“我們國家不可能基于國外的指令系統(tǒng)建設(shè)自主的信息產(chǎn)業(yè)生態(tài)。中國人可以用英文寫文章、賺錢,但中國人不可能基于英文發(fā)展民族文化?!饼埿局锌贫麻L胡偉武不止一次的呼吁道。
他認(rèn)為,構(gòu)建自主指令系統(tǒng)是我國信息產(chǎn)業(yè)永遠(yuǎn)繞不過去的話題。指令系統(tǒng)是計算機最基礎(chǔ)、最核心的知識產(chǎn)權(quán),承載著軟件生態(tài)的發(fā)展創(chuàng)新,是信息產(chǎn)業(yè)的重要基石。眾所周知,目前,全球產(chǎn)業(yè)形成了 Wintel(微軟-英特爾)和 AA(安卓-ARM)兩大信息化生態(tài)體系,均由歐美主導(dǎo)。
龍芯中科則希望能夠構(gòu)建一套獨立于這兩個體系之外的自主軟硬件生態(tài),成為多極世界的一極。因此,龍芯中科 20 年潛心研發(fā),于 2021 年推出了具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的 LoongArch 自主指令集,并基于此指令集上市了新一代的 3A5000/3C5000L 芯片,該芯片性能逼近市場主流產(chǎn)品水平。這一成績徹底打破了由 Wintel 及 AA 國外廠商主導(dǎo)的基于指令集及芯片設(shè)計的生態(tài)體系,填補了國家信息化發(fā)展對芯片要求性能優(yōu)異并具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的空白。
“經(jīng)過 20 多年的發(fā)展,我們已經(jīng)完成了性能’補課’,現(xiàn)在要開始建設(shè)生態(tài)了?!焙鷤ノ浔硎?,“未來的全球信息產(chǎn)業(yè)格局,一定是歐美和我們自主體系,兩邊融合,我們會用 Wintel 體系、AA 體系,西方國家肯定也會用我們的體系。因為我們肯定是性價比好的,物美價廉的產(chǎn)品?!?/p>
指令系統(tǒng):繞不過去的話題
“我總感覺,我們國家的信息產(chǎn)業(yè)正在面臨著改革開放以來最大的變革。”胡偉武一句話開啟了他與媒體的長達(dá)兩三個小時的對話。
之所以下這樣的判斷,是由于目前國際貿(mào)易的不確定性,倒逼了國內(nèi)行業(yè)和企業(yè)開始使用自主研發(fā)的 CPU 和操作系統(tǒng)。
眾所周知,目前全球產(chǎn)業(yè)形成了 Wintel(微軟-英特爾)和 AA(安卓-ARM)兩大信息化生態(tài)體系,前者主要以 PC、服務(wù)器以及高性能計算為主,后者則主要以智能手機、平板電腦等移動設(shè)備為主,兩者均由歐美主導(dǎo),也就是說大家電腦的使用和升級要 Wintel 說了算,手機的使用和升級則是谷歌和蘋果說了算。
在胡偉武看來,中國過去幾十年的信息產(chǎn)業(yè)都建立在歐美這兩個底座上,但隨著貿(mào)易摩擦的出現(xiàn)和國家自主安全可控的信息技術(shù)體系和生態(tài)的提出,中國要開始換底座了?!拔覀円欢ㄒ獦?gòu)建自己的生態(tài)體系,否則產(chǎn)業(yè)就在人家手里?!?/p>
2018 年國際貿(mào)易摩擦之后,中國意識到掌握核心科技的重要性,大力發(fā)展自研芯片以及操作系統(tǒng),比如華為的鴻蒙、麒麟等都備受關(guān)注。
但胡偉武認(rèn)為這還不夠,他認(rèn)為在操作系統(tǒng)芯片之下,還有兩層底座更為重要。一個指令系統(tǒng),一個是生產(chǎn)工藝(材料和設(shè)備)。他認(rèn)為這兩個是信息產(chǎn)業(yè)的最重要基石,只有從基石做起,整個信息產(chǎn)業(yè)才會安全。
