谈谈龙芯的持久战(上)--ZT

作者:胡伟武
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。

在一次活动中,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。
胡伟武

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四年,相同情况下优先相当于没有优先。究其原因,是因为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。农业社会是填饱了肚子,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。他们只会盯住计算机产品不断升级所带来的暴利,而不会考虑发展中国家的真正需求,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。随着技术的进步和应用需求的变化,这种模式的弊端也不断地显示出来。例如,个人计算机(PC机)顾名思义,强调的是个性化,不利于强调协同的办公场合。国外垄断集团为了维护其暴利,当然会拼命维护目前的计算机使用模式,当一些新的使用模式被推出的时候(如网络计算机NC),他们采用各种手段来打压新生事物。但历史总是在先进对于后进的取代中发展的。目前的终端越来越多,如办公室PC、家庭PC、笔记本、手机、STB、IPTV等,但相互之间几乎没有关联;功能重复造成严重浪费,得到便利的同时,花费大量的精力来维护数据一致;每台计算机为了追求没必要的性能消耗大量的功耗,几乎都要装微软操作系统,不断升级后,装的东西越来越多,功能越来越强,变得越来越慢,操作也越来越复杂,但大部分的人只用到很少的功能;不能做到合理使用通信资源(有线、WiFi、蓝牙、3G等)等等。未来的新型终端应该是普适计算终端,首先应该是以“人与场景”为核心,具有和谐自然的人机交互手段,能够感知包括计算、通信、应用软件、外设等在内的各种资源,可以无缝合理地配置适合使用者的资源,主动的提供合适的服务,具有强大的后端支持,采用开放平台、吸引各种应用,在性价比上具有很大的优势等等。这种普适计算终端应该以适用而不是高额利润为目标,应该取代目前的主流桌面电脑而不仅仅是作为桌面电脑的补充。国际垄断集团希望在保持目前主流桌面和服务器电脑用的CPU高额利润的前提下开拓新的市场来推广普适计算终端。我们恰恰相反,我们要用新型普适计算终端取代主流桌面电脑并大幅度降低服务器用CPU的成本。

第三、龙芯坚持自主创新,必然得到政府的强有力支持。在过去的八年中,龙芯主要是在政府的资助下进行研发和应用推广。世界上没有一个风险投资会有如此的耐心支持龙芯的发展,也没有风险投资来支持象通用CPU这样已经市场成熟的产业。正是因为龙芯面向国家战略需求,坚持以服务国家安全以及建立自主可控的信息产业体系为己任,才能得到国家一如既往的支持。在过去几年中,由于国家科研项目的衔接问题,龙芯没有得到足够的研究经费,科学院和计算所也坚持不懈地支持龙芯的持续发展。最近,国家在市场和应用方面又大大加强了对龙芯的支持力度。背靠中科院这样面向国家战略需求的国立研究机构正是龙芯可以长期坚持形成积累和突破的重要原因。最近微软的“黑屏”事件以及放弃对Windows XP的维护更加坚定了有关部门支持国产软硬件的信心,有关部门已经在认真考虑现在是否到了跟微软说“byebye”的时候。可以说,如果世界上有一个地方可以打破Wintel的垄断,那个地方肯定是中国;如果世界上有一种力量可以打破Wintel的垄断,那种力量肯定是人民的力量。

第四、龙芯坚持开放的路线,必然得到反对垄断的国际有关力量的有力支持。最近,有开源社区精神领袖之称的Richard Stallman在多个场合呼吁开源社区大力支持基于龙芯电脑的软件开发,主要原因是在OLPC项目使用微软的操作系统,走商业化道路后,龙芯是目前唯一坚持开源的电脑CPU。此外,MIPS架构作为一种开放的架构,还得到很多国际学术界的支持,国际学术界对MIPS有很深的情结。自从SGI放弃MIPS后,MIPS退出了计算机领域,主要应用于包括网络在内的嵌入式领域。龙芯主动购买MIPS的结构授权,把MIPS结构的CPU重新应用于计算机领域,必然会得到很多学术界人员的支持。支持MIPS架构也使得一些著名的国际企业加强了对龙芯的信心。只要龙芯高举开放而不是垄断的旗帜,高举信息化为人民服务而不是获取暴利的旗帜,一定能建立起广泛的国际统一战线,得到包括美国人民在内的广大人民的支持。

