龙芯的持久战
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细数"中国芯"的发展历程作者:叶子什么是中国芯?2002年9月,中科院计算所研制出第一枚“中国芯”——龙芯一号,这款高性能CPU芯片标志着中国人掌握了中央处理器的关键设计制造技术。
2005年4月,中国首个拥有自主知识产权的高性能CPU“龙芯2号”正式亮相,此举打破国外在该领域长达数十年的技术垄断。
2005年12月6日,龙芯产业链之一的研发基地落户重庆,副市长吴家农表示,此次合作将使重庆IT业,特别是集成电路产业链得到完善。
2007年下半年,龙芯3号即将问世。
将用来制造更高性能的新一代超级服务器曙光系列。
经过10多年的发展,中国高性能计算机的设计与制造水平已进入世界前列,高性能服务器产业已经发展起来,并已出现实现跨越式发展的机遇。
目前国内已有大批用户购买曙光系列超级服务器,应用领域覆盖了科学计算、生物信息处理、数据分析、信息服务、网络应用等通用芯片汉芯2号、汉芯3号:汉芯2号是我国首颗以IP专利授权的方式进入国际市场的“中国芯”,国外公司在其产品中嵌入汉芯2号需缴纳一定数额的专利费;而汉芯3号则申请了6项专利,IBM将在其系统整机方案中采用该芯片。
龙芯1号:采用动态流水线结构,定点和浮点最高运算速度均超过每秒2亿次,与英特尔的奔腾Ⅱ芯片性能大致相当,在总体上达到了1997年前后的国际先进水平。
·龙芯2号:2004年6月,中科院计算所将研发出实际性能与奔腾4水平相当的“龙芯2号”通用CPU,比“龙芯1号”性能提高10至15倍。
·龙芯3号:2007年问世,用来制造更高性能的新一代超级服务器曙光系列嵌入芯片·星光一号:2001年3月问世,是第一个打进国际市场的中国芯片。
·星光二号:2002年5月问世,是全球第一个音频视频同体的图像处理芯片。
·星光三号:2002年9月问世,是中国第一块具有CPU驱动的图像处理芯片。
·星光四号:2003年2月问世,是中国第一块移动多媒体芯片。
龙芯的前景龙芯是中国自主研发的一款处理器芯片品牌,其前景非常广阔。
以下是我对龙芯前景的一些预测:首先,由于龙芯是中国自主研发的产品,其拥有完全自主知识产权。
这使得龙芯能够摆脱对外国技术的依赖,独立进行研发和制造。
在当前全球贸易局势紧张和科技战略竞争的背景下,中国政府对国内高科技产业的支持力度不断增强,使得龙芯在国内市场上有着巨大的发展潜力。
其次,随着中国计算机产业的不断崛起,对于高性能处理器的需求也在日益增长。
龙芯作为中国自主研发的处理器品牌,其技术水平和性能已经趋近于国际先进水平,能够满足国内市场对高性能处理器的需求。
同时,随着我国科技创新水平的不断提高,龙芯有望在多个领域取得突破,进一步提高产品的性能和竞争力。
再次,龙芯在国内有着广泛的应用领域。
目前,龙芯已经广泛应用于高性能计算、服务器、工作站等场景,同时也应用于国家安全、军事、航空航天等领域。
随着中国制造业的技术升级和数字化转型,对于高性能处理器的需求也在不断增长,这为龙芯提供了更大的市场空间。
最后,龙芯还有望进一步加强与国际品牌的合作。
当前,许多国际品牌在华设立研发中心,积极寻求与中国本土品牌的合作。
随着龙芯技术水平的不断提高,其有望与国际品牌开展更深入的合作,提供处理器技术和产品解决方案。
但是,需要注意的是,龙芯在面对国际品牌的竞争时还面临一些挑战。
首先,国际品牌在处理器领域拥有长时间的技术积累和市场经验,具有较高的竞争力;其次,龙芯在一些领域的应用还需要加强,特别是在消费电子和移动设备领域。
因此,龙芯需要进一步提升技术研发实力,并加强与国内外合作伙伴的合作,以应对激烈的市场竞争。
总的来说,龙芯作为中国自主研发的处理器芯片品牌,具有广阔的前景。
随着中国高科技产业的快速发展和技术创新水平的提高,龙芯有望在国内市场上迅速崛起,并与国际品牌展开竞争和合作,进一步提高产品性能和市场份额。