“我覺得指令系統(tǒng)是信息產(chǎn)業(yè)繞不過去的話題,我們國家不可能基于國外的指令系統(tǒng)建設(shè)自主的信息產(chǎn)業(yè)生態(tài)。指令系統(tǒng)就是計算機軟硬件的語言,就像英語、漢語一樣的,中國人可以用英語寫文章、賺錢,都是可以的,但是中國人不可能基于英文發(fā)展民族文化,中國的民族文化肯定是基于漢語發(fā)展起來的。”胡偉武認(rèn)為。
他呼吁中國企業(yè)不要心存幻想,認(rèn)為基于 ARM 或者 X86 可以做出自己的生態(tài)?!坝脟獾臇|西做跟班是可以的,想超越肯定不行。所以,丫鬟一輩子還是丫鬟,我們要克服這種心態(tài)。”胡偉武表示。
因此,中國必須要要有自己的指令系統(tǒng),而這就是龍芯中科一直以來努力做的事情。
龍芯中科:將自主進(jìn)行到底
據(jù)胡偉武透露,龍芯中科做自主和兼容指令系統(tǒng)已經(jīng)超過了 15 年。
據(jù)悉,2001 年出中科院計算所播出 100 萬經(jīng)費,讓 33 歲的胡偉武來負(fù)責(zé)研發(fā)中國自主的 CPU,龍芯。根據(jù)媒體報道,當(dāng)時的胡偉武還立下了誓言:要做不出來,提頭來見。
2002 年 8 月 10 日,中國自主研發(fā)的第一枚通用 CPU“龍芯 1 號”成功發(fā)布,終結(jié)了國產(chǎn)計算機沒有自主 CPU 芯片的歷史。
2010 年,中國科學(xué)院和北京市政府共同牽頭出資,龍芯中科,開始市場化運作,旨在將龍芯處理器的研發(fā)成果產(chǎn)業(yè)化。
“其實,我們早在 2006 年就開始立重大專項,討論 CPU 是自主還是兼容?!焙鷤ノ浠貞浀?,“兼容的好處很大,弊端也很大,受制于人。我們當(dāng)時有個判斷,只要是 X86 和 ARM 的指令系統(tǒng),中國的軟件是不可能發(fā)展起來的。”
基于這樣的一個判斷,龍芯中科就提出了個問題:有沒有可能做一個指令系統(tǒng),既能做到自主又可以兼容,實現(xiàn)統(tǒng)一?
經(jīng)過龍芯中科的實踐證明,答案是肯定的。
2021 年,龍芯中科推出完全自主指令集架構(gòu) —LoongArch,標(biāo)志著指令集系統(tǒng)架構(gòu)承載的軟件生態(tài)走向完全自主。
胡偉武介紹了 LoongArch 的四大特點:先進(jìn)性、兼容性、模塊化和可擴展?!拔覀冇泻蟀l(fā)優(yōu)勢,吸收了近年來指令集發(fā)展的先進(jìn)技術(shù)成果,提高了代碼效率;并且融合了 X86、ARM 等的主要特點,高效支持二進(jìn)制翻譯等等?!焙鷤ノ湓斀獾馈?/p>
據(jù)了解,LoongArch 指令系統(tǒng)可以帶來 10%-20% 的性能提升,而硬件要實現(xiàn)這樣的提升需要大概兩代。
同年,龍芯中科還發(fā)布了基于 LoongArch 指令集的 3A5000/3C5000L 芯片?!拔覀兊?CPU 性能已經(jīng)逼近市場主流水平,我希望今年年底或者明年 6000 出來的時候,我們可以達(dá)到市場所說的平均水平。我們自主研發(fā),每個模塊自己做,源代碼沒有買,所有東西都是自己的?!焙鷤ノ浔硎尽?/p>
龍芯中科能夠?qū)崿F(xiàn)自主技術(shù)的突破離不開背后 900 多名員工的數(shù)十年的堅持。根據(jù)招股書顯示,龍芯中科員工有 900 多名,芯片研發(fā)人員 200 人左右,基礎(chǔ)軟件研發(fā)人員 200 人左右,與之相關(guān)的客戶服務(wù)等 200 人左右,以及近 300 名市場人員。
“我們擁有一支非常有戰(zhàn)斗力的團(tuán)隊,雖然只有八九百人,但至少干了兩三千人的活?!焙鷤ノ浔硎?。
不僅特別能戰(zhàn)斗,而且還不容易被挖走,實現(xiàn)了低成本運營。據(jù)悉,龍芯中科還做到了即使年薪只給二三十萬,也不會被別的企業(yè)年薪 200 萬挖走的問題。“我們最核心的理念就是解決了為誰做龍芯的問題,我們是為人民做龍芯。”
性能補課之后 下一步做生態(tài)
正是由于擁有自主可控的指令系統(tǒng),龍芯中科的芯片性能可以實現(xiàn)自主優(yōu)化。
