國(guó)產(chǎn)CPU爭(zhēng)議為何那么大？
CPU是否自主安全并不是一道的判斷題，而是一道復(fù)雜的分析題。推動(dòng)國(guó)產(chǎn)CPU發(fā)展，既要考慮現(xiàn)實(shí)的生態(tài)環(huán)境，又要堅(jiān)持自主研發(fā)。
出品：自主可控新鮮事
來(lái)源：科工力量
以下為視頻內(nèi)容轉(zhuǎn)文字：
01?迷霧
1984年在洛杉磯奧運(yùn)會(huì)上，許海峰憑借著首槍60發(fā)、566環(huán)的成績(jī)，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)金牌零的突破。消息傳到國(guó)內(nèi)舉國(guó)歡騰，可是一條來(lái)自法新社的報(bào)道卻沒(méi)有引起過(guò)多的關(guān)注，內(nèi)容寫到：“全世界報(bào)道奧運(yùn)會(huì)的7000名記者中，只有中國(guó)人在用手寫他們的稿件。”
02 CPU尖刺扎心
現(xiàn)代信息社會(huì)中，計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為日常生活的必備品，金融、能源、電信、交通都離不開計(jì)算機(jī)的支持。但過(guò)去很長(zhǎng)的一段時(shí)間，國(guó)內(nèi)計(jì)算機(jī)市場(chǎng)幾乎被外資壟斷，即便是國(guó)產(chǎn)品牌，也是幾乎依托國(guó)外的軟硬件。安全問(wèn)題如同扎在心頭的尖刺，制約著中國(guó)計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
2018年，一篇業(yè)內(nèi)人士的文章引起轟動(dòng)，文章題為《中國(guó)這一關(guān)鍵領(lǐng)域依賴國(guó)外技術(shù)授權(quán) 如鯁在喉》。內(nèi)容提到，在國(guó)家大力扶持集成電路產(chǎn)業(yè)的背景下，國(guó)內(nèi)芯片設(shè)計(jì)企業(yè)不斷增加，這些企業(yè)都認(rèn)為自己的技術(shù)路線是自主可控的。文章甚至點(diǎn)名天津飛騰信息技術(shù)公司，認(rèn)為他購(gòu)買ARM公司的產(chǎn)品，打上自主的標(biāo)簽。而這家公司背后的大股東正是擔(dān)負(fù)網(wǎng)絡(luò)安全重任的國(guó)家隊(duì)——中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)。
03?巨頭壟斷核心技術(shù)
中美貿(mào)易戰(zhàn)打響后，缺“芯”少“魂”問(wèn)題從幕后被搬到了臺(tái)前，在缺“芯”問(wèn)題中，CPU的研發(fā)成了最關(guān)鍵的門檻。在以手機(jī)為代表的電子產(chǎn)品中，芯片的種類很多，負(fù)責(zé)不同的功能。包括信號(hào)轉(zhuǎn)換、電源管理，但最核心的是中央處理器芯片，也就是CPU。它是計(jì)算系統(tǒng)的核心，所有軟件層的操作都是轉(zhuǎn)化成最底層的CPU指令。
對(duì)于CPU而言，有兩個(gè)關(guān)鍵要素：架構(gòu)與指令集。架構(gòu)可以理解為CPU的具體物理設(shè)計(jì)，如同建造一座大樓，首先需要一張圖紙決定外形結(jié)構(gòu)、樓層數(shù)量。指令集更像大樓的功能說(shuō)明，比如具備中央空調(diào)、電子門禁，為用戶提供溫控、安全等服務(wù)。在現(xiàn)實(shí)情況下，架構(gòu)和指令集常捆綁使用。在X86、ARM成為主流之前，計(jì)算機(jī)領(lǐng)域存在多種指令集架構(gòu)，包括IBM公司的powerPC、 DEC公司的Alpha、Sun公司的SPARC。
