級的希望。但新世紀后,英特爾開始自研芯片組。加上王雪紅的主要精力放在了HTC手機上,威盛慢慢成了一個雞肋。#p#分頁標題#e#
x86陣營的兩個大玩家失意,讓國內產業(yè)界看到了希望。在新一輪國產CPU的路線轉換中,地方政府成為新興勢力背后不可忽視的支持力量。
2013年,上海市國資與威盛電子合作成立了兆芯——王家與上海結緣甚深,王雪紅的哥哥幾乎和張汝京在同一時間來滬創(chuàng)辦晶圓代工廠,威盛則早在世紀初就在上海設點,大陸設計團隊發(fā)展有十余年時間,兆芯站在威盛的肩膀上,省了不少力氣。
與龍芯一樣出于中科院門下的中科曙光,則在2016年選擇與AMD成立了海光。海光的背后,是成都市國資的大力支持。當年“砸鍋賣鐵支持龍芯研發(fā)”的李國杰,在90年代一手領導了曙光服務器的研發(fā),在后來的二十多年,曙光成為與聯想匹敵的國內服務器廠商。
對于中國來說,AMD的Zen架構性能強悍,是一個很有吸引力的選項。在支付了約3億美元的合作費用后,透過兩層公司的11個流程授權,海光最終得以在中國大陸地區(qū)銷售產品。雖然引進的芯片經聯合研發(fā)后,被AMD做了大幅閹割,但性能表現依然遠超眾多國產CPU,海光繼承的五年前的架構,放到今天,依然是第一梯隊選手。
AMD和海光的合作,為蘇姿豐提供了一筆豐厚的啟動資金,消息公布當日,公司的股價就非理性上漲了50%。兆芯對威盛的交易也是一石三鳥,CPU研發(fā)團隊、x86架構專利、芯片組產業(yè)鏈;海光背靠上市公司中科曙光,借鑒AMD的作業(yè),加上國密算法,在商用服務器起量很快。
更重要的是,兩者的起步經費動輒20億,相比于十五年花了不過8億的龍芯,引進派彈藥充足。兆芯成立兩年后便實現了量產,賣了一萬多套。海光2020年上半年營收2.7億,凈利潤6000多萬。
引進路線看起來立竿見影,卻有一個致命的風險——國際局勢的變化。
2019年中美貿易摩擦,一直在潛水《華爾街日報》突然給海光扣上了一頂“軍方背景”的帽子。同年,海光被美國列入實體清單,AMD隨之宣布不再授權新一代Zen架構。從威盛那里買到專利的兆芯,也早收到了英特爾的警告:不要越過雷區(qū)。
正所謂此一時彼一時,相比當初的風雨飄搖,此時的AMD已經走過了漫長的死亡之谷,不再需要外援輸血。況且,在灣區(qū)的勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室,AMD的芯片被用來為美國的核威懾提供動力。孰輕孰重,AMD自知。
“拿來主義”的路線,最終還是被證明存在根本缺陷。一直以來,大陸的x86人才極為薄弱,“拿來主義”能否進化到“吸收創(chuàng)新”,要打一個很大的問號。如果只能停留在對x86硬件層面的拷貝與粘貼,那么很難深入地去搞研發(fā),并且滿足高安保級別和消費者市場的需求。
這種對于x86架構吸收的吃力,可以從兆芯管窺一二。2010年,威盛把x86帶到了上海,技術負責人帶著幾百號人悶在小黑屋里,光是CPU核的源代碼就看了兩年,最終才弄懂。兆芯開始搞CPU后,四五百人的研發(fā)團隊,傾力攻堅三四年,也只是維持了一個半CPU項目的開發(fā),x86繁重的歷史包袱,是“吸收創(chuàng)新”的巨大拖累。
全自主,需要從底層開始,幾無可能;引進x86架構,卻也面臨被斷供、無法更新的擔憂。國產CPU的下一步,不得不回到最本源的問題:生態(tài)。
生態(tài)摸索
對于國產CPU來說,最好的老師始終是英特爾。不同之處在于,引進派采取“進口”拿來的思路,要在中國復制一個英特爾的國產化鏡像,保證產業(yè)鏈的供應安全。而自主派需要做的,是學習英特爾在歷史上的打法,最終形成一個在技術上不依賴外部供應的產業(yè)鏈。
簡而言之,引進派學形,自主派學神。
另一方面,學英特爾不是問題,但學哪一年的英特爾是個大問題——所有采購單位遇到龍芯,都會提出一個直擊靈魂深處的問題:你們離英特爾有多遠?
