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  • 死磕:一颗国产CPU的浮沉样本

      文/杨健楷   编辑/李墨天   董指导

      出品:远川研究所科技组

      支持:华泰计算机行业首席谢春生

      2006 年 1 月 10 日,苹果一年一度的 Macworld 大会召开,但当年大会上最抢镜的不是乔布斯,而是穿着一身实验室外套的英特尔 CEO 保罗·欧德宁。在弥漫的干冰烟雾中,欧德宁缓缓走向乔布斯,庄严的将一张硅片交给后者,大声说道:“报告史蒂夫,英特尔准备好了!”

      整个演讲大约持续了 2 个小时,乔布斯宣布了首次采用 Intel Core (酷睿)系列处理器的 iMac 和 MacBook Pro,苹果与英特尔长达 14 年的蜜月期随之拉开了序幕。

    发布会上的乔布斯与欧德宁,2006 年
    发布会上的乔布斯与欧德宁,2006 年

      尽管苹果电脑当时市占率仅有3%,但在乔布斯的规划中,与英特尔的合作依然只是暂时,芯片终究得自己设计。又过了 4 年,苹果发布第一代 iPad。乔布斯兴奋地介绍到:iPad 搭载了我们有史以来最强大的芯片,强大到“让人尖叫”。这就是 Apple A4Chip。

      尽管首次被冠以苹果之名的芯片并不出彩,华尔街分析师也大泼冷水,但苹果造芯的计划却没有停止。又过了十年,接过乔帮主衣钵的库克在 2020 年双十一凌晨,公布了苹果的“One More Thing”:首款搭载于 Mac 电脑的自研 M1 芯片。

      这款芯片封装了近 160 亿个晶体管,并将 CPU、GPU、NPU 等等组件,集成到了一起,每秒可以完成 11 万亿次运算,与十年前市场对 A4Chip 的冷漠态度不同,M1 让业内大为震惊,也让苹果有足够底气和 Intel 说分手。

      无论是从破产边缘到真香的 AMD,还是成为中国商业史佳话的“倪柳之争”,中美两国在过去三十年里从来不乏觊觎英特尔霸主地位的挑战者。从 1994 年起,中国 IT 界就向 CPU 发起了进攻,从方舟、申威、龙芯,到兆芯、海光、飞腾,再到华为的突破,中国公司对国产 CPU 的执念从未褪色。

      然而,经历了“自主派”和“引进派”的轮番上阵,行业周期几度起落,这些公司和产品全部加起来,依然难以撼动 CPU 产业的格局。在超级工程拔地而起的背后,以 CPU 为代表的半导体产业,已然成了一个制造业大国隐秘的痛楚。

      十年时间,苹果 CPU 完成了从 A4 到 M1 的跳跃,阔步甩开了 Intel;而中国已经奋战了 20 多年的 CPU 之路,历经跌宕曲折,又该如何走出泥潭?

      天选之子

      2002 年 8 月 10 日清晨 6 点,伴随电脑上闪现的“login:”字样,中科院计算所里爆发出一阵欢呼——龙芯 1 号 CPU 终于工作了。原本一夜没合眼的工程师反而更加兴奋,结伴打车到天安门,在领袖纪念堂前排了一个多小时的队,向领袖做了龙芯的工作报告[2]。

      这款 CPU 被命名为“夏 50”,取名的是 32 岁的胡伟武,名字则是为了纪念他的博士生导师,“中国计算机之母”夏培肃从事计算机事业 50 周年。龙芯问世一年多前,力主上马通用国产 CPU 的计算所领导李国杰,从紧张的科研经费里抠出了 100 万元,竖起了 CPU 的大旗。面对这个烫手山芋,胡伟武立下军令状:搞不成,提头来见。

    龙芯总设计师胡伟武
    龙芯总设计师胡伟武

      龙芯的成功不仅意味着国产 CPU 设计的突破,也是芯片制造的战果,当年给龙芯流片的正是大名鼎鼎的中芯国际。除了参与草创的工程师连夜鏖战,龙芯短时间内的成功,也得益于当时国产 CPU 的“有限自主”原则。

