本文轉(zhuǎn)載 根據(jù)胡偉武講話整理
第一部分：什么是CPU
首先，什么是CPU?CPU不等于芯片。
從Inside角度來(lái)說(shuō)，目前計(jì)算機(jī)采用馮諾依曼結(jié)構(gòu)，有五部分，分別是運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。屏幕是輸出，鍵盤(pán)鼠標(biāo)輸入，硬盤(pán)既是輸入設(shè)備又是輸出設(shè)備，存儲(chǔ)器就是內(nèi)存條。其中，運(yùn)算器加控制器叫中央處理器(Central Processing Unit，CPU)，這是學(xué)術(shù)定義。
什么是CPU?IBM 時(shí)代，CPU體現(xiàn)為一堆柜子。Intel時(shí)代，CPU體現(xiàn)為一個(gè)芯片。因此，在Intel時(shí)代，大家都覺(jué)得CPU與芯片幾乎劃等號(hào)。再看現(xiàn)在ARM時(shí)代，CPU體現(xiàn)為一個(gè)IP，軟 IP 為源代碼，硬 IP 為版圖。
什么叫自主CPU，即自己從源代碼開(kāi)始研制運(yùn)算器和控制器，CPU相當(dāng)于集成電路里邊的珠穆朗瑪峰。
從Outside角度來(lái)說(shuō)，2018年電腦企業(yè)聯(lián)想做整機(jī)，英特爾做芯片，英特爾凈利潤(rùn)210億美元，聯(lián)想凈利潤(rùn)只有6億美元。但我們看手機(jī)，蘋(píng)果做整機(jī)，凈利潤(rùn)595億美元。
經(jīng)常有人問(wèn)我，我們國(guó)家不缺錢(qián)不缺人，全國(guó)人民都很重視CPU，為什么做不出來(lái)?
因?yàn)镃PU非常復(fù)雜。IT產(chǎn)業(yè)本質(zhì)上是解決方案為王的產(chǎn)業(yè)，解決方案決定用戶習(xí)慣和產(chǎn)業(yè)主導(dǎo)權(quán)。
十九屆五中全會(huì)提出要建立國(guó)內(nèi)大循環(huán)。習(xí)近平總書(shū)記指出，要打通供應(yīng)鏈，產(chǎn)業(yè)鏈的痛點(diǎn)和堵點(diǎn)。
自主的生態(tài)體系大循環(huán)主要包括三個(gè)環(huán)節(jié)，第一是基于自主IP核的芯片設(shè)計(jì)。龍芯之所以被稱為“自主”，是因?yàn)辇埿镜腎P核是自己做的;第二是基于自主指令系統(tǒng)的軟件生態(tài);第三是基于自主材料設(shè)備的生產(chǎn)工藝。
第二部分：自主CPU發(fā)展道路
我國(guó)要發(fā)展CPU，應(yīng)該走什么道路?