在帶領龍芯經歷了“大煉多核”的慘敗后,胡偉武逐漸想明白:國產CPU應該學習的不是現在的英特爾,而是上個世紀八九十年代的英特爾:單扛眾多競爭對手,利用“人民戰(zhàn)爭”打贏市場之戰(zhàn)的革命者。
1985年,英特爾在DRAM市場被日本廠商群毆,CEO格魯夫力排眾議,集中轉向彼時的“非主流市場”:應用于個人電腦的CPU。起初,英特爾在技術上處于劣勢,但采取了三個策略:
?。?)從低端市場做起,造出好用的CPU,建立穩(wěn)固的“革命根據地”;(2)保持向前兼容,雖然背上了歷史包袱,但能夠籠絡一大批忠誠客戶;(3)開放x86架構,制定外圍標準,在產業(yè)鏈上團結一切可以團結的力量,發(fā)動群眾斗地主。
這三大策略,即是英特爾完成從電腦到服務器CPU統(tǒng)一戰(zhàn)爭的屠龍術。領悟到英特爾的致勝秘訣,從2012年開始,龍芯采取了三步走戰(zhàn)略:
首先從嵌入式CPU著手,把龍芯應用到門鎖、學習機和衛(wèi)星上面。這些場景本來就是MIPS架構的天然場景,保證了現金流;然后中止多核研發(fā),專注把單核性能做上去,這對普通用戶的日常使用非常關鍵,也保證龍芯測試的時候不會拉胯;最后主動團結一切能團結的系統(tǒng)商、軟件商和ODM工廠,像服務員一樣服務好他們。#p#分頁標題#e#
三步走逐漸取得成效,龍芯在2015年營收破億,初步盈虧平衡。度過了鬼門關后,胡偉武發(fā)現,對于幾乎沒有獨自建立過現代信息生態(tài)的中國人來說,國產CPU的生態(tài)工作千頭萬緒,只能參照另外一個學習對象,蘋果。
在英特爾的世紀商戰(zhàn)后,蘋果實際上繼承了其衣缽,但蘋果的自研芯片之路其實也面臨著兩個特殊的難題:其一,從最上層的應用到最底層的芯片,其中層巒疊嶂,哪些是四兩撥千斤的抓手?其二,蘋果自研ARM芯片,一開始跑分極其難看,如果芯片拖了后腿,怎么保證終端產品的體驗?
隨著政府應用測試逐批次深入,胡偉武意識到,國產CPU構建生態(tài)所面臨的具體問題,就是蘋果式的問題,放在中國的環(huán)境下,可以總結為兩個問題:
一是產業(yè)離散,拼圖殘缺。長期以來,中國的ICT產業(yè)鏈基于外國的架構根基,做應用的人多,造輪子的人少。幾百萬精于java的程序員拿得出手,但一說到java虛擬機,則寥寥無幾。同樣的尷尬,也存在于API接口、QT庫、甚至底層一點的計算機語言。
二是系統(tǒng)多冗余,少系統(tǒng)優(yōu)化。x86和微軟體系帶著幾十年的歷史包袱,越來越繁重冗余,照葫蘆畫瓢地引進和使用,讓信息系統(tǒng)不堪重負。但實際上,在新建的國產CPU+操作系統(tǒng)里,完全可以大幅優(yōu)化,提升體驗。
按照這兩個邏輯,龍芯兩面出擊。一面,龍芯干脆自建java虛擬機、API接口等中間層,用這些關鍵的輪子承上啟下。另一面,對于黨政軍的關鍵應用,龍芯消除冗余、提高效率。某指揮系統(tǒng)應用在經過優(yōu)化后,龍芯的運行時間從每秒3幀提升到了30幀,比同時期的英特爾產品還要高50%。
隨著生態(tài)的建立和使用體驗的提升,龍芯應對住了挑戰(zhàn),國產CPU產業(yè)鏈也逐漸確立了兩個原則:一個是自主可控政策劃定下的“籬笆墻”內的競爭;一個是“市場經濟條件下的舉國體制”。前者瞄準國產CPU的研發(fā)強度,后者則指向公平競爭下的全產業(yè)鏈建設。
隨著時間推移,這兩條原則成為極具指導意義的國產CPU發(fā)展框架。在這個框架內,半開放的ARM架構給出了充足的自主研發(fā)空間,且有海量移動端應用可以方便移植,憑借這兩點優(yōu)勢,ARM派路線飛速崛起,最終迎來了一位重磅級選手,華為。