      顾名思义,所谓“有限自主”指的是基于海外精简指令集进行自研。当时 CPU 领域存在两个指令集(类似于命令方式),一个是精简指令集,可以理解为一个命令只干一件事儿;另一个则是以 Intel 为代表的复杂指令集,成本高昂、技术复杂、功能强大。

      在当时的条件下,所有指令从 0 自研的“完全自主”,将会面对没有编译器、没有操作系统、没有软件可用的局面,既不现实也不效率,更枉论对标 Intel 的复杂指令集。因此,国内企业都把目光聚焦到了海外的精简指令集,在此基础上做自主研发。

      除了龙芯,飞腾早在 1999 年研发出第一款 CPU,采用 SPARC 架构。申威由无锡历史悠久的 56 所研发,采用古老的 Alpha 架构。而中科院的龙芯,则基于开源的 MIPS 架构。虽然 MIPS 如今岌岌无名,但作为 90 年代微架构大混战的产物,MIPS64 不仅是最早商业化的 64 位架构,还有完善的微架构设计与较为完整的软件链支持。

      同一时期,凭借 863、核高基等众多国家级经费的支持下,国产 CPU 迎来了春风:基本保持着每一两年就出一款芯片的速度,在性能的赶超上不遗余力。2004 年的龙芯二号,已经可以追平 1999 年的奔腾三。但看似一片大好的形势下,国产 CPU 也面临着三个难题:

      性能难题:虽然国产 CPU 进展不小,但对手也在进步,尤其是英特尔进入新世纪战斗力爆表,让国产 CPU 始终存在代差;生态难题:x86 专利墙高耸,国产自主 CPU 统一采取了绕行策略,但如此一来很难适配微软系统;量产难题:使用者已经适应了微软的操作系统,一个荒芜的桌面,没有吸引力,何谈量产。

      国产 CPU 起步之初,龙芯、飞腾、申威这一个个课题组,原本是国立研究机构中的一个个科研小作坊,属于计划经济体制遗留下来的一种产物,经过改革开放二十年的冲击,一是预算极其有限,二是早已失去了配套的工业产业链。在两大约束下,国产 CPU 只能在预算的紧财政框架内,力争完成上级下达的研发任务。

      在这种情况下,精简指令集架构成为了一种权宜之计:由于市场狭窄,它们的授权价格往往便宜到让人不敢相信,飞腾当初购买 SPARC 的授权,仅花费了 99 美元。SPARC、Alpha 这样的架构,多由与英特尔死磕的众多大厂闭门造车,他们兵精粮足,更愿意以低成本拉来同盟与英特尔抗衡。

      龙芯采用的 MIPS 架构还有一个特殊的优势:作为一个不依托于任何大厂的独立架构,MIPS 更钟情于游戏机、光碟、机顶盒等嵌入式设备,这些场景起量快,来钱也快。时值台湾地区设计业风起云涌,MIPS 在岛内的生意做的很好,授权费收到手软,但是,就像大多数外资科技公司一样,MIPS 在大陆地区面临棘手的知识产权问题。

      此前,龙芯一直在未经授权的情况下自己搞 MIPS 架构的电脑 CPU,但由于没有商业化,双方也相安无事。但在 2005 年,龙芯与微软合作开发 Windows CE,龙芯板卡快要送到美国时,MIPS 给微软发了一封致命的邮件:只要龙芯踏上美利坚的土地,便违反了 MIPS 的专利权。龙芯眼看唾手可得的微软加持 buff,鸡飞蛋打。

      MIPS 的警告信揭开了中国科技界一个几乎默认的锅盖:改革开放之初,外资公司对中国市场多不重视,申请专利也未同步申请,而当时的中国的专利法规定,若未在一年内申请专利,则之后不可申请,由此造就了一个空前的机遇——不过美中不足的是,这个基于只在中国境内管用。

      没了大陆专利锅盖的保护,龙芯遭遇了一系列专利狙击:2005 年 7 月,半导体调研机构 In-Stat 发布独立分析报告称,龙芯处理器架构与 MIPS 近似度达 95%,由于未获授权,一旦龙芯开始市场化,可能引发知识产权纠纷。