指令集架構(gòu)出現(xiàn)之初扮演的角色只是硬件的附帶品，但是隨著大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用，它的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議高度復(fù)雜化，逐漸演化成單獨(dú)的生意，芯片產(chǎn)業(yè)鏈分化出指令集架構(gòu)提供商、芯片設(shè)計(jì)制造商。英特爾通過(guò)橫向整合與微軟結(jié)盟，將X86推向PC服務(wù)器領(lǐng)域，建立起牢固的生態(tài)。ARM公司與谷歌深度合作，借助安卓系統(tǒng)將ARM架構(gòu)推向移動(dòng)終端，占領(lǐng)手機(jī)、平板、車載市場(chǎng)。
04?什么叫國(guó)產(chǎn)CPU
國(guó)內(nèi)CPU企業(yè)因?yàn)槠鸩綍r(shí)間晚，在安全自主問(wèn)題上往往陷入被動(dòng)。2020年8月，國(guó)內(nèi)一家名為國(guó)金證券的公司發(fā)布研究報(bào)告題為《國(guó)產(chǎn)CPU全對(duì)比》，內(nèi)容提到，國(guó)內(nèi)CPU企業(yè)大多選擇購(gòu)買國(guó)外的架構(gòu)授權(quán)，根據(jù)自主性排名大體可分為三類：第一類是龍芯、申威；第二類是飛騰，鯤鵬；第三類是兆芯、海光。不過(guò)該報(bào)告提出了一個(gè)爭(zhēng)議性觀點(diǎn)，他認(rèn)為像龍芯這樣的企業(yè)，雖然買斷了MIPS指令及架構(gòu)的永久專利授權(quán)，但是這種架構(gòu)屬于小眾，應(yīng)用生態(tài)缺乏。該報(bào)告更看重飛騰的前景，因?yàn)樗@得ARM v8永久指令，其授權(quán)還能利用已有的成熟生態(tài)。但批評(píng)人士認(rèn)為，飛騰的授權(quán)模式并非長(zhǎng)久之計(jì)，他們提出質(zhì)疑：即使獲得ARM v8永久授權(quán)，但是該指令其架構(gòu)如果升級(jí)到v9、v10版本，國(guó)內(nèi)廠商該何去何從？
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)
在別人的地基上蓋房子自主性無(wú)從談起。針對(duì)這個(gè)觀點(diǎn)飛騰公司的高管曾給出回應(yīng)：“沒(méi)有買過(guò)ARM公司的任何CPU產(chǎn)品，飛騰嘗試過(guò)很多種架構(gòu)，最后選擇了世界主流技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在講自主安全最重要的是每一行代碼要自己寫，跟選擇什么架構(gòu)沒(méi)有關(guān)系。”
CPU是否自主安全并不是一道的判斷題，而是一道復(fù)雜的分析題，在保密等級(jí)嚴(yán)格的軍事、航天領(lǐng)域，國(guó)產(chǎn)CPU采購(gòu)?fù)鶅A向龍芯、申威。這兩家公司在買斷冷門技術(shù)架構(gòu)的基礎(chǔ)上，發(fā)展出自己的指令，中；申威研制的“申威26010處理器”將神威太湖之光超級(jí)計(jì)算機(jī)推向了世界榜首。不過(guò)在黨政機(jī)構(gòu)的招標(biāo)文件中，入圍的CPU不僅有龍芯、申威、飛騰、鯤鵬，甚至還包括海光、兆芯，如果將指令集架構(gòu)的主導(dǎo)權(quán)定義為CPU國(guó)產(chǎn)化的唯一標(biāo)準(zhǔn)，那么海光進(jìn)入招標(biāo)的資格更加令人質(zhì)疑。
專業(yè)股權(quán)查詢機(jī)構(gòu)給出信息，美國(guó)AMD公司與海光信息技術(shù)公司成立合資企業(yè)，名為成都海光微電子技術(shù)有限公司。AMD是控股股東，合資企業(yè)企業(yè)獲得X86的內(nèi)核授權(quán)，研發(fā)CPU。與飛騰CPU的指令集架構(gòu)授權(quán)相比，內(nèi)核授權(quán)無(wú)法了解基本的物理設(shè)計(jì)，只能借助成熟的方案模型組合成完整的CPU。
