日前,RISC-V基金會中國顧問委員會主席方之熙表示,中國芯發展有兩條路是走不通的。“一條是關起門來自己做一套東西,比較典型的就是龍芯。因為芯片還是一個商品,性能再高,沒人用就無法體現出價值,所以必須有相應的生態系統發揮價值。第二條路就是跟在別人后面,國內有許多公司做x86、ARM、Power的芯片,在某些特殊領域,用這些指令集架構確實可以做一些事情,但是因為受到ISA所屬公司知識產權(IP)的控制,很難取得成功。”
RISC-V這個全球開放的架構沒有知識產權的限制,對中國而言是一個很好的機會。方之熙表示, RISC-V既不是關起門來自己做,也不是跟在別人后面,提供了很好的機會,希望中國能夠抓出這個機會,開發出自己的CPU或者MPU(微處理器)。
方之熙的講話確實反映出一些問題,比如ARM被外商牢牢控制,這一點在此前ARM遵守川普禁令制裁華為事件就已經應驗了。又比如龍芯走自主路線受軟件生態影響,商業上開拓會比較困難。
但將自建技術體系視為走不通的發展路線,以及將龍芯稱為“關門”,搞封閉路線就非常值得商榷了。
龍芯堅持“從開源中來,到開源中去”
誠然,龍芯走自主路線,但這并不意味著龍芯是“封閉”的。相反,龍芯堅持“從開源中來,到開源中去”,而且在產業鏈上下游擁有大量合作伙伴。
就軟件來說,龍芯就選擇擁抱開源。目前國際上的四大瀏覽器平臺Firefox、Chrome、Edge、safari,其中Firefox由mozilla完全開源、Chrome的開源版本有Chromium、Edge部分開源、safari基于開源webkit而來。龍芯同時支持Firefox瀏覽器和Chromium瀏覽器。
瀏覽器的用戶體驗有產品皮膚功能特點的因素,更多的則在于內部技術通路的打通。JS引擎作為瀏覽器的三大核心組件之一,對產品功能和用戶體驗有著重要影響,瀏覽器團隊經過長時間打磨,完成了JIT技術的研發,累計4萬多行代碼,并協助開源社區人員,完成了MIPS分支在Mozilla和Chromium國際開源社區的代碼提交。
為了支持黨政信息化業務,JS引擎技術是瀏覽器的核心技術之一,目前國內從事該技術的團隊估計不會超過20人。為了提升瀏覽器HTML5、WebRTC等音視頻應用用戶體驗,龍芯完成FFmpeg、libvpx、openH264等基礎視頻編解碼庫的優化,獨立累計向開源社區提交數萬行代碼。為了提升圖形圖像用戶體驗,龍芯完成了skia、jpeg、libyuv、pixman等基礎圖形圖像庫的優化并開源,部分已經提交到國際開源社區,累計1萬多行代碼。
另外,龍芯還在2019年4月正式發布了基于龍芯3B3000 CPU的KVM虛擬機產品解決方案,可以支持全功能的虛擬化云主機系統,支持以Spice協議和QXL虛擬圖形為基礎的云桌面應用,支持Openstack等主流云計算環境。這是中國IT企業首次完成”從CPU到系統”全鏈條虛擬機產品的自主研制,也使得龍芯CPU生態系統具備了支撐完整云計算環境的應用能力。
就硬件來說,龍芯早在數年前就將GS132和GS232兩款CPU核向高校和學術界開源,助力教學改革和計算機專業學生的系統能力培養,實現“設計真實處理器,運行真實操作系統”。就CPU開源這一點,在大陸來說龍芯是非常罕見的。是很多標榜自己選擇“國際主流”、“開放路線”的大陸CPU公司目前都沒能做到的。