      作为国家 863 计划重点项目,中科院计算机研究所紧急辟谣,身为研究组组长的胡伟武也出面澄清,龙芯是中国人自主研发而成,指令系统有意避开了国外已有专利。

      但 MIPS 显然无法满足于这个说法,几番谈判之后,MIPS 开出了 100 万美元的天价。2006 年,芯片界爆发了臭名昭著的汉芯事件,加之中芯国际在台积电的官司上认输赔款,整个舆论对半导体行业开展了无差别的口诛笔伐,负面评价铺天盖地。

    手拿“汉芯 1 号”展示芯片的陈进,2003 年
    手拿“汉芯 1 号”展示芯片的陈进,2003 年

      眼看火烧眉毛,危机不得不解。正值中法两国 2007 年交流逢春,利用这个政治契机,中科院通过借道合作伙伴意法半导体的方式,让龙芯间接获取了 MIPS 架构全部专利。在中法双方领导人的牵头下,龙芯还与意法半导体在人民大会堂举行了一场发布会,合作宣布当天,《人民日报》的大号标题上书:

      中国龙芯面向全球市场。

      然而,这个应急之策有着天然的缺陷:借道意法半导体买专利、流片、卖芯片,那最后的芯片产权到底归谁?龙芯岂不是成了意法半导体的一个外包设计工作室?两年之后,为一劳永逸的解决问题,中科院剪断弯弯绕,直接与 MIPS 签了约。

      但意想不到的是,就在签约完成不久后,某媒体发表了一篇《龙芯无奈购美公司专利授权,“中国芯”光环褪尽》,龙芯花钱买 MIPS 架构专利的行为被无限放大。一时间,“龙芯造假”、“龙芯骗补”、“龙芯不是自主设计”等声音此起彼伏。加上此前汉芯事件的恶劣影响,舆论对国内芯片自主研发能力的质疑达到了顶点。

      进退失据

      国产 CPU 与国产操作系统一样,由于核心技术受制于人,都有一种对“卡脖子”的天然恐惧。关于自主 CPU 芯片,彼时产业内一直有三派意见:

      一派认为国产 CPU 应当从头搞起,完完全全的“自主化”,放弃民用市场只服务于军队和政府;一派认为技术追赶无望,不如把经费省下来攻坚其他领域,“全球不就一个英特尔么,难道全世界除了美国都不安全了?”

      胡伟武和龙芯代表的则是第三派:完全自主产权短期难度太大,自主创新也未必一定要从头搞起。面对购买专利引发的争议,胡伟武不得不向媒体做了一堂无奈又心酸的计算机原理课:买芯片架构不等于买芯片;有了架构,依然需要做大量自主研发工作。

      然而,在几年前“磨皮汉芯”的负面阴影下,作为出头鸟的龙芯依然遭遇千夫所指。

      在国产 CPU 万马齐喑的那段时间,产业界也对未来的发展方向逐渐达成了共识:技术上,完全自主短期内不现实,只能基于海外专利做自主创新;生态上,外设、应用支撑用户体验,市场上,民用市场有难度,暂时以政府采购牵头,主攻自主信息化市场。在这些问题中,市场路线是最难回答的。

      在政府采购领域,往往会遇到一个“鸡生蛋蛋生鸡”式的悖论——政府的要求是好用能用,即在其他市场被验证的产品。但国产 CPU 一开始就没人用,还指望着从政府先支持一把,继而转向民用市场。另一方面,国产 CPU 想打开市场,前提是自身先市场化,把角色从“课题组”转向“公司”。

      2010 年,“十一五”计划行将收尾,国家补贴幅度收紧,三大国产 CPU 迎来了命运的拐点:申威隐匿在体制和超算市场,没有向下出击;飞腾爆发了一场争论,两派人员在政府领导面前吵着是否要放弃原有编制。胡伟武一咬牙,决定让龙芯走市场化之路,主攻军政市场和中低端的桌面系统市场。

      随后,龙芯课题组从中科院集体辞职,放弃体制内身份,组建了龙芯中科公司,试图通过市场化和产业化自我造血。

    龙芯 3 号芯片系列之一
    龙芯 3 号芯片系列之一

      2008 年开始研发的龙芯 3B1000,是龙芯在中科院的最后一款芯片。龙芯 3B1000 基于 65nm 工艺,目标主频 800MHz-1GHz,八核结构,在当时属于世界领先水平。2010 年 6 月流片,11 月底第一批芯片交付完成。