自主創(chuàng)新是最終目的，但在實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的道路上需要客觀看待問(wèn)題。2013年新華社曾刊發(fā)一篇有關(guān)“天河二號(hào)”超級(jí)計(jì)算機(jī)的報(bào)道，有記者提問(wèn)：天河二號(hào)除了飛騰1500還使用了一些進(jìn)口CPU，為什么不全部國(guó)產(chǎn)化？天河二號(hào)工程副總指揮李楠給出的回答是：“如果全部采用飛騰1500做一臺(tái)專用機(jī)器一點(diǎn)問(wèn)題也沒(méi)有，但是有一個(gè)條件：軟件必須兼容。現(xiàn)在市場(chǎng)上大量軟件是英特爾的CPU，這些軟件拿到國(guó)產(chǎn)機(jī)器上運(yùn)行可能出現(xiàn)困難，這時(shí)候就需要平衡現(xiàn)實(shí)需求。
05 CPU不是原子彈
“推動(dòng)國(guó)產(chǎn)CPU發(fā)展，既要考慮現(xiàn)實(shí)的生態(tài)環(huán)境，又要堅(jiān)持自主研發(fā)。將時(shí)間拉回20年前，國(guó)內(nèi)曾啟動(dòng)“909”工程，這是當(dāng)時(shí)中國(guó)電子工業(yè)有史以來(lái)最大的國(guó)家項(xiàng)目。上海華虹與日本電氣合作投資百億，在上海浦東建設(shè)一條8英寸晶圓生產(chǎn)線，生產(chǎn)0.5微米制成芯片，瞄準(zhǔn)世界先進(jìn)水平。根據(jù)測(cè)算，項(xiàng)目成功后可以將中國(guó)與世界先進(jìn)半導(dǎo)體的差距從8年縮短到2年。日方還承諾工廠滿產(chǎn)運(yùn)行后會(huì)完全退出日常管理，結(jié)果系數(shù)差距沒(méi)有縮短，反而拉大了。
時(shí)任電子工業(yè)部部長(zhǎng)胡啟立曾參與“909”工程，他在后來(lái)的回憶中感慨到：“集成電路雖然也是戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，但與兩彈一星事業(yè)還是存在本質(zhì)差別。前者作為產(chǎn)業(yè)需要商業(yè)化經(jīng)營(yíng)與運(yùn)作，要面向廣泛的市場(chǎng)需求和客戶，要形成相當(dāng)大的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，并取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。后者是國(guó)家的戰(zhàn)略力量，是非賣品，可以不受價(jià)值產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律的約束。如果按照攻克原子彈的辦法來(lái)推動(dòng)集成電路產(chǎn)業(yè)，也許會(huì)有實(shí)驗(yàn)室技術(shù)、軍用技術(shù)，但不可能在世界半導(dǎo)體市場(chǎng)上立足。因?yàn)槭澜缟蠜](méi)有任何一個(gè)國(guó)家能夠不斷的向半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)投入巨資，而不指望效益。”
時(shí)任電子工業(yè)部部長(zhǎng)胡啟立 來(lái)源：科工力量
單純的技術(shù)引進(jìn)和閉門造車都不合適，現(xiàn)實(shí)和未來(lái)需要理性平衡。以核電為例，上世紀(jì)建成的秦山核電站，大亞灣核電站，很多核心設(shè)備都源自進(jìn)口，中方只是扮演施工隊(duì)的角色，但是在此基礎(chǔ)上，國(guó)內(nèi)研發(fā)出自己的第三代核電，華龍一號(hào)并借助商業(yè)化向海外推廣。
06?兩條腿走路
從目前國(guó)內(nèi)集成電路發(fā)展的大格局來(lái)看，高層建構(gòu)考慮的是“兩條腿走路”的模式。一方面支持以龍芯、申威為代表的自主指令集架構(gòu)，另一方面給予飛騰、鯤鵬市場(chǎng)空間，發(fā)展技術(shù)。但對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)，引進(jìn)的前提是消化吸收，否則只會(huì)陷入“引進(jìn)一代、落后一代、反復(fù)引進(jìn)”的怪圈。
如果沒(méi)抓住自主創(chuàng)新的空間，在可預(yù)期的未來(lái)，可能面臨消失離場(chǎng)的宿命！
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