同时,作为国内自主创新的代表,龙芯也将为中国计算机产业的发展做出积极贡献。
关于龙芯三号简单介绍
龙芯系列处理器芯片是龙芯中科技术有限公司研发的具有自主知识产权的处理器芯片,产品以32位和64位单核及多核CPU/SOC为主,主要面向国家安全、高端嵌入式、个人电脑、服务器和高性能机等应用。
产品线包括龙芯1号小CPU、龙芯2号中CPU和龙芯3号大CPU三个系列。
本文带大家来了解一下龙芯3号系列的功能特点以及硬件开发系统。
仅供参考。
龙芯3号系列功能及技术特点
龙芯3号系列处理器集成多个64位处理器核,可满足高端嵌入式计算机、桌面计算机、服务器、高性能计算机等应用,具有高带宽,高性能,低功耗的特征。
目前龙芯3号系列产品包括龙芯3A1000、3B1500、
3A2000/3B2000及3A3000/3B3000几款芯片。
三款芯片采用相同的封装设计,3A3000/3B3000封装向下兼容3A2000/3B2000主板、3A2000/3B2000封装向下兼容3A1000主板,而3A3000/3B3000、3B1500与3A1000相比信号引脚定义基本一致,但电源设计上有一些差异。
龙芯3A1000与3B1500采用GS464处理器核结构;龙芯3B1500采用在GS464结构基本上增加了向量及私有二级缓存的GS464V处理器核结构;而龙芯3A2000/3B2000、3A3000/3B3000则采用了全新的GS464E处理器核结构,相比GS464架构,性能大幅提升。
浅谈我国自主研发的CPU和操作系统的发展概况及前景物理学院臧雨宸随着“棱镜门”事件的曝光,越来越多的人意识到信息安全是一个国家的核心安全。
在很多领域,我国开始使用自主研发的中央处理器和操作系统,例如“龙芯”CPU和OS操作系统等等。
发展概况2001年5月,在中科院计算所知识创新工程的支持下,龙芯课题组正式成立。
2002年8月10日,首片龙芯1号芯片X1A50流片成功.龙芯最初的英文名字是Godson,后来正式注册的英文名为Longstanding。
龙芯CPU由中国科学院计算技术所龙芯课题组研制.由中国科学院计算技术所授权的北京神州龙芯集成电路设计公司研发,前期批量样品由台湾台积电生产。
尽管今天的“龙芯”还存在着诸多问题,与目前主流CPU 相比性能上还有不少差距,还不能与Intel和AMD的CPU在PC 市场上竞争,但坦率讲,今天“龙芯”的境遇已经比当年的“联想汉卡”好多了。
回想当年的“联想汉卡”是由做大型机出身的毫无产业经验的科研人员一块一块的手工焊接而成、又一块一块的人工检测。
据说1986年,联想第一线销售人员每天接到的投诉电话和定货电话几乎一样多----每卖出100块“汉卡”,就有30块出问题;而今天的“龙芯”不仅获得了中科院重大知识创新项目和国家863计划的支持,通过了严格的成果鉴定、基准程序测试和产品测试,可进入商品化生产;还得到了各地政府和企业的大力支持,已在江苏省常熟市建立了产业化基龙芯一号CPU IP核是兼顾通用及嵌入式CPU特点的32位内核,采用类MIPS III指令集,具有七级流水线、32位整数单元和64位浮点单元。
龙芯一号CPU IP核具有高度灵活的可配置性,方便集成的各种标准接口。
图1显示了龙芯一号CPU IP 核可配置结构,其中虚线部分表示用户可根据自己的需求进行选择配置,从而定制出最适合用户应用的处理器结构。
主要的可配置模块包括:浮点部件、多媒体部件、内存管理、Cache。
龙芯发展历程感想
龙芯发展历程给我留下了深刻的印象。
作为中国自主研发的处理器产业,龙芯的发展经历了许多挑战和困难。
回顾龙芯的起步阶段,它面临着技术壁垒和资金问题的双重困扰。
当时,国内很少有企业能够掌握自主研发处理器的能力,而且龙芯团队也缺乏足够的资金支持。