      以龙芯 3B1000 为代表的龙芯三号研发期间,恰好赶上 863 课题结束,“核高基”尚未启动。为了保障龙芯的开发,科学院专门划拨了 500 万元经费,科技部也在 863 计划内紧急安排了 2000 万元。

      在计算所中层干部会上,原所长李国杰专门为龙芯设了个没有经费上限的课题,告诉他说:“胡伟武,计算所就是砸锅卖铁也要支持龙芯的研发。”

      等到龙芯第一笔“核高基”课题经费到账时,龙芯课题组已经预支了计算所近八千万元经费。但谁都没想到,被寄予厚望的龙芯 3B1000,最后连操作系统都启动不了。

      龙芯采用多核研发战略,本想毕其功于一役,但龙芯 3B1000 刚好赶上了龙芯从课题组转向市场化运营。原先,胡伟武作为课题组组长总揽研发,每颗芯片从结构设计、功能验证一直到物理设计,从头盯到尾。但公司化运作后,胡伟武的精力被公司运营牵扯,研发团队群龙无首,技术问题大面积暴露。

      直到 2013 年,龙芯的技术问题才逐步解决,结果又遇到了代工厂工艺滑铁卢。一些主管部门和应用单位,早已不堪如此漫长的“出题-解题-再出题”的煎熬循环。同一时期,彼岸的对手迎来高速发展期。

      从 2006 年到 2013 年,龙芯 CPU 的单核性能只提高了 50%,同期的 x86 CPU 则提高了 5 倍,两者的差距,从一两倍一下拉到了十倍。

      国产 CPU 的歧路,本质在于市场化转型阶段,学院派与工业界的脱钩。在“课题组”的架构惯性下,国内公司在“十一五”期间基本都放松了单核性能的提高,而是转做多核,核心数大多吊打英特尔和 AMD,但单核性能的孱弱,让国产 CPU 在当时如火如荼的自主信息化市场中几乎找不到任何生存空间。

      胡伟武后来总结说:“在芯片研发方面,我们过分强调多核和 SOC 的技术发展趋势,对单核本身性能提高关注不够。在绩效管理方面,我们照搬成熟大企业的绩效考核方式,不仅没有提高、反而挫伤了销售人员的积极性。”

      2013 年 5 月,龙芯暂停了已经完成主要设计的 16 核龙芯 3C 处理器的流片,彻底停止 16 核处理器研制,开始四核 3A2000 处理器的研发。但在这个时间节点,无论是政策还是市场,都对“国产自主”失去了耐心。

      2013 年起,“核高基”基本上放弃了 CPU 自主研发路线,转而支持引进国外 CPU 技术的路线。市场上“引进派”的声浪也盖过了“自主派”,以 IBM、AMD、威盛、ARM 为代表的境外 CPU 全方位涌入。

      对于刚刚脱离体制市场化运营的龙芯来说,这是他们最不愿意看到的情况。

      引进之忧

      “引进派”在 2010 年后成为业界主流,继而影响决策方向,有国产 CPU 自身拉胯的因素,但更多是全球产业格局的变动。

      2006 年后,英特尔的宿敌 AMD 接连犯错,先是收购 ATI 的 GPU 业务两线作战,难以同时应付牙膏厂和皮衣男黄仁勋;后是自家的晶圆代工厂格罗方德阴沟翻船,业务生存空间逼仄,叠加制程升级受阻,股价从从最高峰时的 40 多美元,一路跌到只有一块多。

      2012 年,AMD 亏损超过 10 亿美元,大幅裁员 15%,华尔街顺手给 AMD 宣判了死刑:“没有任何投资价值”。风雨飘摇之际,黄仁勋的远房亲戚苏姿丰接过了 AMD 的帅位。而与 AMD 一样失意的,还有台塑之父王永庆的虎女王雪红创办的威盛电子。