發(fā)展核心技術(shù)有兩條路線：一條叫市場(chǎng)換技術(shù)，一條叫市場(chǎng)帶技術(shù)。
市場(chǎng)換技術(shù)就是通過(guò)合資等方式把中國(guó)市場(chǎng)給予國(guó)外企業(yè)，希望在合資過(guò)程中得到先進(jìn)技術(shù)。我國(guó)的汽車(chē)產(chǎn)業(yè)是市場(chǎng)換技術(shù)的典型代表。
另一條是市場(chǎng)帶技術(shù)，通過(guò)體制內(nèi)市場(chǎng)引導(dǎo)帶動(dòng)技術(shù)進(jìn)步，再參與體制外市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。航天產(chǎn)業(yè)是市場(chǎng)換技術(shù)的典型代表。
核心技術(shù)產(chǎn)業(yè)只能在試錯(cuò)中發(fā)展起來(lái)。高復(fù)雜系統(tǒng)變量多，若把此類產(chǎn)品的品質(zhì)比作函數(shù)，那就有上萬(wàn)個(gè)變量。核心技術(shù)突破的難點(diǎn)往往不在于科學(xué)原理，而在于工程細(xì)節(jié)的完善。而工程問(wèn)題要靠迭代來(lái)解決。
舉兩個(gè)例子，人類在發(fā)明蒸汽機(jī)一百多年之后才建立了熱力學(xué)，而熱力學(xué)是蒸汽機(jī)的科學(xué)原理;飛機(jī)上天幾十年之后，我們才建立了空氣動(dòng)力學(xué)。
試錯(cuò)需要時(shí)間。因此，時(shí)間是核心技術(shù)產(chǎn)品最重要的門(mén)檻。
三流產(chǎn)品有錢(qián)就能做，這類產(chǎn)品中國(guó)人已經(jīng)做透了;二流產(chǎn)品有錢(qián)加有手藝才能做，我們正在大力發(fā)展，手藝就是人才，目前我國(guó)對(duì)科技人才的需求真的是非常急迫;一流產(chǎn)品有錢(qián)加有手藝以及長(zhǎng)期積累才能做，這就像“養(yǎng)孩子”。
有些產(chǎn)品的研發(fā)過(guò)程就像“養(yǎng)豬”，一年就出成果，這是資本最喜歡的。有句話說(shuō)“在風(fēng)口上豬都能飛起來(lái)”，但在風(fēng)口上被吹起來(lái)的豬是很危險(xiǎn)的，因?yàn)轱L(fēng)停了，豬摔下來(lái)就死了。
有些產(chǎn)品的研發(fā)像“養(yǎng)牛”，養(yǎng)三年就可以開(kāi)始拉犁了。有些產(chǎn)品像“養(yǎng)孩子”，二三十年后才能退出，資本不喜歡這樣的，資本沒(méi)有這么長(zhǎng)期的耐心。但中央政府有這個(gè)耐心，有些地方政府也沒(méi)這樣的耐心。
像“養(yǎng)孩子”一樣做產(chǎn)品，企業(yè)要對(duì)產(chǎn)品有長(zhǎng)期的耐心，政府、投資人也需要對(duì)產(chǎn)品有這個(gè)耐心。說(shuō)實(shí)話，資金可以籌來(lái)，人才可以挖來(lái)，機(jī)制可以改進(jìn)，但時(shí)間是沒(méi)法超越的。
龍芯CPU是在試錯(cuò)中發(fā)展起來(lái)的。2001年我們?cè)谥锌圃河?jì)算所開(kāi)始研制龍芯CPU。在2001-2010年間，國(guó)家關(guān)于芯片技術(shù)怎么發(fā)展還沒(méi)有形成共識(shí)。五中全會(huì)是轉(zhuǎn)折點(diǎn)，會(huì)上把科技自立自強(qiáng)作為國(guó)家發(fā)展的戰(zhàn)略支撐，才使得一直在爭(zhēng)論的問(wèn)題有了個(gè)句號(hào)。
在這期間，我們得到了國(guó)家863、973、自然科學(xué)基金和核高基重大專項(xiàng)等的支持。這十年間，我們的研發(fā)費(fèi)用花掉了國(guó)家四個(gè)多億，雖未給國(guó)家交稅，但培養(yǎng)了人才，掌握了技術(shù)。到2010年，我們認(rèn)識(shí)到要自己辦企業(yè)。
龍芯目前有三個(gè)產(chǎn)品系列，分別是面向桌面/服務(wù)器類應(yīng)用的龍芯3號(hào)“大CPU”系列、面向工控和終端類應(yīng)用的龍芯二“中CPU”號(hào)系列、面向特定應(yīng)用的龍芯一號(hào)“小CPU”系列。