改革开放三十年来,中国人民用自己的勤劳和智慧证明了一个道理,那就是只要我们会做的东西,最终产业就是我们的。我们在制造业的核心技术方面不见得比西方国家强,但照样成为世界上最大的制造业大国。现在我们已经会设计通用CPU,只要我们坚持不懈地努力,最终一定会在产业中取胜。

(未完待续)

多少钱了?

星期一, 06/22/2009 - 18:34 — eric

非洲大地上有一种叫火烈鸟的鸟群,每逢食物短缺或气候突变时,它们便成群结队大规模地迁徙。此时也正是它们最容易受到猛攻击的时候,而且越是飞在前面的鸟群越容易成为牺牲者——但是,如果没有鸟愿意领先或者牺牲的话,那么,整个火烈鸟种群都会因食物短缺而死。

  李伟献经常用这个故事比喻他所投资的“龙芯”事业。

  “‘龙芯’是一项伟大而神圣的事业,投资这一事业,我有一种使命感。”李伟献如此看重“龙芯”在他事业中的位置。

  从纸张贸易中积累了“第一桶金”后,11年来,李伟献将捷众集团打造成了一家集品牌纸业销售、造纸、汽车连锁、电子机械、商业房地产、进出口、物流、高科技产业等为一体的多元化国际性综合集团公司。在这所有的产业中,最令李伟献引以为豪的是他对“龙芯”的投资。

  多年以来,全世界计算机系统最核心的部件——CPU芯片的生产被英特尔等少数几家跨国公司垄断,无“芯”之痛,长期困扰着中国计算机产业。

  出于对国家网络信息安全和军事安全的考虑,2001年3月,中科院计算技术研究所开始研制具有中国自主知识产权的高性能通用CPU芯片,被命名为“龙芯”。2002年9月,中科院计算所宣布我国首款可商业化、拥有自主知识产权的通用高性能的CPU—“龙芯1号”研制成功,标志着我国结束了在计算机关键技术领域的无“芯”历史。

  这一消息传出,远在金华的李伟献马上嗅到了这一事件的商业意义:一旦将这一技术产业化,中国这个迅速发展的人口大国必将有着广阔的商机。很快,李伟献找到了中科院计算技术研究所,与之达成了战略合作的协议。2003年9月,金华龙芯高科产业发展有限公司注册成立,李伟献从此开始了他向高科技产业进军的征程。

  4年来,捷众投资集团已经在“龙芯”项目上投资了近亿元资金,但“龙芯”依然没有进入批量化生产阶段。这样的事实引来了外界疑惑的目光。

  疑惑是因为不理解。事实上,继2002年9月“龙芯1号”之后,中科院计算机所在2005年4月又发布了“龙芯2号”,2007年3月推出的“龙芯2号增强型”处理器,其最高主频达到了1.0GHz,实测性能超过了1.5GHz奔腾IV处理器水平。而目前,中科院计算所正在进行龙芯3号多核处理器的研制。

  “我非常看好龙芯系列产业化的未来。”李伟献说,龙芯处理器通过高性能、低成本、低功耗的处理器设计,大幅度地降低中国信息化的成本,提高信息产业利润空间。“中低档的家用台式电脑,我们可以做到1000元人民币每台,即便这样,还有相当的利润空间。”

  “龙芯的产业化需要一个过程,我们有这个心理准备。”李伟献认为,龙芯的产业化一触即发,但万事俱备,只欠东风——这个“东风”,就是将于2009年推出的“龙芯3号”。

http://www.zjol.com.cn/05biz/system/2007/11/12/008964439.shtml

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星期一, 06/22/2009 - 21:49 — 张国斌