    AMD 新掌门人苏姿丰
    AMD 新掌门人苏姿丰

      上世纪 80 年代,威盛从 CPU 周边开始一路蚕食英特尔地盘,到了 90 年代,王雪红更是收购了两家研发 CPU 的美商,拥有不少 x86 架构专利,一度被台湾地区视为产业升级的希望。但新世纪后,英特尔开始自研芯片组。加上王雪红的主要精力放在了 HTC 手机上,威盛慢慢成了一个鸡肋。

      x86 阵营的两个大玩家失意,让国内产业界看到了希望。在新一轮国产 CPU 的路线转换中,地方政府成为新兴势力背后不可忽视的支持力量。

      2013 年,上海市国资与威盛电子合作成立了兆芯——王家与上海结缘甚深,王雪红的哥哥几乎和张汝京在同一时间来沪创办晶圆代工厂,威盛则早在世纪初就在上海设点,大陆设计团队发展有十余年时间,兆芯站在威盛的肩膀上,省了不少力气。

      与龙芯一样出于中科院门下的中科曙光,则在 2016 年选择与 AMD 成立了海光。海光的背后,是成都市国资的大力支持。当年“砸锅卖铁支持龙芯研发”的李国杰,在 90 年代一手领导了曙光服务器的研发,在后来的二十多年,曙光成为与联想匹敌的国内服务器厂商。

      对于中国来说,AMD 的 Zen 架构性能强悍,是一个很有吸引力的选项。在支付了约 3 亿美元的合作费用后,透过两层公司的 11 个流程授权,海光最终得以在中国大陆地区销售产品。虽然引进的芯片经联合研发后,被 AMD 做了大幅阉割,但性能表现依然远超众多国产 CPU,海光继承的五年前的架构,放到今天,依然是第一梯队选手。

      AMD 和海光的合作,为苏姿丰提供了一笔丰厚的启动资金,消息公布当日,公司的股价就非理性上涨了 50%。兆芯对威盛的交易也是一石三鸟,CPU 研发团队、x86 架构专利、芯片组产业链;海光背靠上市公司中科曙光,借鉴 AMD 的作业,加上国密算法,在商用服务器起量很快。

      更重要的是,两者的起步经费动辄 20 亿,相比于十五年花了不过 8 亿的龙芯,引进派弹药充足。兆芯成立两年后便实现了量产,卖了一万多套。海光 2020 年上半年营收 2.7 亿,净利润 6000 多万。

      引进路线看起来立竿见影,却有一个致命的风险——国际局势的变化。

      2019 年中美贸易摩擦,一直在潜水《华尔街日报》突然给海光扣上了一顶“军方背景”的帽子。同年,海光被美国列入实体清单,AMD 随之宣布不再授权新一代 Zen 架构。从威盛那里买到专利的兆芯,也早收到了英特尔的警告:不要越过雷区。

      正所谓此一时彼一时,相比当初的风雨飘摇,此时的 AMD 已经走过了漫长的死亡之谷,不再需要外援输血。况且,在湾区的劳伦斯·利弗莫尔国家实验室,AMD 的芯片被用来为美国的核威慑提供动力。孰轻孰重,AMD 自知。

      “拿来主义”的路线,最终还是被证明存在根本缺陷。一直以来,大陆的 x86 人才极为薄弱,“拿来主义”能否进化到“吸收创新”,要打一个很大的问号。如果只能停留在对 x86 硬件层面的拷贝与粘贴,那么很难深入地去搞研发,并且满足高安保级别和消费者市场的需求。

      这种对于 x86 架构吸收的吃力,可以从兆芯管窥一二。2010 年,威盛把 x86 带到了上海,技术负责人带着几百号人闷在小黑屋里,光是 CPU 核的源代码就看了两年,最终才弄懂。兆芯开始搞 CPU 后,四五百人的研发团队,倾力攻坚三四年,也只是维持了一个半 CPU 项目的开发,x86 繁重的历史包袱,是“吸收创新”的巨大拖累。

      全自主,需要从底层开始,几无可能;引进 x86 架构,却也面临被断供、无法更新的担忧。国产 CPU 的下一步,不得不回到最本源的问题:生态。

      生态摸索

      对于国产 CPU 来说,最好的老师始终是英特尔。不同之处在于,引进派采取“进口”拿来的思路,要在中国复制一个英特尔的国产化镜像,保证产业链的供应安全。而自主派需要做的,是学习英特尔在历史上的打法,最终形成一个在技术上不依赖外部供应的产业链。

      简而言之,引进派学形,自主派学神。

      另一方面,学英特尔不是问题,但学哪一年的英特尔是个大问题——所有采购单位遇到龙芯,都会提出一个直击灵魂深处的问题:你们离英特尔有多远?

