最近，媒體披露龍芯即將在科創(chuàng)板登陸，如果龍芯能夠順利IPO，將成為國產(chǎn)高性能CPU第一股。從計(jì)算所一個CPU項(xiàng)目課題組成長到一家可以沖擊科創(chuàng)板的商業(yè)公司，龍芯用了20多年時(shí)間，其過程可謂是艱辛曲折、飽嘗冷暖。目前，科創(chuàng)板魚龍混雜，不少公司打著芯片的旗號上市玩擦邊球炒股價(jià)，真正有深厚技術(shù)底蘊(yùn)從事芯片及相關(guān)行業(yè)的企業(yè)并不多見，希望龍芯登陸能夠成為一個信號——將來會有更多“硬核”芯片公司登陸科創(chuàng)板。
鐵流由衷希望科創(chuàng)板上少一些“水貨”公司，多一些“硬核”公司，希望國內(nèi)從事CPU、GPU、DSP、FPGA等芯片，以及半導(dǎo)體設(shè)備和原材料研發(fā)的資深廠商能夠登陸科創(chuàng)板。
艱難困苦中茁壯成長
龍芯課題組成立于2001年，在課題組成立之初，龍芯只有十來個人和一間不到幾十平方米的實(shí)驗(yàn)室。在人員方面，中科院計(jì)算所唐志敏研究員、胡偉武研究員，和客座研究員張志敏等幾人帶著研究生在做，曾在上世紀(jì)參與“兩彈一星”的老研究院員黃令儀聽說計(jì)算機(jī)所要設(shè)計(jì)CPU，主動帶著幾個學(xué)生加入課題組。
龍芯課題組從成立之初就有有很強(qiáng)的學(xué)術(shù)研究性質(zhì)，大家邊做邊學(xué)邊研究，積累經(jīng)驗(yàn)，磨礪技術(shù)，培養(yǎng)人才帶隊(duì)伍。由于在資金和人力上都非常匱乏，想要把CPU做出來，那就只能拿命去拼。龍芯課題組成員每周工作六天，每天加班到凌晨，以辦公室為家。不少技術(shù)骨干全年無休，甚至連春節(jié)都是守在單位做CPU。以胡偉武為例，由于常年加班加點(diǎn)，以至于女兒說：“你就知道做你的破CPU不要我們了”。
隨著龍芯1號芯片的成功，龍芯也獲得了越來越多的國家資金支持，龍芯進(jìn)入“小步快走”階段，相繼研發(fā)了龍芯2B、龍芯2C、龍芯2E、龍芯2F等數(shù)款芯片，其中，龍芯2E在IPC方面達(dá)到了同時(shí)期美國Intel公司CPU 50%的水平，雖然和美國的CPU依然有差距，但已經(jīng)能夠滿足很多應(yīng)用場景了。龍芯2F則是龍芯第一款商業(yè)芯片，銷量達(dá)數(shù)十萬片。在龍芯2E和龍芯2F相繼取得成功之后，龍芯課題組啟動了龍芯3號的研發(fā)。
正當(dāng)龍芯欣欣向榮之際，爆發(fā)了大家耳熟能詳?shù)?ldquo;漢芯”事件，網(wǎng)上更是謠傳“漢芯龍芯，芯芯造假”，這一方面使國家嚴(yán)格審核芯片項(xiàng)目投資和資金補(bǔ)助，使國家資金遲遲無法到位，另一方面使社會上的客戶對龍芯充滿懷疑，客戶總是帶著有色眼鏡看待龍芯，這使龍芯市場推廣遭遇巨大阻力。
在這種情況下，時(shí)任計(jì)算所所長的李國杰院士給龍芯設(shè)立一個上不封頂?shù)捻?xiàng)目，由計(jì)算所的經(jīng)費(fèi)來支持龍芯的研發(fā)。在龍芯3號成功流片時(shí)，已經(jīng)欠了所里幾千萬元。依靠國家政策扶持，計(jì)算所的鼎力支持和龍芯團(tuán)隊(duì)的“拼命三郎”精神，龍芯先后開發(fā)了3代CPU內(nèi)核，十多款CPU，積累了CPU設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，并且磨練出了一只能打惡戰(zhàn)，打硬戰(zhàn)的隊(duì)伍。
政策轉(zhuǎn)向逼迫龍芯在市場中求生存
2010年前后，龍芯開啟了由學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)向商業(yè)公司轉(zhuǎn)型的歷程。龍芯課題組過去一直是研究團(tuán)隊(duì)，低估了CPU商品化、產(chǎn)業(yè)化的難度，導(dǎo)致起初的產(chǎn)業(yè)化道路并不順利。屋漏偏逢連夜雨，由于以龍芯、申威、飛騰為代表的本土CPU研發(fā)團(tuán)隊(duì)在“十一五”期間表現(xiàn)不佳，特別是在產(chǎn)業(yè)化方面沒有達(dá)到預(yù)期要求，國內(nèi)一些人借此鼓吹自主研發(fā)沒有前途，必須走技術(shù)引進(jìn)道路。同時(shí)，以IBM、ARM、高通、VIA、AMD、英特爾為代表的境外CPU公司一改過去嚴(yán)密技術(shù)封鎖的策略，轉(zhuǎn)而拋出橄欖枝，到中國大陸開始合資公司，或開展技術(shù)合作扶持代理人，原本苗正根紅的飛騰則投奔了ARM陣營，宏芯、華芯通、兆芯、瀾起、華為等一批公司通過引進(jìn)海外技術(shù)開發(fā)CPU，并標(biāo)榜自主可控沖擊黨政國企采購。