然而,他们并没有放弃,而是凭借着坚定的信念和努力不懈的精神,一步一个脚印地进行技术攻关和产品研发。
随着时间的推移,龙芯的技术逐渐取得了突破。
他们成功研发出了国产化的龙芯处理器,并在多个领域取得了应用突破。
这不仅令我对龙芯的技术实力感到钦佩,更让我对中国自主创新能力的提升感到自豪。
然而,在这个全球化竞争日益激烈的时代,龙芯还面临着许多挑战。
与国际龙头企业相比,龙芯的市场份额仍然较小,技术和产品竞争力还有待进一步提升。
同时,龙芯也面临着来自国内外竞争对手的压力,需要更加努力才能在市场上取得更好的竞争地位。
然而,无论面临怎样的困难和挑战,龙芯始终坚持自主创新的道路。
他们不断加强研发能力,开展国际合作,积极拓展市场。
同时,他们也注重与其他企业的合作,共同推动中国的处理器产业的发展。
这种开放合作的态度和创新精神值得我们学习和借鉴。
总的来说,龙芯的发展历程给我留下了积极的印象。
面对诸多困难和挑战,龙芯始终坚持自主创新的道路,致力于推动中国处理器产业的发展。
我相信,在不久的将来,龙芯将会取得更大的突破,为中国的科技进步和国家的发展做出更大的贡献。
CPU芯片的发展历CPU芯片的发展历2009-07-16 10:38(龙芯1号)(龙芯2号)2005年4月18号,承载着国人梦想的龙芯(Godson)2号面世了。
这是可喜可贺的,因为从2002年9月28日外号“狗剩”的龙芯1号诞生到现在,时间仅仅过去了两年多一点。
龙芯2号市一枚64位CPU,采用四发射超标量超流水结构,一级指令和数据高速缓存各64KB,二级高速缓存最多达8MB,频率最高为500MHz,功耗3-5瓦。
再加上龙芯2号实现了转移猜测、寄存器重命名、动态调度、乱序执行技术以及非阻塞的高速缓存和取数操作猜测执行等动态存储访问机制,所以尽管龙芯的频率低了些,但整体效率却仍达到了Pentium 3的水平。
为了更好的加深对龙芯的认识,下面我们就来对CPU的发展做一个简单的历程回顾。
在这个回顾当中,不能不提到一个对CPU发展起着重要指导作用的定律——摩尔定律。
简单点说,摩尔定律就是:芯片容量每18-24个月增加一倍。
而事实也证明,CPU正是沿着这条路在不断的发展,虽然现在因为技术手段等原因,摩尔定律有放慢脚步的迹象,但我们相信,随着技术的发展,摩尔定律对于CPU的发展仍然是具有指导作用的。
CPU的发展历程CPU是Central Processing Unit(中央微处理器)的缩写,由运算器和控制器两部分组成,按照其处理信息的字长,CPU可以分为:4位微处理器、8位微处理器、16位微处理器、32位微处理器以及正在走红的64位微处理器。
一、CPU发展的孕育期(1971~1978)代表CPU:intel 4004、8008(4004)世界上第一款可用于微型计算机的4位处理器,是英特尔公司于1971年推出的包含了2300个晶体管的4004。
由于性能很差,市场反应十分冷淡。
于是Intel公司随后又研制出了8080处理器、8085处理器,加上当时Motorola公司的MC6800微处理器和Zilog公司的Z80微处理器,一起组成了8位微处理器的家族。
自主CPU 发展道路胡伟武龙芯中科技术有限公司中国科学院计算技术研究所2020.04中国关键信息基础设施技术创新联盟大学生网络安全尖锋训练营发展核心技术的两条路线•市场换技术(如汽车产业)•通过合资等方式把中国市场给予国外企业,希望在合资过程中得到先进技术•境外主要CPU 企业均通过合资或授权方式成为“自主CPU ”•强调自主CPU 要“融入”已有生态•市场带技术(如航天产业)•通过体制内市场引导,带动技术进步,再参与体制外市场竞争•龙芯CPU 自主编写CPU 源代码,并在应用中不断演进•强调自主CPU 要建立自主生态(独立于Wintel 体系和AA 