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把核心技术掌握在自己手里:18年风风雨雨 龙芯不改初心

韩维正 · 2019-09-20 · 来源:人民日报海外版
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  采用龙芯机器人控制器控制的机械臂和海灵智电FT722S数字总线舵机。

  资料图片

  

  龙芯3A2000开源电脑播放高清视频。

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  今年7月,中国科学院大学在给每个本科生发送的录取通知书中,嵌入了一枚龙芯3号处理器。

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  《龙芯芯片产品技术白皮书V3.1》中的龙芯产品线。

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  2002年8月10日凌晨6点08分,当“login(登录)”字样如约出现在用“龙芯1号”作CPU的电脑屏幕上时,中科院计算所北楼105房间里爆发出一阵欢呼。34岁的胡伟武激动地抱着键盘,用英文编写了“龙芯1号”诞生后的第一个文件,其中一句是:随着2002年8月10日清晨的微风,中国人只能用外国CPU造计算机的历史,一去不复返了。

  如今,这位“龙芯之父”已年过五旬,龙芯也走过了18年风风雨雨。但谈到龙芯的初心和使命,胡伟武依然豪情万丈。在他眼中,龙芯始终是国家战略科技力量的一部分。面对外国发起的科技战,虽然技术水平一时还未达到国际一流,却已可以为中国提供我们自己的芯片产品。

  那么,龙芯的自主性究竟如何?性能与国际主流厂商相差多大?产品能否盈利?围绕这些问题,龙芯中科技术有限公司总裁胡伟武接受了本报记者专访。

  “我们盖房子的图纸是自己动手画的”

  在美国技术封锁中兴、华为之后,人们更加认识到芯片自主的重要性。但什么是自主的硬标准?

  在胡伟武看来,最重要的标准是两个:一个是自己写芯片的源代码,一个是拥有产业生态的主导权。

  他提到目前的芯片国产化有3条路线或3种模式:第一条是以龙芯和申威为代表的“研”的路线(自主模式),源代码自己写,处理器核自己设计,优点是拥有自主发展权,但技术门槛也最高,因此是Hard(困难)模式。

  第二条是“攒”的路线(授权模式),用国外的处理器核和指令系统进行集成设计,在此基础上进行局部优化,这样做的好处是技术门槛低、时间成本低,但风险在于授权到期后,国外企业可以终止授权或漫天要价,因此属于Normal(普通)模式。

  第三条是“O(ODM,贴牌生产)”的路线(合作模式),把国外现成的设计直接拿过来换成中国品牌,这种芯片性能高、系统生态好,但完全没有自主发展权,从产品到生态还是不能摆脱受制于人的困局,因此是Easy(简单)模式。

  “就像盖房子,你买了别人的图纸,也可以盖房。但龙芯有个基本原则,不买处理器核,一定自己做。我们盖房子的图纸是自己动手画的。”胡伟武说。

  关于芯片产业,胡伟武有个形象的哑铃比喻——芯片是哑铃的“把”,处理器核和软件生态是哑铃的两个“球”;芯片只是哑铃的把手,但分量(价值)在两边的球上。除了处理器核,软件生态也至关重要。

  “电脑领域,做芯片的英特尔比做整机的联想更赚钱;但在手机领域,做整机的苹果比做芯片的展锐更赚钱。为什么?”胡伟武说,问题的关键不在于做芯片还是整机,而是谁掌握了软件生态的主导权。

  “掌握主导权的人就成了地主,地主剥削农民。农民干得多,地主拿得多。地主第二年不把地租给农民了,农民没辙。农民说我们明年不租你的地了,地主却无所谓。”胡伟武说,所以中国IT业的根本出路在于建立自己的生态。龙芯的目标就是打造Wintel(微软+英特尔)体系和AA(ARM+安卓)体系之后的第三套生态体系。

  “技术是否先进,要看与应用结合得紧不紧”

  芯片是信息产业的“心脏”,芯片的性能直接决定着整个产业的发展水平。那么,龙芯的性能究竟如何?

