大咖面对面 | 龙芯中科胡伟武：只有建立了自己的体系，中国芯片才能成功(胡伟武中科院计算所)

武当派张三丰的疯言疯语认证优质作者

2022-04-20 05:22:14

近年来，我国信息产业发展面临“卡脖子”的困境，企业发展屡受制约。“缺芯少魂”的局面给信息产业的发展带来了巨大的影响。在这个过程中，国产CPU和国产芯片架构的引入提振了行业信心。龙芯中科科技有限公司(以下简称龙芯中科)20年来克服重重困难，勇攀芯片领域的“珠穆朗玛峰”，推出了独立指令集架构LoongArch和LoongArch，为信息产业“缺核”的窘境带来了曙光。

怎样才能从根源上解决“缺芯少魂”的困境？近日，《通信世界》全媒体主编刘启诚与龙芯中科董事长、中科院计算所研究员胡进行了深度对话，聆听了他对中国“芯”自强之路的解读。

胡魏武，龙芯中科董事长，中科院计算所研究员

“引进”还是“自主研发”？

经过多年的争论，终于有了答案。

自2018年中兴被美国制裁以来，中国信息产业的发展遇到了强大的非市场压力。随着中美贸易摩擦不断升级，美国将越来越多的中国高科技企业列为实体。信息产业发展受限，使得全社会越来越关注产业的自主创新能力和进程。

自主研发不易。纵观目前的芯片市场，“Wintel”(Windows+Intel)和“AA”(ARM+Android)系统主导PC和手机。与微软、英特尔、ARM、Google等国际知名公司相比。，龙芯中科就像一个襁褓中的婴儿，在夹缝中积蓄自己的力量，不断成长。

从2001年在中科院计算所组建团队开始，龙芯中科已经走过了20年的风雨历程。胡表示，“龙芯通过20年的积累完成了CPU性能辅导班，CPU的通用处理性能接近市场主流产品水平。龙芯基础OS通过试错趋于成熟，架构稳定，成熟度接近Windows XP的开发阶段。”在自主研发芯片的基础上，龙芯中科还攻占了指令集的“高地”。2021年，龙芯中科推出完全独立的指令集架构Loong Arch，标志着指令集体系架构所承载的软件生态正在走向完全独立。龙芯3A5000采用最新的LoongArch指令集架构，与进口技术的国产CPU相比，性能优势明显。

“引进”还是“自主研发”，一直是信息业界颇有争议的话题。随着中美贸易摩擦的升级，自主研发的观点逐渐成为共识。2006年，中国定义了三种创新模式——原始创新、引进、消化、吸收、再创新和集成创新。而原始创新由于周期长，几乎得不到支持。2020年召开的十九届五中全会明确提出“把科学技术作为国家发展的战略支撑”，“把改革创新作为根本动力”。这一科学结论结束了业界关于创新模式的争论；但在实践中，估计自主创新至少需要10到15年才能初见成效。

另起炉灶

中国工业发展需要建立第三生态系统。

芯片虽小，却像是信息产业的“心脏”，关系着中国信息产业的未来。要建立真正的国内信息产业体系，需要建立自主的技术生态系统。从产业发展的现状来看，产业发展的主导权掌握在外企手中。据统计，我国工业行业利润率普遍高于电子行业。比如2017年中国工业利润率6.5%，但电子行业利润率只有5.4%。比如苹果2018年净利润595亿美元，华为净利润593亿人民币(约合88亿美元)，差距很大。原因是核心技术不在中国企业手中。中国企业要想破局，必须从根本上解决问题。

对此，胡直言:“在‘Wintel’和‘AA’系统一统天下的背景下，中国要想实现信息产业的大发展，就必须建设第三个系统，实现‘天下一家’。一旦国内信息产业生态圈建立起来，再落后的技术也能提供很好的用户体验。”

目前，全球信息产业发展的命脉掌握在外国企业手中。如果硅谷的产品升级了，中国企业的产品也会升级。分析鸿蒙系统发展遇到的困难，可以发现产业发展的关键不在于技术，而在于开发app的人是选择支持安卓生态还是鸿蒙系统生态。如果鸿蒙系统想要走向世界，它将面临类似的问题。如果谷歌地图、推特、脸书和其他应用不支持鸿蒙系统，鸿蒙系统将如何走向世界？因此，胡强调，必须建立国内信息产业生态系统。

未来，龙芯中科要想获得大发展，会逐步走向开放的市场，但也会面临很大的挑战。技术创新很难，但更难的是对市场需求的理解。胡说，定义芯片比开发芯片更难。要开发出符合市场需求的产品，就要不断探索，不断试错。只有走螺旋式的道路，才能实现自身的跨越式发展。

走向开放的市场，胡选择了“以市场带技术”的道路。科研院所研发芯片和市场化研发芯片截然不同。在开拓市场的过程中，龙芯中科遇到了成千上万的意想不到的问题，而在这个过程中，龙芯产品的性能得到了极大的提升。龙芯科技用20年的实践证明了“以市场取技术”的道路是可行的。2019年龙芯中科芯片销量达到几十万片，2020年龙芯中科芯片销量达到百万片。预计2022年后龙芯中科将逐步向市场开放。

展望未来

国内信息产业发展的三大阻滞点

展望中国信息产业的未来发展，胡分析了产业遇到的“瓶颈”问题，其中芯片和操作系统是关键环节。党的十九届五中全会提出，“要加快构建以国内大流通为主体、国内国际双流通相互促进的发展新格局”。国内流通要畅通，首先要突破三个“堵点”。