2008、2010、2012年美國(guó)MIT Review 三篇文章都在說(shuō)中國(guó)的龍芯快追上Intel了。但當(dāng)我們把那些芯片裝起來(lái)用的時(shí)候，卻發(fā)現(xiàn)它不可用。瀏覽器和office打不開(kāi)或打開(kāi)很慢。
我們打開(kāi)文件靠的是通用處理性。我以“做飯”舉例，一個(gè)人一小時(shí)可以做好一頓給一家三口吃的飯，但要求60個(gè)人在一分鐘把飯做好，那是不行的。因?yàn)榇诵阅芊潜诵阅堋?/p>
我們的芯片和Intel的差距到底在什么地方呢?2012-2013年，我們左右反思，總結(jié)出三個(gè)方面。
首先，我們的芯片通用處理性能不行而非專用處理能力;其次，我們的單核性能不足而非核數(shù)不夠;最后，我們的設(shè)計(jì)能力不行而非工藝不行。
通用處理性能是需要平衡的，計(jì)算性能、訪存性能、 IO(輸入輸出)性能平衡。這就像蓋樓，Intel蓋了個(gè)100層的樓，這個(gè)樓很熱鬧，有很多人在里面住，有繁華的生產(chǎn)，有酒店。龍芯也蓋了一個(gè)100層的樓，或者蓋到80層就說(shuō)龍芯的樓快超過(guò)Intel了。蓋好之后我們才發(fā)現(xiàn)，第一，沒(méi)建停車(chē)場(chǎng);第二，這個(gè)樓只有一條單車(chē)道進(jìn)出。而Intel建的樓配套設(shè)施齊全，很平衡。我們的樓光有高度，沒(méi)有停車(chē)場(chǎng)且只有單車(chē)道通馬路。
當(dāng)時(shí)，我們的芯片沒(méi)強(qiáng)調(diào)平衡。我們只強(qiáng)調(diào)計(jì)算性能，并沒(méi)有強(qiáng)調(diào)IO和訪存能力。2013年，我們下定決心練內(nèi)功，通過(guò)設(shè)計(jì)優(yōu)化提高單核通用處理性能。
2010年開(kāi)始辦企業(yè)，共經(jīng)歷了3代，到2020年終于把性能這課補(bǔ)完了。
第一代(2011-2015)實(shí)現(xiàn)基本可用(小學(xué)畢業(yè))。按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)跑分(單核性能跑程序spec CPU 2006)，市場(chǎng)主流產(chǎn)品在20~40分之間。Intel的最新產(chǎn)品能達(dá)到40多分，它賣(mài)的最多的產(chǎn)品在35~40分，而我們的產(chǎn)品當(dāng)時(shí)才2~3分。
第二代(2016-2019)實(shí)現(xiàn)可用(中學(xué)畢業(yè))。跑分達(dá)到10-11分，提高四倍。
第三代(2020-)達(dá)到好用(大學(xué)畢業(yè))。單核通用處理性能提高到2-3倍(20-30分)，達(dá)到AMD水平。
經(jīng)過(guò)20年發(fā)展，自主CPU和OS基本完成性能“補(bǔ)課”。一是百萬(wàn)片規(guī)模應(yīng)用驗(yàn)證了成熟度，二是CPU通用處理性能達(dá)到市場(chǎng)主流CPU水平，OS成熟度接近Windows XP水平。
性能之后，更關(guān)鍵的是軟件生態(tài)。如果我們把自主和兼容當(dāng)做一對(duì)矛盾，那么這個(gè)矛盾既有對(duì)立面，也有統(tǒng)一面。我們的目標(biāo)是構(gòu)建自己的生態(tài)，我們稱之為L(zhǎng)oongarch龍芯架構(gòu)。
第三部分：關(guān)于信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展有幾點(diǎn)思考
“信創(chuàng)”的全稱是信息技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)。
