龙芯董事长胡伟武:自主基础软硬件“补课”工作基本完成

陈伊凡2019-12-25 21:34

永利博网址记者 陈伊凡永利博网址 “龙芯中科公司一直致力于通过优化设计提高单核通用处理性能,直到3A4000完成设计能力‘补课’。” 12月24日,在北京国家会议中心,一身中山装的龙芯中科董事长胡伟武在龙芯中科技术有限公司举办的2019龙芯新产品发布暨用户大会上表示。会上发布了龙芯新一代通用CPU产品3A4000/3B4000。胡伟武称,3A4000通用处理性能与AMD公司28nm工艺最后产品“挖掘机”处理器相当,3A4000产品发布,也意味着龙芯的自主基础软硬件“补课”工作基本完成。

在此基础上,龙芯将于明后年推出使用12nm工艺的四核3A5000和16核3C5000,其主频将提高到2.5GHz以上,通用处理性能将达到当时AMD的水平,标志着龙芯经过20年的努力,通用处理性能达到产品级的世界先进水平。

永利博网址“现在如果国外对我们停止了一切支持与授权,还能做出CPU芯片的,龙芯可能是仅有的。”一位中科院计算所的专家曾对永利博网址记者说。

对胡伟武来说,他的目标是要建立独立于Wintel和Arm+Android之外的第三套生态体系。“建立自主生态这件事很难,但走出来也是最光明的一条路。”。

自主可控

自主研发是龙芯一直坚持的方向。与之前的几款产品一样,龙芯3A4000/3B4000芯片中的所有功能模块,包括CPU核心、片内互联总线、DDR4内存控制器及各种IO接口模块等的所有源代码均自主设计。芯片中所有定制模块,包括多端口寄存器堆、锁相环、DDR4 PHY、高速IO接口PHY等版图均自主研发。除了流片厂家提供的基本设计环境,龙芯3A4000/3B4000没有使用任何第三方IP。

永利博网址“自主研发路线基于自主编写的CPU源代码研制芯片,就像基于自己设计的图纸盖楼。引进技术路线则是通过基于买来的CPU源代码研制芯片,就像基于买来的图纸盖楼,例如购买Arm的CPU核设计芯片;要么就是通过技术授权和企业合资的方式直接购买国外的设计。

例如买别人改好的楼进行改造装修。”在龙芯公司编撰的《龙芯的足迹2001-2019》一书中,如是写道。

我国的CPU发展面临着自主研发和引进技术两条技术路线的斗争,其中一个争论点则是,自主研发的CPU究竟能否达到甚至超过引进技术研发的CPU。胡伟武曾书中写道,“自主研发CPU经过近二十年的发展,已经可以满足以党政办公为代表的行业应用需求,并正在逼近国际主流CPU的水平。”并且,“自主研发的CPU经过长期积累,已经到了从量变到质变的关键时期。”

也有不少外资找到龙芯希望合作,但被胡伟武拒绝,“只有搭建自主可控的生态,才是国产CPU的出路”,胡伟武曾说,这也是龙芯的最终目的。“如果要在民用消费市场刨出这样一个生态,还需要较长的过程。”中泰证券电子行业首席分析师郑震湘曾告诉记者,他更看好龙芯在党政这块建立自主可控的生态。如果要在党政领域建立这样的生态,显然外资的介入不合时宜。

“传统的CPU安全机制只是在处理器核外增加安全可信模块,龙芯3A4000/3B4000专门在处理器核内设计了安全控制机制,从而达到本质安全。”胡伟武在会上说。

龙芯3A4000/3B4000在片内集成了安全机制,实现自主可控和安全可靠的统一。龙芯3A4000/3B4000能够从机制上有效防范Meltdown和Spectre等漏洞,支持MD5、AES、SHA等加解密算法,支持专用安全可信模块及国密算法,支持“影子栈”等访问控制机制。

胡伟武同时也表示了新产品存在的问题,例如DDR4内存频率不够高,正常DDR4规定的速率范围是DDR4 1600-3200,龙芯3A4000/3B4000最高DDR4工作速率是2400/2133,其次,坚持自主研发DDR4 PHY,首次缺少经验,甚至专门改版;其次是功率偏大。但胡伟武表示,这些问题将是龙芯进一步改进的动力。

市场带技术道路

永利博网址自主研发和引进技术两条技术路线的斗争,说到底是“市场带技术”和“市场换技术”的矛盾。胡伟武认为“走‘市场带技术’的道路,通过自主研发掌握CPU的核心技术,建立自主可控的信息技术体系,我们失去的只有锁链,得到的将是整个世界。走‘市场换技术’的道路,通过引进技术发展自主CPU产品,只是将一副枷锁换成另外一副枷锁。”