2019年初,華為發(fā)布了首款ARM架構服務器CPU“鯤鵬”,并與各省市建立了鯤鵬計算產業(yè)聯盟,2020年5月,鯤鵬CPU進入中國電信采購名單。華為一如當年在程控交換機市場的打法,綁定各地電信局,共榮共存,最終憑借技術升級和渠道,完成了對交換機的國產化。
一方面,“鯤鵬”給國產CPU帶來了新的突破;但另一方面,“鯤鵬”也讓“能打的只有華為”這句席卷若干行業(yè)的話,又涵蓋了一個新的領域。這里面有自豪,也有尷尬。
尾聲
2018年,中興事件爆發(fā),國產CPU市場開始放量崛起。
在離開聯想的二十多年間,倪光南始終在為國產CPU奔走。當初的倪柳之爭成為了中國科技史上的一段佳話,“貿工技”與“技工貿”的紛爭直到今天都是社交媒體上的話題。
倪光南當年的年輕助手梁寧,在中興事件后把倪光南描述成了一個崇高的理想主義者,在當時引發(fā)了熱議,國人無不唏噓[6]。
1994年,隨著貿易壁壘拆除,英特爾、微軟等海外公司大舉入華,倪光南奔波于北京上海兩地,策劃成立電腦CPU設計中心,嘗試失敗。隨后,倪光南又搞了一個“方舟CPU”,類似于今天谷歌上網本的極端超前的想法,結果公務員被攤派下去都不想用,第二次嘗試告敗。
中國的很多高科技產業(yè)發(fā)展,大多都尊循這么幾個步驟:領導殷切關懷-部委高度重視-財政天量投入-企業(yè)集中攻關-技術取得突破。大多數領域都依賴于這套中國特色的產學研模式,然而這套模式有兩個關鍵的前提——不考慮成本,不考慮良率。
時至今日,中國半導體行業(yè)很多“達到國際水平”的成果,要么只能服務于個別的小眾市場,要么評審驗收之后就生銹落灰。
上世紀90年代,國際局勢變化引發(fā)了社會輿論對技術自主的擔憂,“自主研發(fā)”的口號響徹云霄。但胡偉武在課題組領導龍芯研發(fā)時,深處的環(huán)境是捉襟見肘的科研經費,幾無根基的消費市場和陳舊落后的制造體系。更要命的是,半導體天生是一個“一步領先,步步領先”的行業(yè)。
換句話說,直到新世紀的第二個十年,國產CPU配套的基礎設施都難言齊整。作為工業(yè)與科技的皇冠,CPU需要的不只是滿腔熱血和埋頭苦干,而是產業(yè)配套、經濟結構乃至綜合國力的比拼。非不為也,實不能也。
有一個很有意思的問題:英特爾、蘋果和華為,誰的研發(fā)費用最多?誰的最少?
答案可能會出乎很多人的意料:從華為開始公布年報的2006年算起,蘋果的研發(fā)開支沒有一個年份比華為高。而到了2018年,華為的研發(fā)投入才第一次歷史性的超過英特爾。#p#分頁標題#e#
但強如華為,其推出自研服務器CPU也就是近兩年的事情,甚至還要早于蘋果的M1芯片。在英特爾盤踞的電腦和服務器CPU大本營,除了拉胯幾年真香幾年的AMD,一直缺乏有力的競爭者。
前段時間,胡偉武的一段“14nm芯片已經夠用的言論”再度引發(fā)爭議,很多人只注意到“不要美國做5納米,我們就要做5納米”的言論,而忽視了后半句:“90.9%的應用都能用14nm,只要做好系統(tǒng)優(yōu)化,就能夠在市場中有很強的競爭力?!?/p>
與篳路藍縷的30年前相比,如今的中國有市場、有政策、有緊迫、有口號。但對于國產CPU來說,需要理想主義的熱忱,也需要對市場規(guī)則的敬畏,更需要對科研人員的慷慨、包容和耐心。
中國的很多產業(yè),并不害怕屢戰(zhàn)屢敗,害怕的是“今天大手一揮,明天造不如買”的左右搖擺。
參考資料:
[1].史蒂夫·喬布斯傳,沃爾特·艾薩克森
[2].龍芯的足跡,胡偉武
[3].尷尬中國芯:龍芯CPU的艱澀之旅,財經文摘
[4].漢芯造假案系列,21世紀經濟報道
[5].龍芯首席設計師:用領袖思想武裝龍芯課題組,財經文摘
[6].一段關于國產芯片和操作系統(tǒng)的往事,梁寧
[7].龍芯中科官方公眾號