胡偉武為大家打了個比喻。購買國外 IP 設(shè)計的芯片相當(dāng)于租房子,一方面要交租金,另外房子里很多東西不能更改。使用國外的 IP 做芯片,更多的只是升級工藝,增加核數(shù),可操作空間不大。
而用自主 IP 設(shè)計芯片相當(dāng)于買房子,不用交租金了還可以按照自己的意圖進(jìn)行裝修。自主 IP 設(shè)計芯片可以通過優(yōu)化以及不同的 IP 提升自主性。
“基于自主指令系統(tǒng)設(shè)計芯片相當(dāng)于蓋房子,可以蓋心目中喜歡的房子,不滿意還可以改造,相對比較自由,因為土地的空間性很大?!焙鷤ノ渑e例道,“我們可以結(jié)合應(yīng)用需求,實現(xiàn)復(fù)雜度的增加或減少。比如龍芯可以通過指令優(yōu)化提升性能等。我們完全可以實現(xiàn) 14nm 比 7nm 的性能還要高?!?/p>
因此,對于龍芯中科來說,過去 20 年已經(jīng)將性能的課補夠了,接下來就是要開始進(jìn)行生態(tài)建設(shè)。
在生態(tài)建設(shè)方面,龍芯中科主要從兩方面著手:一個是軟件生態(tài),一個是產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)。軟件生態(tài),主要思路是先兼容再自主,通過兼容的方式,將 Windows、安卓都先跑起來做兼容,更多兼容別人。最后我們提出自己的系統(tǒng),自己的編程語言、編程框架。
“我們的最終目標(biāo)是做自己的應(yīng)用生態(tài),當(dāng)然,作為過渡手段,我們希望在 2025 年前后,在龍芯的 LoongArch 平臺上可以不運行 Windows 但能運行 Windows 應(yīng)用,不運行 Android 但能運行 Android 應(yīng)用。”胡偉武表示。
關(guān)于產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài),胡偉武表示要把握好三個特點:要開放,越開放朋友越多;要兼容,形成合力;要優(yōu)化,不斷通過系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。
“2021 年重點發(fā)布的芯片產(chǎn)品,也是第一款基于全自主指令集的架構(gòu)整體的產(chǎn)品,不光是我們自主性得到了徹底的改變,更多的包括從我們整個性能體現(xiàn)和生態(tài)體現(xiàn)上,大家可以看到比以前的產(chǎn)品會更好,性能更高,其實這也是對我們的生態(tài)發(fā)展非常有信心的一點?!饼埿局锌聘笨偛脧埜瓯硎?。
除此之外,龍芯中科還提出了產(chǎn)業(yè)鏈命運共同體的概念,通過共建、共商、共享的方式,來構(gòu)建自主信息產(chǎn)業(yè)的命運共同體。
從實際行動來看,龍芯中科主要從三個層次來構(gòu)建產(chǎn)業(yè)體系,一個是 CPU、內(nèi)存、硬盤作為基礎(chǔ);第二是整機、PC、服務(wù)器、打印機等各類設(shè)備終端;第三個是提供成熟的解決方案,包括教育領(lǐng)域、醫(yī)療領(lǐng)域以及網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域。
“三個層次聚集了幾十家企業(yè),在當(dāng)?shù)卣闹С窒?,給很多試錯場景,大家把平臺做好向外輻射?!焙鷤ノ浔硎?。
對于未來的全球信息產(chǎn)業(yè)格局,胡偉武認(rèn)為肯定是美國帶著他的盟友一套體系,中國則帶著“一帶一路”國家形成自己的體系,兩邊融合。
“我們也會用 Wintel 體系、AA 體系的東西,西方國家肯定也會用我們的,因為我們肯定是性價比好、物美價廉的產(chǎn)品?!焙鷤ノ湔J(rèn)為。
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