体系)•龙芯走的是市场带技术的道路•要同台竞技先通过楼梯“上台”•一步楼梯就是一次在市场应用中试错:性能的提高和生态的完善中国关键信息基础设施技术创新联盟大学生网络安全尖锋训练营龙芯CPU 在试错中发展过程•2001年在中科院计算所开始研制龙芯CPU•863、973、NSFC 、核高基重大专项等支持,完成了近十年的技术积累•2010年龙芯团队转型成立公司•与市场结合,把科学院的技术(样品)转换成产品,肃清“学院派”流毒•在行业市场的带动下,在试错中上了几级“楼梯”•2011-2014年:装备设备领域试点应用,万片/年•2015-2018年:电子政务领域试点应用,十万片/年•2019-2022年:关键行业信息基础设施全面推广,百万片/年•在多轮“试错”中,技术平台和产业链不断完善•性能不断提高,逼近市场主流CPU 的性能•形成了包括近千家企业的产业链,自主可控的信息产业体系正在形成中国关键信息基础设施技术创新联盟大学生网络安全尖锋训练营龙芯曾经的“世界先进水平”•MIT Review 的连续报道•国内媒体的转载•各级领导的贺信•实际上的不可用•多核浮点峰值性能高•通用处理性能不行•差距到底在哪里?中国关键信息基础设施技术创新联盟大学生网络安全尖锋训练营自主CPU 与国外先进水平主要差距?•通用处理能力不行还是浮点峰值不行?•需要计算、访存、IO 能力的平衡:用SPEC CPU 大致衡量•单核性能不足还是核数不够?•一群小学生谈不上“人多力量大”•设计能力不行还是工艺不行?•Intel 使用130nm 工艺实现Pentium IV 主频4GHz•龙芯的设计原则•练好内功,通过设计优化提高单核通用处理性能•3A4000/3B4000基本完成单核通用处理性能“补课”中国关键信息基础设施技术创新联盟大学生网络安全尖锋训练营龙芯CPU 在迭代中发展•第一代(2013/2014)基本可用(小学毕业)•3A1000、3B1500•单核通用处理性能低(SPEC CPU2006分值2-3分)•第二代(2016/2017)可用(中学毕业)•3A/B2000、3A/B3000、7A1000(2D GPU )•单核通用处理性能提高到3-5倍(10-11分),超过凌动系列•第三代(2019/2020)好用(大学毕业)•3A/B4000、3A/C5000、7A2000(3D GPU )•单核通用处理性能提高到2-3倍(20-30分),达到AMD 水平(市场主流CPU 使用GCC 编译的单核分值为20-40分)中国关键信息基础设施技术创新联盟大学生网络安全尖锋训练营龙芯3A4000:相同工艺性能成倍提高•继续使用28nm 工艺,通过设计优化提高性能(tock )•SPEC CPU2006单核peak 分值双21分,base 分值双18分•28nm :3B1500(3/2.4) => 3A3000(11/10) => 3A4000(21/21)•反映传统桌面性能的SPEC INT2000的单核base 分值从930分提高到2090分•3B4000支持四路直连,四路服务器性能是3B3000双路服务器的四倍•科学计算性能是3A3000的四倍以上:支持128/256位向量•虚拟机效率大幅提高:88% => 98%•片内安全机制•对Meltdown 免疫,Spectre 基本免疫;支持MD5、AES 、SHA 等加解密算法•实现片内(核外)专门可信模块(普密、商密),把纪检组派驻办公室•在CPU 核内通过访问控制监控操作系统行为,纪检组派驻“家里”中国关键信息基础设施技术创新联盟大学生网络安全尖锋训练营下一步:提高主频和核数(tick )•3A5000工艺改进提高主频,2020H1流片•12nm ,4核3A5000,2.5GHz ,单核性能30分左右•内存控制器延迟/带宽优化,LLC 增加一倍•与3A4000可实现原位替换,操作系统级二进制兼容•3C5000工艺改进增加核数,2020H2流片•12nm ,16核3C5000,支持4-16路服务器•先用四片3A5000封装成16核“准3C5000”,与3A5000同步推出•自我鉴定:通过20年积累完成CPU 性能“补课”•SPEC CPU2006分值:>10分/GHz ;大学毕业•通用处理性能与AMD 相当,不辜负国外媒体十年前的“期待”中国关键信息基础设施技术创新联盟大学生网络安全尖锋训练营不辜负国外媒体十年前对龙芯的“期待”中国关键信息基础设施技术创新联盟大学生网络安全尖锋训练营•操作系统的两种商业/技术模式•专门企业卖License :桌面、服务器(Windows )•设备企业基于(社区/商业)基础版开源OS 维护:手机、工控、服务器(Linux )、通信、BAT•龙芯提供开源的基础版开源OS :支持OS 、整机、应用企业•学Intel 统一系统架构,实现OS 跨平台兼容•学谷歌和微软统一应用接口,实现APP 跨平台兼容•学Apple 以用户体验为中心进行系统梳理和优化(尤其是图形系统)龙芯操作系统支撑软件生态建设中国关键信息基础设施技术创新联盟大学生网络安全尖锋训练营龙芯操作系统的“两个面”•面向硬件:对不同主板实现二进制兼容•Wintel 系统:一套OS 二进制在不同主板上安装、十年前的XP 在今天的主板上安装•ARM 系统做不到OS 的二进制兼容(华为手机OS 不能装在小米手机上)•涉及OS 、BIOS 、OS 、桥片等多方面规范(如地址空间安排、8259中断控制器等)•ARM 只管住CPU 核及AMBA 总线,Intel 管住UEFI 、PCI 软件协议等•面向应用:对不同应用实现二进制兼容•API (C 、JS 、Java 、QT 、.NET 等)是建生态的必争:微软和SUN 、谷歌和Oracle 的官司•我国用JS 和Java 编程工程师数以百万计,但会写JS 和Java 虚拟机的不到百人•Android 的APK (Android Application Package )保证Android 上APP 兼容•开源软件的无组织性:浏览器升级就会导致应用不兼容•龙芯通过基础版操作系统管住“两个面”中国关键信息基础设施技术创新联盟大学生网络安全尖锋训练营龙芯OS 在试错中趋于成熟•功能丰富•关键功能软件,如浏览器、Java 、Flash 、Docker 、KVM•大量IO 驱动,如打印机、扫描仪、高拍仪、身份证读卡器……•架构稳定•实现操作系统对不同主板及升级后的CPU 二进制兼容•涉及CPU 、桥片、BIOS 、OS 的大量细节规范•性能优化•性能成倍提高,从被动优化到主动优化•打通技术链,在每个局部都不如国外的情况下整体性能优于国外系统•问题收敛•应用现场问题追溯到CPU 和OS 的越来越少•成熟度接近Windows XP 的水平(多轮快速迭代后达到十几年稳定)中国关键信息基础设施技术创新联盟大学生网络安全尖锋训练营从inside 到outside•经过20年的发展,到2020年自主CPU 和OS 基本完成“补课”•百万片规模的应用验证了自主CPU 的成熟度•CPU 通用处理性能达到AMD 水平,OS 成熟度接近Windows XP 的水平•应用不够丰富和产业不配套成为自主CPU 和OS 发展的下一个瓶颈•过去我国的信息化应用主要构建在国外Wintel 和AA 等平台上•产业链配套不足:CPU 、GPU 、网络等的配套•CPU 与应用软硬件企业相向而行•龙芯完善基础软件环境(如.NET 等)和配套芯片(如GPU 、电源时钟芯片)•信息化应用软件企业把Windows 上的应用软件往Linux 平台上迁移中国关键信息基础设施技术创新联盟大学生网络安全尖锋训练营打造自主信息产业命运共同体•保持股权结构、技术、商业模式的开放性•不依附于X86和ARM 的生态:依附X86和ARM 做产品还可以,不可能做自主体系•在主流自主CPU 中,龙芯是唯一没有被整机企业控股的:Intel 模式vs. IBM 