要發(fā)展信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)，首先要建立自主可控的信息產(chǎn)業(yè)體系。這與我國(guó)構(gòu)建國(guó)內(nèi)大循壞為主體、國(guó)內(nèi)國(guó)際雙循環(huán)互相促進(jìn)的新發(fā)展格局是一致的。以自主化應(yīng)用帶動(dòng)CPU快速發(fā)展。自主化替代的關(guān)鍵在于體系替代而非產(chǎn)品替代。龍芯CPU適合支撐產(chǎn)業(yè)集群。
其次要建立開(kāi)放的生態(tài)。龍芯的生態(tài)建設(shè)模式被稱為“四兩撥千斤”。在浙江金華，我們通過(guò)產(chǎn)業(yè)聚集(技術(shù)基礎(chǔ)、市場(chǎng)牽引、產(chǎn)業(yè)鏈主干和培養(yǎng)人才)輻射出千億級(jí)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。
最后要以自主生態(tài)產(chǎn)業(yè)形成內(nèi)循環(huán)帶動(dòng)外循環(huán)。自主生態(tài)的建設(shè)需要30年，到2030年我們的自主生態(tài)要跟Wintel、AA形成三足鼎立。
中國(guó)的計(jì)算機(jī)事業(yè)發(fā)展可以分為三個(gè)階段。
第一個(gè)階段是1950-1980年，沒(méi)有市場(chǎng)化，構(gòu)建的是內(nèi)循環(huán)。
第二個(gè)階段是1980-2010年，融入國(guó)際循環(huán)完全市場(chǎng)化，但是喪失自主性。
第三個(gè)階段是2010年至今，在市場(chǎng)化條件下實(shí)現(xiàn)自主性，構(gòu)建雙循環(huán)。
發(fā)展核心技術(shù)不僅要擼起袖子加油干，還要耐著性子堅(jiān)持干。高復(fù)雜系統(tǒng)建設(shè)是以30年為周期的，需要多輪試錯(cuò)、爬樓梯，不要幻想彎道超車(chē)。
中國(guó)人民從來(lái)沒(méi)想省努力和省錢(qián)，唯一想省的就是時(shí)間。然而，對(duì)于核心技術(shù)的發(fā)展，時(shí)間是省不得的。
如果把創(chuàng)新比作函數(shù)，機(jī)制、人才、經(jīng)費(fèi)和時(shí)間都是變量，波浪式發(fā)展螺旋上升是一切事物的發(fā)展過(guò)程。
寫(xiě)在最后：三條人生建議
對(duì)在座的各位同學(xué)，我有三條人生建議。
第一條，做好全局優(yōu)化的人生設(shè)計(jì)。人生不是百米賽跑，而是馬拉松。首先眼睛是向上看還是向下看，這是一道分水嶺。這就像爬山，你若盯著最高峰，雖然有時(shí)會(huì)走回頭路、彎路或下坡，但如果堅(jiān)持走一輩子，你總會(huì)比別人爬得高。
其次是要有遠(yuǎn)大志向。眼睛是向上看還是向下看代表兩種思維。前者是對(duì)自己有好處，后者是對(duì)人民和國(guó)家有好處。后者選擇對(duì)自己的好處最大。
最后，成功的人不輕易調(diào)整目標(biāo)，但不斷調(diào)整方法。而失敗的人不調(diào)整方法，但不斷調(diào)整目標(biāo)。
第二條，勤于學(xué)習(xí)。首先要有“志”和“向”。本科、碩士、博士所學(xué)的書(shū)本知識(shí)，作用是有限的，更重要的是在實(shí)踐中學(xué)習(xí)。
其次，學(xué)是書(shū)本知識(shí)，習(xí)是實(shí)踐，有志還要有效。失敗是成功之母，學(xué)習(xí)是成功之父。成功之父就是在實(shí)踐中不斷學(xué)習(xí)和調(diào)整。
第三條，艱苦奮斗。首先，要建立一種“我做的好就是因?yàn)楸葎e人努力”的世界觀。
其次，不以物喜，不以己悲，受侮不辯、聞謗不答。也就是要耐得住寂寞，擋得住誘惑，受得了委屈。
最后，我想用下面這段話作結(jié)語(yǔ)：
走“市場(chǎng)帶技術(shù)”的道路，通過(guò)自主研發(fā)掌握CPU 的核心技術(shù)，建立自主可控的信息技術(shù)體系，我們失去的只有鎖鏈，得到的將是整個(gè)世界。如果走“市場(chǎng)換技術(shù)” 的道路，通過(guò)引進(jìn)技術(shù)發(fā)展自主CPU產(chǎn)品，只是將一副鎖鏈換成另外一副鎖鏈。
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