      在带领龙芯经历了“大炼多核”的惨败后,胡伟武逐渐想明白:国产 CPU 应该学习的不是现在的英特尔,而是上个世纪八九十年代的英特尔:单扛众多竞争对手,利用“人民战争”打赢市场之战的革命者。

      1985 年,英特尔在 DRAM 市场被日本厂商群殴,CEO 格鲁夫力排众议,集中转向彼时的“非主流市场”:应用于个人电脑的 CPU。起初,英特尔在技术上处于劣势,但采取了三个策略:

      (1)从低端市场做起,造出好用的 CPU,建立稳固的“革命根据地”;(2)保持向前兼容,虽然背上了历史包袱,但能够笼络一大批忠诚客户;(3)开放 x86 架构,制定外围标准,在产业链上团结一切可以团结的力量,发动群众斗地主。

      这三大策略,即是英特尔完成从电脑到服务器 CPU 统一战争的屠龙术。领悟到英特尔的致胜秘诀,从 2012 年开始,龙芯采取了三步走战略:

      首先从嵌入式 CPU 着手,把龙芯应用到门锁、学习机和卫星上面。这些场景本来就是 MIPS 架构的天然场景,保证了现金流;然后中止多核研发,专注把单核性能做上去,这对普通用户的日常使用非常关键,也保证龙芯测试的时候不会拉胯;最后主动团结一切能团结的系统商、软件商和 ODM 工厂,像服务员一样服务好他们。

      三步走逐渐取得成效,龙芯在 2015 年营收破亿,初步盈亏平衡。度过了鬼门关后,胡伟武发现,对于几乎没有独自建立过现代信息生态的中国人来说,国产 CPU 的生态工作千头万绪,只能参照另外一个学习对象,苹果。

      在英特尔的世纪商战后,苹果实际上继承了其衣钵,但苹果的自研芯片之路其实也面临着两个特殊的难题:其一,从最上层的应用到最底层的芯片,其中层峦叠嶂,哪些是四两拨千斤的抓手?其二,苹果自研 ARM 芯片,一开始跑分极其难看,如果芯片拖了后腿,怎么保证终端产品的体验?

      随着政府应用测试逐批次深入,胡伟武意识到,国产 CPU 构建生态所面临的具体问题,就是苹果式的问题,放在中国的环境下,可以总结为两个问题:

      一是产业离散,拼图残缺。长期以来,中国的 ICT 产业链基于外国的架构根基,做应用的人多,造轮子的人少。几百万精于 java 的程序员拿得出手,但一说到 java 虚拟机,则寥寥无几。同样的尴尬,也存在于 API 接口、QT 库、甚至底层一点的计算机语言。

      二是系统多冗余,少系统优化。x86 和微软体系带着几十年的历史包袱,越来越繁重冗余,照葫芦画瓢地引进和使用,让信息系统不堪重负。但实际上,在新建的国产 CPU+ 操作系统里,完全可以大幅优化,提升体验。

      按照这两个逻辑,龙芯两面出击。一面,龙芯干脆自建 java 虚拟机、API 接口等中间层,用这些关键的轮子承上启下。另一面,对于党政军的关键应用,龙芯消除冗余、提高效率。某指挥系统应用在经过优化后,龙芯的运行时间从每秒 3 帧提升到了 30 帧,比同时期的英特尔产品还要高 50%。

      随着生态的建立和使用体验的提升,龙芯应对住了挑战,国产 CPU 产业链也逐渐确立了两个原则:一个是自主可控政策划定下的“篱笆墙”内的竞争;一个是“市场经济条件下的举国体制”。前者瞄准国产 CPU 的研发强度,后者则指向公平竞争下的全产业链建设。

      随着时间推移,这两条原则成为极具指导意义的国产 CPU 发展框架。在这个框架内,半开放的 ARM 架构给出了充足的自主研发空间,且有海量移动端应用可以方便移植,凭借这两点优势,ARM 派路线飞速崛起,最终迎来了一位重磅级选手,华为。