模式•以芯片、整机、集成为主要环节打通产业链:共商、共建、共享•进行“兜底”的技术服务•自主信息化是个新生事物,即使是X86和ARM 的Linux 系统也有很多问题•抓住芯片、整机、集成、应用四个主要环节,主动收集问题、提供服务•通过多种方式支持龙芯产业孵化•在中心城市建立子公司,并形成产业集聚,建立产业联盟和适配基地•龙芯产业孵化资金、龙芯产业投资基金、各级政府支持龙芯生态建设中国关键信息基础设施技术创新联盟大学生网络安全尖锋训练营不忘初心:我国计算机事业的发展阶段•第一阶段(1950-1980):完全自主但没有市场•1956年成立中科院计算所:十二年规划的四大紧急措施之一•在封锁的情况下打破封锁,为“两弹一星”研制计算机•第二阶段(1980-2010):完全市场化但丧失自主性•造不如买:研究工作从计算机的两大核心技术退出:CPU 和OS 。
龙芯的持久战自从我们在2001年初正式开始龙芯处理器的设计以来,龙芯已经走过了八年的历史。
在这八年中,我们从无到有地掌握了高性能处理器的核心技术及其质量设计技术,我们设计的龙芯系列处理器达到了世界先进水平(最近流片的四核龙芯3号处理器采用65nm工艺,主频1GHz,晶体管数目达到4.25亿个);我们进行了龙芯产业化的推广并取得了很好的成绩,龙芯处理器在军工和工业控制、网络以及低成本电脑等方面的应用正在蓬勃展开;我们形成了龙芯处理器的系列产品,明确了龙芯1号CPU及其IP面向嵌入式应用,龙芯2号CPU及其IP 面向高端嵌入式和桌面应用,龙芯3号多核CPU面向服务器和高性能机应用的定位;我们打造了一支以“科研为国分忧、创新为民造福”为理念的,勇于拼搏、敢于创新、求实奋进的龙芯团队。
在2008年底举行的学习实践科学发展观活动中,我们就思想作风和龙芯发展战略两个方面展开了全员大讨论,大家提出了一些深刻的问题。
有人说,八年的时间抗战都胜利了,要是风险投资,三五年见不到效果就撤了,我们为什么到现在还没有做成规模品牌企业。
有人说,CPU已经发展了这么多年,国外已经形成了垄断,要打破垄断,让数以亿计的电脑使用者改变习惯,我们不是与国外垄断企业竞争,而是与数以亿计的电脑使用者为敌。
有人说,我们应该放弃通用CPU的技术路线,结合专门的应用设计产业链短的芯片,尽快形成产品形成规模。
类似的问题还很多,总结起来,就是目前我们面临着急躁的情绪和悲观的情绪,这两种情绪都是不利于龙芯的持续发展的。
产生上述急躁情绪与悲观情绪的根本原因,是对龙芯的任务与使命认识不够,对龙芯的特殊性认识不足,对龙芯面临的形势没有正确的分析和估计,因此对龙芯研发和产业化工作的长期性和持久性缺少必要的心理准备,对龙芯通过持久的努力取得最后胜利缺少必要的信心。
本文从龙芯的使命和任务、为什么龙芯的事业能够成功、为什么龙芯的发展需要持久的努力以及龙芯的发展阶段几个方面说明经过持久的努力,我们一定能够打破国外垄断,建立起自主可控的信息产业,实现龙芯的持续发展。
一、龙芯的任务与使命龙芯的研制目标是:坚持自主创新,掌握信息领域的核心技术,通过自主、可靠、安全的处理器设计,为战略性的国家需求服务;坚持信息化为广大人民服务,走节约型的信息化道路,通过高性能、低成本、低功耗的处理器设计,大幅度降低我国信息化的成本,建立自主可控的信息产业体系。
上述目标,简而言之,就是为了保障国家安全和建设自主可控的信息产业体系。
最近微软的“黑屏”事件告诉我们,目前我们的信息系统控制权不在我们自己手里,对手可以随意地控制我们的信息系统。
我们的领土领空有人民解放军守卫,寸土必争;但我们的信息空间却是不设防的,是别人可以长驱直入的。
我们的金融中心、军事指挥系统、各类武器装备使用的CPU绝大多数是美国的。
最近有一个龙芯的客户以高于国内几倍的价格把龙芯工控系统卖到伊朗,据那个客户回来说,伊朗人跟他们谈判时,只有一个要求,就是该系统的芯片不能用美国的,也不能用亲美国家的。