就產業鏈合作伙伴來說,早在2014年,龍芯就有400多家合作伙伴,上萬名研發人員圍繞整個產業鏈做研發。而且產品線也初具規模,從SSD主控、機頂盒芯片、數控機床控制芯片這類應用到PC和服務器都有產品。
現在,一些人有一種思維定勢,由于龍芯奉行獨立自主路線,就給龍芯按一個“封閉”或“閉門造車”的標簽,是非常值得商榷的。
按照這個邏輯,英特爾、ARM都是“封閉”,都是“閉門造車”,恰恰如今最成功的兩家CPU公司,都選擇了“封閉”的路線,這足以說明,自建生態的的路線才是正途。
而國內一些人對于自建生態畏懼如虎,將自建生態視為“封閉”、“閉門造車”,從根源上看,還是缺乏精神之鈣,習慣于“跟著洋人身后吃土”。
自主路線是大勢所趨
目前,我國CPU發展面臨自主研發和引進技術兩條技術路線的斗爭。
自主研發路線在硬件上基于自主定義指令集,自主編寫的CPU源代碼研制芯片,在軟件上自建生態。
引進技術路線是在硬件上基于買來的指令集授權或CPU源代碼研制芯片,在軟件上依附于西方成熟生態。
當下,我國的IT 產業主要建立在 Wintel體系(Intel的CPU 和微軟的 Windows操作系統)和AA體系(ARM的CPU和谷歌的Android操作系統)兩大國外技術平臺之上,就好比在別人的墻基上砌房子,再大再漂亮也可能經不起風雨,甚至會不堪一擊,一旦西方政客借用行政力量收緊韁繩,中國必須付出巨大的代價做利益交換,才能換來西方的“寬恕”,這使中國在當下非常被動。
從經濟上看,華為、聯想加入Wintel體系和AA體系,在商業上利潤都比較有限,反而是Intel、微軟、ARM、谷歌這些標準制定者和生態控制者能夠賺大錢。蘋果手機利潤高,根源也是因為蘋果開發了IOS,并牢牢控制著生態。
就產業的長遠發展來說,如果總是外商賺大錢,中國企業賺“血汗錢”,那么,是無助于中國IT產業的長遠發展的。
何況引進國外技術做不出新的技術體系來,因為我們很難動搖Intel和 ARM 對技術平臺的把控,反而會造成國內企業繼續依賴現有國外IT 生態的惰性,強化國外壟斷企業已經形成的壟斷。
因此,只有建立自主IT技術體系,才能最終破解制約我國IT 產業發展的卡脖子問題和信息安全受制于人的問題。
RISC-V本質上也是跟隨路線
從方之熙的講話中可以看出,他認為跟隨X86、ARM、Power的路線和龍芯的自主路線都是走不通的。出路是RISC-V。并表示:
RISC-V既不是關起門來自己做,也不是跟在別人后面,提供了很好的機會,希望中國能夠抓出這個機會,開發出自己的CPU或者MPU(微處理器)。
但仔細推敲,方之熙的講話是有問題的,聯系上下文,方之熙的講話可能是屁股決定腦袋——方之熙的話概括一下,就是“X86、ARM、Power的引進路線和龍芯的自主路線都行不通,只有RISC-V才行得通”。
從實踐上看,任何一個IT技術體系,都有一個主導權的問題。
Wintel體系里主導者是英特爾和微軟。AA體系里主導者是ARM和谷歌。可以說,英特爾和ARM牢牢控制著X86和ARM指令集的發展和更新。也正是因為有英特爾和ARM這樣的“強龍”,才能不至于生態破碎化。
而如果沒有一個強有力的主導者,大家都自己添加指令,結果往往是生態破碎化,這方面最典型的例子就是MIPS。
因此,一個成功的技術體系,必然是有主導者,有跟隨者的,如果你做不了主導者,那么,必然就只能稱為跟隨者了。既然方之熙說,“不是跟在別人后面”,那言下之意就是要去主導RISC-V?