      2019 年初,华为发布了首款 ARM 架构服务器 CPU“鲲鹏”,并与各省市建立了鲲鹏计算产业联盟,2020 年 5 月,鲲鹏 CPU 进入中国电信采购名单。华为一如当年在程控交换机市场的打法,绑定各地电信局,共荣共存,最终凭借技术升级和渠道,完成了对交换机的国产化。

      一方面,“鲲鹏”给国产 CPU 带来了新的突破;但另一方面,“鲲鹏”也让“能打的只有华为”这句席卷若干行业的话,又涵盖了一个新的领域。这里面有自豪,也有尴尬。

      尾声

      2018 年,中兴事件爆发,国产 CPU 市场开始放量崛起。

      在离开联想的二十多年间,倪光南始终在为国产 CPU 奔走。当初的倪柳之争成为了中国科技史上的一段佳话,“贸工技”与“技工贸”的纷争直到今天都是社交媒体上的话题。

      倪光南当年的年轻助手梁宁,在中兴事件后把倪光南描述成了一个崇高的理想主义者,在当时引发了热议,国人无不唏嘘[6]。

      1994 年,随着贸易壁垒拆除,英特尔、微软等海外公司大举入华,倪光南奔波于北京上海两地,策划成立电脑 CPU 设计中心,尝试失败。随后,倪光南又搞了一个“方舟 CPU”,类似于今天谷歌上网本的极端超前的想法,结果公务员被摊派下去都不想用,第二次尝试告败。

      中国的很多高科技产业发展,大多都尊循这么几个步骤:领导殷切关怀-部委高度重视-财政天量投入-企业集中攻关-技术取得突破。大多数领域都依赖于这套中国特色的产学研模式,然而这套模式有两个关键的前提——不考虑成本,不考虑良率。

      时至今日,中国半导体行业很多“达到国际水平”的成果,要么只能服务于个别的小众市场,要么评审验收之后就生锈落灰。

      上世纪 90 年代,国际局势变化引发了社会舆论对技术自主的担忧,“自主研发”的口号响彻云霄。但胡伟武在课题组领导龙芯研发时,深处的环境是捉襟见肘的科研经费,几无根基的消费市场和陈旧落后的制造体系。更要命的是,半导体天生是一个“一步领先,步步领先”的行业。

      换句话说,直到新世纪的第二个十年,国产 CPU 配套的基础设施都难言齐整。作为工业与科技的皇冠,CPU 需要的不只是满腔热血和埋头苦干,而是产业配套、经济结构乃至综合国力的比拼。非不为也,实不能也。

      有一个很有意思的问题:英特尔、苹果和华为,谁的研发费用最多?谁的最少?

      答案可能会出乎很多人的意料:从华为开始公布年报的 2006 年算起,苹果的研发开支没有一个年份比华为高。而到了 2018 年,华为的研发投入才第一次历史性的超过英特尔。

      但强如华为,其推出自研服务器 CPU 也就是近两年的事情,甚至还要早于苹果的 M1 芯片。在英特尔盘踞的电脑和服务器 CPU 大本营,除了拉胯几年真香几年的 AMD,一直缺乏有力的竞争者。

      前段时间,胡伟武的一段“14nm 芯片已经够用的言论”再度引发争议,很多人只注意到“不要美国做 5 纳米,我们就要做 5 纳米”的言论,而忽视了后半句:“90.9% 的应用都能用 14nm,只要做好系统优化,就能够在市场中有很强的竞争力。”

      与筚路蓝缕的 30 年前相比,如今的中国有市场、有政策、有紧迫、有口号。但对于国产 CPU 来说,需要理想主义的热忱,也需要对市场规则的敬畏,更需要对科研人员的慷慨、包容和耐心。

      中国的很多产业,并不害怕屡战屡败,害怕的是“今天大手一挥,明天造不如买”的左右摇摆。

      参考资料:

      [1].史蒂夫·乔布斯传,沃尔特·艾萨克森

      [2].龙芯的足迹,胡伟武

      [3].尴尬中国芯:龙芯 CPU 的艰涩之旅,财经文摘

      [4].汉芯造假案系列,21 世纪经济报道

      [5].龙芯首席设计师:用领袖思想武装龙芯课题组,财经文摘

      [6].一段关于国产芯片和操作系统的往事,梁宁

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