估计伊朗是吸取了伊拉克的教训。
因此,掌握核心技术,建立自主可控的信息产业体系是提高我国信息产业竞争力,保障国家安全的根本途径。
因为缺乏自主的CPU技术,我国信息产业严重受制于人。
例如,2007年我国信息产业达到5.6万亿元的市场规模,但其中三资企业占78%,全行业的利润率只有3.75%,低于全国工业平均销售利润率6%。
全国工业2007年的利润增速为36.7%,而电子工业只有12.4%。
国内有数以万计的企业是在Wintel体系内生存的,这些企业完全受制于国外垄断企业,他们卖一台电脑的利润不够返修一次的开销,甚至他们的利润主要来自国外垄断企业的返点;他们一方面非常痛恨国外垄断企业为了追逐暴利而对他们的控制,另一方面不得不努力维护目前的体系,甚至为此打压非Wintel体系的企业,因为他们是目前体系的既得利益者。
政府也是如此。
如果哪天Wintel体系突然崩溃,那么目前我国信息产业中有成千上万家企业跟着关门,我国的信息产业就此崩溃,甚至会出现GDP负增长的局面。
因此政府对支持自主创新犹豫不决摇摆不定,在各种政府招标采购中总是用各种理由为Wintel开脱,或者认为Intel的芯片既然是在国内封装的,因此也是我国生产的;或者认为国外企业在国内注册的,因此也是国内企业,总之就是爱恨交加地维护目前的体系。
这就是一个大国受制于一两个国外企业的危险性,这就是建立自主可控的信息产业的重要性。
因此,龙芯的特殊性就在于它是通用CPU,而不是一般的ASIC芯片。
通用CPU是信息产业的基础部件,是武器装备的核心器件。
通用CPU 可广泛应用在国防安全、计算机、工业控制、信息家电、汽车电子、航空航天等领域。
可以说,通用CPU对于信息产业,就像钢铁对于工业,具有基础的支撑作用,这和一般的ASIC芯片是本质不同的。
龙芯的产业化,不仅是一个产品的产业化,也不仅是一条产业链的建设,而是自主可控的信息产业体系的建设。
龙芯的产业化成功,将带动整个产业集群,对我国国民经济的带动极大;将直接冲击象Intel、微软和IBM这样的国外大企业,打破美国的信息垄断和数字霸权。
正因为如此,龙芯产业化门槛高、涉及面广、难度大。
建国30年的时候,我们的先辈通过自力更生艰苦奋斗建立起自主可控完整的工业体系,而在改革开放30年的时候,当人类社会从工业社会迈向信息社会时,我们却没有能够建立起自主可控的信息产业体系。
我们可以为神舟七号宇航员出舱行走欢欣鼓舞,尽管它比美国落后了40年,我们却不能容忍龙芯技术比美国落后4年,相同情况下优先相当于没有优先。
究其原因,是因为而在开放的情况下打破垄断比在封锁的情况下打破封锁更加困难。
产业体系的背后是技术平台。
Wintel正是通过维护技术平台来控制整个产业体系。
这就是为什么微软决不能采用开放的文档格式标准,为了维护并控制其文档格式标准不惜运用一切商业的和政治的手段的原因;这也就是为什么Intel小心维护X86体系及其前端总线体系,维护庞大的律师队伍决不允许别人染指的原因。
我们要建立自主可控的信息产业体系,就必须建立自主可控的信息技术平台。
包括要建立并推行开放的而不是封闭的文档格式标准,要制定基于开放软件的中小学及大学教育课程,要建立并推行开放的数据库格式标准,等等。
自主的目的是为了可控。
世界上没有纯而又纯的自主创新。
在建立自主可控的技术平台时要充分吸收国外现有技术成果,尤其是开源社区的技术成果。
坚持自主创新,并在可控的前提下建立广泛的统一战线,团结一切可以团结的力量是我们建立自主可控的信息技术平台的唯一方法。
既然建立自主可控的信息产业体系和技术平台那么困难,连政府都在犹豫不决,为什么龙芯人要承担起这样一个不堪重负的责任呢?为什么要由计算所这样一匹“小马”来拉这个“大车”呢?根据我们现有的集成电路及软硬件设计能力,为什么不能找一个容易一点、更容易赚钱的事情来做呢?答案是既然历史责任落到了我们头上,我们就必须去承担,这是由国家需求和科学院的定位所决定的。