  胡伟武用盖楼打了一个比方,如果英特尔最先进的处理器是100层楼,那龙芯从以前的不到10层楼,盖到了现在的六七十层。虽然“大哥”英特尔目前还赶不上,但已经可以和“二哥”AMD公司掰掰手腕了。据介绍,龙芯第三代通用处理器3A4000的性能,已达到了AMD公司2016年研发的“挖掘机”系列处理器水平。“等明年更换14纳米工艺后,就能达到AMD公司Zen系列处理器的水平。”胡伟武说,换算成楼的高度,就是七八十层了。

  CPU性能主要取决于设计能力和工艺水平。很多人劝胡伟武“紧跟潮流”用新工艺,别人都用7纳米了,龙芯多年用的还是28纳米。但胡伟武拒绝了。“内因是主要的,外因是次要的。”胡伟武说,他很清楚中国CPU的瓶颈不在工艺,而是设计能力。所以他一个工艺做10年,靠不断改进设计能力,把龙芯的性能提高了8倍。胡伟武把这个过程叫做“补课”,在龙芯的技术路线图中,到2020年时补课要基本完成,即CPU性能达到AMD水平,基础软件成熟度达到Windows XP连续十几年稳定的水平。

  在追赶国际主流芯片厂商的路上,除了自身努力外,胡伟武也提到了“天时地利”。目前全世界都公认,通用处理器性能发展已逼近天花板,摩尔定律开始失效。“好比汽车在达到时速300公里之后,就不太好再提速了。”CPU性能发展彻底告别了过去“每年翻一倍”式地增长。而当领跑者降速后,追赶者缩小差距就成为可能。

  不过性能的差距并不一定代表用户体验就差。“苹果的芯片性能比英特尔差,但体验好得多。为什么?苹果有系统优化。”胡伟武介绍,曾经某部门用惠普X86服务器处理大数据,需要50分钟,但用龙芯的服务器,经过优化后只需要80秒。

  “判断技术是否先进的标准,不是看它跟国际前沿跟得紧不紧,而是看它跟应用结合得紧不紧。”胡伟武说,“就像打仗,不是谁的武器装备先进谁能赢,而是谁对这个山沟更熟悉、谁的方法更得当,谁就能打赢。”

  “龙芯的资本接力棒体现了中国的制度优越性”

  舆论场中,坚持自主创新的芯片企业,往往会被指责“长期亏损”或“靠国家输血”。那么龙芯的市场化发展如何呢?

  胡伟武把龙芯的市场发展分为4个阶段:

  2001年到2010年,龙芯尚未成立公司,还只是中科院计算机所下属的课题组。“那时全部都是国家掏钱,花了国家4亿多。我把这个投资叫天使投资。”胡伟武说。

  2010年,龙芯团队成立龙芯中科技术有限公司,从研发走向产业化。胡伟武的身份也从课题组长变为龙芯中科总裁。“2010年可不比今天,那时说想办个CPU企业,基本就是堂·吉诃德,没人愿意投资。”胡伟武说,最后是北京市政府出面,牵头投资1亿,又找企业跟投1亿,龙芯团队自己出资500万元人民币。当时投资人对胡伟武说,我知道投龙芯肯定得赔,但赔了也得投。

  2015年是龙芯的转折点。那一年,龙芯实现了盈亏平衡,同时,社会资本“鼎晖”也看中了龙芯的盈利能力,开始投资龙芯。在胡伟武看来,从中央政府的“天使投资”,到地方政府的“A轮融资”,再到“B轮”社会资本,龙芯的资本接力棒正体现了中国的制度优越性,“换个国家可能就做不起来”。

  2018年开始,龙芯发展进入新阶段。当年,龙芯利润比2017年翻番,实现了现金流的净增加,龙芯给国家交的2000多万元税款,已超过了国家给龙芯各类补助的总和——这意味着龙芯已彻底不用国家“输血”。“今年龙芯上半年的收入已超过去年全年,利润是去年全年的1.3倍左右。”胡伟武说,“预计最多到后年,龙芯给国家交的税,就会超过之前对我们所有的研发投入。”

  当记者感慨“这是个大目标”时,胡伟武却摇了摇头。他说这个目标并不大,国家培养龙芯不是为了让龙芯纳税还钱。“龙芯真正的大目标是要做世界上第三套生态体系。”胡伟武说,关于这一点,他内心一直很清楚。

  对于未来,胡伟武说自己只有一个心愿,就是国家能够坚定走“市场带技术”的道路:通过体制内市场引导,形成技术能力,带动技术进步,再参与体制外市场竞争。对于涉及国家安全和国民经济安全的领域,胡伟武希望能提高准入门槛,把市场留给那些自己编写源代码、真正走自主研发道路的企业。

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