雖然境外科技公司轉(zhuǎn)讓的都是在國際市場上缺乏競爭力的二流技術(shù)，而且境外公司基于“教會徒弟餓死師傅”的心理，技術(shù)轉(zhuǎn)讓或多或少都有一定保留，但經(jīng)過精心包裝之后，具有非常強(qiáng)的迷惑性。特別是國內(nèi)CPU公司從ARM購買技術(shù)授權(quán)的方式在大公司的包裝和炒作下，在網(wǎng)絡(luò)輿論上“封神”，直到美國制裁導(dǎo)致其“絕版”后，“皇帝的新衣”才被揭穿。
這些年，鐵流一直在抨擊各路馬甲CPU，堅(jiān)定不移地支持自主技術(shù)，但依然遭遇各路牛鬼蛇神的攻擊。十年前的輿論環(huán)境比現(xiàn)在更加惡劣，加上國內(nèi)有一批專家學(xué)者和產(chǎn)業(yè)界大佬對于中國做自主CPU一直持否定態(tài)度，這些因素共同導(dǎo)致“十二五”期間政策大轉(zhuǎn)向，國家政策從支持自主研發(fā)，變成了扶持技術(shù)引進(jìn)CPU。
政策的180度轉(zhuǎn)向使龍芯告別了過去國家扶持的日子，必須完全依靠自己的能力到市場上去求生存。針對辦企業(yè)和做研究不一樣的問題，龍芯的解決之策是要求絕大多數(shù)技術(shù)骨干都從計(jì)算所辭職，像張戈18歲獲得學(xué)士學(xué)位，23歲獲得博士學(xué)位，25歲就已經(jīng)是副高職稱，是學(xué)術(shù)上很有前途的苗子，毅然從計(jì)算所辭職。因?yàn)榇蠹叶家庾R到必須嘔心瀝血，破釜沉舟做芯片。在最艱難的日子里，龍芯技術(shù)骨干沒有選擇散伙，而是選擇把自己的家當(dāng)投入到公司中去，從龍芯招股書中可以看出，一大批龍芯技術(shù)骨干拿出了幾十萬至上百萬的資金投入到公司中。正是依靠這種破釜沉舟、砸鍋賣鐵研發(fā)CPU的決心和魄力，龍芯走出了低谷，2015年，龍芯營收突破1億，基本擺脫輸血，實(shí)現(xiàn)自收自支，自負(fù)盈虧。
對于這段艱難困苦的日子，鐵流在“2015中國計(jì)算機(jī)大會”遠(yuǎn)程采訪胡偉武老師時(shí)，他表示，“其實(shí)這也不是壞事，逼著龍芯只能在市場中謀生存、謀發(fā)展，逼著龍芯去服務(wù)客戶，走市場化道路，而不是去服務(wù)領(lǐng)導(dǎo)、伺候領(lǐng)導(dǎo)，這其實(shí)也是件好事。就像60年代蘇聯(lián)撤走專家，逼著中國人憑借自己的力量就把兩彈一星搞出來了。”
堅(jiān)持核心技術(shù)自主研發(fā) 厚積薄發(fā)穩(wěn)步發(fā)展
就CPU設(shè)計(jì)而言要實(shí)現(xiàn)自主可控必須是基于自主指令，自主完成CPU設(shè)計(jì)。自主指令指的是CPU必須基于自主指令集，如果是基于X86、ARM設(shè)計(jì)CPU，等于是在洋人的地基上建房子，一旦遭遇風(fēng)吹草動，就有可能房倒屋塌，這方面最典型的例子就是被英特爾專利大棒暴擊的VIA。CPU自主設(shè)計(jì)指的是自主完成前端設(shè)計(jì)和后端設(shè)計(jì)，前端設(shè)計(jì)不能是從外商購買授權(quán)，后端設(shè)計(jì)也不能外包給境外廠商，必須全部本土企業(yè)自己完成。
自“十二五”開始，國內(nèi)一大批技術(shù)引進(jìn)CPU公司大肆從ARM、高通、IBM、英特爾、AMD、VIA購買技術(shù)授權(quán)，采用外商的IP核設(shè)計(jì)CPU/SoC；一些廠商還將后端設(shè)計(jì)外包給世芯等境外公司，然后把這種CPU包裝為自研CPU沖擊黨政國企采購；在軟件生態(tài)上則完全依附于X86、ARM的成熟生態(tài)......這等于是給英特爾、ARM等外商當(dāng)“皇協(xié)軍”，這種現(xiàn)象給本土CPU產(chǎn)業(yè)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步帶來很大混亂。