然而,現實卻是,目前,RISC-V其實是被美國的機構控制的,指令集更新國內目前也沒啥話語權,只是具備拿RISC-V開源的指令集設計CPU的資格而已,之所以選擇RISC-V,也是因為想借助目前掀起的RISC-V熱潮,認為RISC-V會有前途,將來可能會有一定生態,這樣國內單位可以去兼容這個現有的生態。國內單位去跟風RISC-V,其實是在缺乏自建生態信心的情況下,選擇一個國際上被炒的比較火的指令集去跟。這和早些年安騰火的時候,國內某單位去做安騰,后來SPARC開源后,又跟去拿開源代碼改改做SPARC,ARM火了又轉去做ARM沒啥區別。
本質上說,RISC-V其實也是跟著國外機構和企業后面做。按照方之熙的說法,RISC-V是走不通的。
誠然,國內機構也可以在RISC-V的某個版本的基礎上,自己添加指令集自己發展,但問題在于,如果采用這種發展模式,那就意味著脫離國際RISC-V主流生態,就意味著必須自建生態。
既然是自建生態,那為何不直接做自主指令集——還不如直接學SW,從頭自定義指令集來的干凈利索。何況,在川普火燒開源的情況下,基于RISC-V的某個版本添加指令集的做法還可能會帶來一定的政治風險。
畢竟,我們無法預知某大國的下限,在某大國議員已經宣布要立法否認某公司在美國申請專利的情況下,又有誰能保障,某大國將來不會立法,對RISC-V發難呢?畢竟RISC-V掌握在美國機構手里,必須遵循美國的法律。
RISC-V前景被過度拔高
現在,輿論上和行業里部分人對于RISC-V已經過度炒作,過度拔高RISC-V的前景。這種炒作和幾年前高調炒作ARM進軍服務器CPU,ARM無限前景非常類似。
就純商業模式來看,智能手機、平板玩X86與在PC、服務器上玩ARM都注定要失敗。
數年前,在英特爾的高額補貼下,國內一些廠商與Intel合作在手機和平板上推X86,結果是Intel虧損超過100億美元,然后Intel壯士斷腕。
ARM服務器在全球范圍內退潮,高通、ARM、博通等公司已經用實踐證明,純粹的商業模式下,ARM服務器沒戲。在國內外,X86依舊牢牢統治著市場,ARM服務器也就隔三岔五,個別廠商宣傳一下,用PPT吊打Intel來顯示存在感。
可以說,在純商業模式下完全依賴“看不見的手”進行調控,后來者想要擠掉英特爾、ARM在各自強勢領域的市場份額,是根本不可能完成的任務。
只有通過“看得見的手”進行調控,后來者才能有一個茁壯成長的機會,以“農村包圍城市”和“二十年磨一劍”的方式逐步侵蝕英特爾和ARM的市場。
正是因為依靠市場的力量必然悲劇,要侵蝕傳統霸主的市場必須依賴政策扶持。近年來國內耗費巨資引進了一大票境外CPU技術,各個鼓吹自己走的是“國際主流”、“開放”路線,在PPT上標榜自己“追平英特爾”,然后在商業市場被英特爾吊打,各個挖空心思標榜“自主”,往黨政市場沖。
因此,對于RISC-V而言,單純依靠市場的力量,能夠做的是在嵌入式方面有所作為,比如在物聯網的大潮下,做一些嵌入式應用,無法在PC和服務器這類對性能要求較高的市場有所作為。因為在這些方面依靠市場力量搞RISC-V,就會在PC和服務器推ARM,就如同在移動端推X86一樣悲劇。
而如果動用政府資源往桌面和服務器推RISC-V,從操作上來說,還是把資源給已經有一定基礎,并已經開始在黨政辦公中逐步開展試點的自主CPU更具可行性。
首先,自主CPU的裸CPU性能已經達到AMD那些“工程機械(打樁機、推土機)CPU”的水平,已經完全能夠滿足黨政辦公的需要。國內團隊如果不依賴技術引進,從零開始設計RISC-V的CPU,每一行源代碼自己寫,一步一步走到這個水平怕是要6—10年。而中國黨政辦公國產化替代不可能等RISC-V這么多年。
其次,自主CPU強調自建生態,目前就黨政辦公來說,已經初步形成一定的生態了,即便是像微信、QQ這類的應用,微信已經有了政務版,QQ也在移植中。而RISC-V則是一片荒漠。
再次,目前的RISC-V在的指令集并不適合用來設計高性能CPU,即便將來指令集不斷完善了,那也是將來的事情,恐怕需要好幾年時機。而如果老外一直很現實,致力于搞嵌入式,覺得高性能沒市場因而沒有搞這些指令集,怕是國內這些“跟隨者”只能一直等下去了。
最后,就是制裁方面的問題。在某大國議員已經宣布要立法否認某公司在美國申請專利的情況下,又有誰能保障,某大國將來不會立法,對RISC-V發難呢?畢竟RISC-V掌握在美國機構手里,必須遵循美國的法律。
總結一下,RISC-V的未來在嵌入式,比如現在被炒的很熱的物聯網。搞桌面和服務器CPU單純依靠市場的力量必然會像高通、華芯通、AMD等公司在服務器推ARM,或是英特爾在移動端推X86一樣悲劇。
RISC-V對于中國在桌面和服務器CPU上的問題于事無補,而就嵌入式來說,自主CPU已經在一些行業有一定應用,RISC-V也不是唯一選擇。
因而,對于中國來說,RISC-V只是在嵌入式CPU上的一個補充。如果RISC-V能像媒體炒作的那樣興起,那么,有望在嵌入式市場割據一方,但對于解決中國高性能CPU受制于英特爾的問題無能無力。
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