一方面,国家的发展已经到了必须建设自主可控的的信息产业体系的时候。
人类社会的发展就像爬楼梯一样,从农业社会爬到工业社会,再从工业社会爬到信息社会。
农业社会是填铇了肚子,工业社会延伸了我们手和脚的能力从而改善了人们的生活,信息社会延伸了我们感官和大脑的能力进一步改善了我们的生活。
任何一种新社会形态的形成都需要两个技术因素,一是产生新能力的技术,二是传输新能力使之惠及到每个社会成员的技术。
工业社会通过蒸汽机和发动机产生了新的动能,并通过电网和公路铁路网使之惠及千家万户;信息社会通过计算机产生了新的计算能力,并通过有线的和无线的网络使之惠及千家万户。
目前信息社会建设的新能力技术和新能力传输技术都已经具备,到了使之普及惠及大众的时候。
中国正处在从工业社会到信息社会的进化过程中,很难想像在信息化建设方面受制于一两个国外公司,就像当年我们的先辈在工业化建设中必须自力更生艰苦奋斗一样。
因此社会进步和国家发展需要我们建设自主可控的信息产业体系和信息技术平台。
另一方面,科学院作为科技国家队,其使命就是面向国家战略需求,面向国际科技前沿。
做大学做不了,企业不愿意做的事。
既然我们做芯片设计,就得做象CPU这种国家大宗战略产品。
如果我们去做本来就该企业为主做的小芯片,如编解码或MP3之类的芯片,跟企业争饭碗,那叫做不务正业。
虽然我们自己认为计算所只是一匹“小马”,拉不了建立自主可控的信息产业体系这辆“大车”,但在公众眼里,作为国家队的科学院都做不了的事情,别人更做不了。
此外,龙芯已经发展了八年,已经建立起很好的基础。
如果我们不承担这个责任,别人又得从头开始,即使少走很多弯路,没有几年的积累,到不了龙芯目前这个地步。
因此,作为科学院人,我们必须担负起这个历史使命,哪怕是在满地沼泽中背起这个沉重的十字架并把它背出沼泽地。
当然,有一个远大的目标并不意味着我们必须一步就实现这个目标。
我们要善于分解目标,从小事情做起。
我们可以找对手比较薄弱的环节先站稳脚跟,建立几块“根据地”作为发展的基础;我们可以集中力量在某些点上取得突破,然后再连点成线,连线成面,逐步实现体系的建立。
二、为什么龙芯能够成功在过去的八年中,我们不断被问到同一个问题:国外大企业每年投入几十亿美元,几千人的研发队伍,而我们人员只有百来人,经费只有几千万,怎么做得过国外大企业呢。
经过八年的实践,我们对这个问题已经有了答案,那就是:“星星之火、可以燎原”。
历史总是在弱者不断战胜强者中发展的。
总结起来,龙芯能够打破垄断最后取得成功的原因有以下几个。
第一、龙芯坚持信息化为人民服务的目标定位,最终能够得到广大消费者的支持。
国外垄断集团不断升级计算机产品的背后是对暴利的追求,并不符合中国人民和广大第三世界国家人民的需求。
他们为了利润不遗余力地误导消费者不断升级计算机产品,甚至不惜阻碍计算机技术的发展。
他们追求利润的本质决定了他们必然会被符合广大人民群众信息化需求和历史趋势的其他队伍所取代,虽然貌似强大,但本质上是纸老虎。
我国是一个人口众多的发展中国家,应该坚持“信息化为广大人民服务”的理念,走有中国特色的、节约型的可持续发展信息化道路,自己掌握核心技术,大幅度降低信息化成本。
我们只要坚持把满足广大人民的信息化需求而不是追求暴利作为我们的行动指南,坚持走节约型而不是豪华型的信息化道路,紧紧抓住后PC时代的发展机遇,抓住计算机的主要矛盾从性能价格比到性能功耗比转变的机遇,就一定能后来居上,在竞争中获胜。
第二、龙芯坚持适用的技术路线,即以性能够用、降低成本和功耗、方便用户使用而不是强迫用户升级和使用作为重要技术目标,最终会得到广大消费者的支持。
当IBM把计算机摆到桌面上时,大大地解放了生产力,促进了计算机的普及化,如今这种桌面计算机的模式已经流行了二、三十年。