相比于技術(shù)引進(jìn)CPU公司在技術(shù)上高度依賴外商，龍芯則研發(fā)了自主指令集LoongArch，
龍芯已經(jīng)委托了國內(nèi)知名知識產(chǎn)權(quán)評估機(jī)構(gòu)，將LoongArch與國際上主要指令系統(tǒng)有關(guān)資料和上萬件專利進(jìn)行了深入對比分析。2021年6月3日，龍芯公布了LoongArch的基礎(chǔ)架構(gòu)，有興趣的網(wǎng)友可以從龍芯官網(wǎng)下載，自行比對LoongArch的基礎(chǔ)架構(gòu)與現(xiàn)有其他指令集的差別。
在CPU前端設(shè)計(jì)和后端設(shè)計(jì)方面，龍芯都實(shí)現(xiàn)了高度自主化，做到了核心IP自主掌握。特別是在CPU IPC方面，龍芯通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，使2020年的龍芯3A5000的IPC相對于2012年龍芯1000 增長了3倍。龍芯3A5000的SPEC06測試定點(diǎn)26分（base @2.5Ghz）。在采用12/14nm工藝的條件下，單核性能已經(jīng)達(dá)到甚至超過技術(shù)引進(jìn)的7nm ARM處理器水平，成為單核性能最強(qiáng)的國產(chǎn)CPU。
結(jié)語
中國CPU已經(jīng)形成了涇渭分明的兩條發(fā)展道路，一條是引進(jìn)X86、ARM、Power等CPU的技術(shù)引進(jìn)道路，其代表為華為、飛騰、兆芯、瀾起、宏芯、華芯通。一條是以龍芯和申威為代表的自主研發(fā)道路。由于技術(shù)引進(jìn)可以買到國外二流水平的CPU技術(shù)，且可以由X86、ARM成熟生態(tài)做支撐，因而在過去幾年里受到專家和大公司熱捧，相比之下，龍芯、申威這種自主技術(shù)路線的公司反而被嘲諷蚍蜉撼大樹，不自量力。
在交流中鐵流發(fā)現(xiàn)，即便是名校博士，在格局和眼光上也存在不足，只看到X86、ARM生態(tài)好、性能好，自主CPU性能和生態(tài)均存在不足，因而認(rèn)為另起爐灶沒生態(tài)，自主技術(shù)路線前途未卜，因此成為技術(shù)引進(jìn)路線的堅(jiān)定支持者。
對此，鐵流曾反駁，“路線錯了，知識越多越反動”，一些業(yè)內(nèi)人士只看到了自主CPU和X86、ARM的差距，但看不到國際政治風(fēng)云變幻，無視西方國家對我國的打壓和仇視，看不到中國崛起的歷史必然性，甚至主觀上不相信中國能在高科技方面超越美國，因此在思想上成為侏儒，喪失斗志，信奉“融入國際主流”，主張“跟著ARM身后吃土”，在這種指導(dǎo)思想下，投入再多的人力物力財(cái)力，最終也只能是南轅北轍做無用功，融入國際主流所建立的海市蜃樓面對制裁轉(zhuǎn)瞬化為泡影。
相比之下，龍芯則選擇了一條更為踏實(shí)，更為艱難的道路，相對于那些“跟著洋人身后吃土”的技術(shù)引進(jìn)CPU公司，龍芯的長遠(yuǎn)目標(biāo)則是奔著“讓洋人去吃土”去的，一旦龍芯做起來則直接和英特爾、ARM等國外寡頭競爭，這是最為艱難的，然而一旦成功，對國家和人民的貢獻(xiàn)是最大的。
近年來，龍芯營收穩(wěn)步增長，在研發(fā)投入上，僅2020年就投入了2億元，比前兩年高出了近三倍。2億元的研發(fā)投入對于BAT這樣大公司而言可能是九牛一毛，但對于龍芯這樣一家營收為10億多元的小公司而言，確實(shí)是下了血本。目前，龍芯的研發(fā)項(xiàng)目早已不局限于CPU，研發(fā)GPU，開發(fā)Loongnix和LoongOS，打造龍芯生態(tài)都需要大筆資金投入。也許正是如此高額的研發(fā)投入，使習(xí)慣于坐冷板凳，二十年磨一劍的龍芯有了IPO的念頭。鐵流由衷希望，“跟在洋人身后吃土”的企業(yè)被人民所摒棄，獨(dú)立自主另起爐灶有希望“讓洋人去吃土”的企業(yè)能夠做大做強(qiáng)。
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