●一是实现基于自主ip核的芯片研发。决定芯片性能、成本、功耗和安全性的是IP核。与国内其他芯片公司不同，龙芯中科产品中的ip核都是自主研发的，包括龙芯中科的CPU、GPU、内存控制器接口。

●二是构建基于自主指令系统的软件生态系统。指令系统支持一个生态系统，x86指令系统支持Windows生态系统，ARM指令系统支持Android生态系统。在中国建立第三生态系统，必须采用自主开发的教学系统。中国人用英文写的论文可以获得诺贝尔物理学奖，用英文写的小说可以获得诺贝尔文学奖，但用英文发展中国民族文化是不可能的。国际对接需要解决兼容性问题。未来龙芯指令系统平台可能不运行Windows，但可以运行Windows应用。不能运行安卓，但是可以运行安卓应用。

“女孩拿着生活的钥匙还是女孩。国际兼容和自主研发可以统一，不矛盾不冲突。”胡对解释道。

胡伟武

●三是实现基于独立材料和设备的生产工艺。实现更先进的工艺技术是未来工业发展的关键。

“只有打通产业发展的三个‘堵点’，才能建立真正的国内信息产业体系。”胡向强调。

指向区域

龙芯产品逐渐走向全国。

现在，随着自身实力和产能的不断增长，龙芯已经开始建立广阔的合作生态，逐步扩大本土化范围。2021年6月8日，龙芯中科与中国移动共同打造的本地化示范营业厅在浙江省金华市正式投入运营。作为运营商本地化营业厅的第一个模式，营业厅实现了通信业务端到端设备的国产化，成为国产品牌在通信领域“真正有所作为”的重要里程碑。

“希望在金华这个地级市，国产化做得深入彻底，将CPU、内存芯片、硬盘芯片、主板等底层硬件与PC服务器、打印机、网络设备、金融终端、医疗终端、电信终端全面对接，实现教育、医疗、安防的应用，形成产业集聚效应。如果未来这个地级市的营业厅、政府部门的办公硬件、人民生活产品的硬件都能完全国产化，那么未来龙芯产品在各行各业的普及程度将会上一个新台阶。”胡口口声声。

未来龙芯将走向开放的市场，开放广泛的产业合作是龙芯发展的必由之路。相信在发展中解决问题，龙芯的市场化进程会继续加快。

人物访谈

左图:《传播世界》全媒体主编刘启诚

右:龙芯中科董事长胡

刘启诚:近两年，中国的芯片发展一直面临着“卡脖子”的问题。“缺芯少魂”的现状对信息产业的发展产生了很大的影响。国产芯片的发展面临着怎样的困境？

胡:目前中国信息产业的发展由两个生态系统主导，一个是Wintel系统，一个是AA系统。硅谷的产品一升级，中国的产品也会升级。比如英特尔的CPU升级，联想也会跟着升级。微软的操作系统升级了，联想也会升级；安卓升级了，华为、OPPO、vivo也升级了。中国信息产业的利润率还不如传统产业。原因是生态系统的主导权不在中国企业手中。

因此，要实现中国信息产业的发展，必须构建第三套生态系统，“三个世界就有一个”。一旦第三生态建立起来，再落后的技术也能提供很好的用户体验。

刘启诚:自2001年创立以来，中国自主研发的通用CPU Loong 3A5000于近日上市。龙芯是如何克服产品、技术、生态的多重挑战，最终实现突破的？

胡:2001年，龙芯开始在中科院计算所做CPU研发，2010年开始市场化运作。2011-2012年消除学院派遗留问题，2013年开始根据市场需求研发CPU，2015年实现盈亏平衡。2020年，龙芯的销售收入达到2015年的10倍。

这20年间，龙芯遇到了各方面的压力。2006-2010年，龙芯CPU产品研发刚刚有起色的时候，就有不少国外公司表示愿意与龙芯合作，希望龙芯放弃自主研发，选择技术授权或者合资。坦白说，当时国外龙头企业的二流三流产品也比龙芯的一流产品好。这些外企跟龙芯谈技术合作，他们的意图总结起来就是四个字——“缴枪不杀”。但一旦交出“枪杆子”，放弃自主创新，创新团队就散了。在这20年里，龙芯的R&D队也经受了很多考验。有企业一度开出数倍年薪挖走龙芯的技术骨干，但龙芯工程师没有动摇。他们坚持“为人民制造龙芯”的根本宗旨，齐心协力，克服重重困难，创造了龙芯今天的成就。

刘启诚:未来，龙芯将如何在技术、产品、生态等方面发力，不断发展壮大国内芯片产业，助力中国信息产业发展？

胡:龙芯要想变强，需要走向公开市场，走“以技术换市场”的路线。定义芯片比开发芯片更难。面对开放的市场，需要不断探索和试错，才有可能实现全面发展。

现在龙芯的产品已经可以和国际领先水平相媲美了。2021年，Loong Arch推出了完全独立的指令集架构LoongArch。Loong Arch 3A5000采用了最新的指令集架构，单核性能提升了50%，功耗降低了30%。与引进技术的国产CPU相比，性能优势明显。在科研院所做芯片和在市场上做芯片是截然不同的。在开拓市场的过程中，龙芯遇到了成千上万意想不到的问题，但随着这些问题的不断解决，龙芯的产品性能得到了极大的提升。2019年龙芯芯片销量达到几十万片，2020年龙芯芯片销量突破百万片。预计龙芯产品将于2022年走向公开市场。