在芯片领域创业,一直被视为是“可怕的赌注”, 曾经一位兆易创新的早期投资人在被问及对芯片投资有何建议时就曾斩钉截铁地说,“不投”。胡伟武在这个领域走了19年。

永利博网址为了走市场化道路,2013年5月,龙芯对CPU的研发路线进行了调整。调整的方向就是将CPU结合特定应用来展开,包括宇航、石油、流量表等研制专用芯片。专用芯片产业链短,容易形成技术优势并快速形成销售。正是这些产品,开始形成龙芯的销售收入。

2014年,龙芯获得了鼎晖资本的投资。鼎晖是中国最大的资产管理机构之一。胡伟武称,鼎晖投资龙芯,目的是为了赚钱,“他觉得龙芯可以赚钱”。“龙芯的天使轮是中央政府投的,十多年之后,社会资本来了。”从2014年下半年开始,龙芯研发和市场结合的作用开始显现,2014年龙芯公司销售收入比2013年增长51%;2015年在2014年基础上再增长57%。2015年,龙芯销售收入突破亿元,获得盈利。

永利博网址而在龙芯中科2019年二季度中层干部会讲话上,胡伟武表示,龙芯公司2019上半年销售收入是2018年同期的三倍,超过2018年全年,利润是去年全年的1.3倍以上,现金与利润同步增加。

3年前,龙芯的3A3000研制成功,这些对龙芯具有重要意义。这个CPU的性能“对于以党政办公为代表的事务处理应用是足够了”。2017年10月24日,胡伟武称,现在龙芯已经应用于包括北斗卫星在内的十几种国家重器中,以及应用于职能机构办公等信息系统中。

此次的大会上,出了发布新品之外,展厅里也展示了龙芯生态领域的各合作伙伴,包括联想、中科曙光、浪潮信息、同方等。龙芯中科副总裁张戈会议上表示,随着相关市场需求的不断拉动,龙芯的合作伙伴已经增至近千家,下游基于龙芯的开发人员达到数万人,龙芯在政企、安全、金融、能源、交通、教育等各个应用场景中都有了诸多广泛的应用,2019年龙芯芯片出货量已经达到50万颗以上,在国产化应用中市场份额遥遥领先。

龙芯的策略是,通过体制内市场引领技术进步,再参与体制外市场竞争。

第三套生态体系

永利博网址“我国信息产业的根本出路在于建立独立于Wintel和ARM+Android体系外的第三套生态体系。”胡伟武说,这也是他的目标。

龙芯的模式是,提供开源的基础版操作系统支持下游的操作系统企业、整机设备企业、解决方案企业推出产品版操作系统。其次,通过基础版操作系统统一系统架构,实现操作系统跨主板兼容和CPU代际兼容,实现应用在不同整机平台的兼容。本次发布会上龙芯中科发布了统一系统架构的标准规范体系,并通过与OEM/ODM厂商签署认证协议建立产品认证体系。从龙芯3A4000/3B4000起,龙芯CPU和主板升级均不影响操作系统及应用的兼容性。

在民用市场,服务器、PC市场的CPU早已是Intel、AMD的天下,Intel更是建立起涵盖知识产权、技术积累、规模成本、软件生态于一体的整个商业模式壁垒,而且“这种壁垒从未衰退”。在中科院自动化所研究员林啸看来,这样的生态搭建困难重重。对于生态问题最直观的理解是,在芯片领域投入1人,则在芯片上开发的底层固件需要6个人,底层固件上做对应操作系统和生态开发,则需要36人。

软件生态步履维艰,但胡伟武坚持,龙芯要真正得到认可,必须坚持走市场化的道路。“我们做企业,是从负数开始。”胡伟武曾说,因此,龙芯的打法是以党政为根据地,向民用市场拓展。按胡伟武“农村包围城市”的做法,他们先从中小企业入手,再和一些高校合作,建立试点。

永利博网址世界芯片巨头英特尔研发经费每年以百亿美元计算,而龙芯只有百十来人,经费几千万。胡伟武说,毛主席早就告诉我们,星星之火,可以燎原。“叫花子不能跟龙王比宝。”胡伟武说,“我们只要根据‘适用’的要求进行系统优化,完全可以像苹果一样做出集约型的优化系统。例如某数据库应用,适用X86服务器需要50分钟,而使用基于龙芯CPU自主系统只需要80秒。”

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