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龙芯中科总裁胡伟武:政府应让国内CPU公司在小森林里适者生存
关键字: 2015中国计算机大会胡伟武龙芯观察者网:基础软硬件自主可控是指要研发自己的CPU和操作系统吗?
胡伟武:CPU和操作系统都是实现基础软硬件自主可控的具体方法,是自主体系的一部分,而非体系的全部。基础软硬件包括CPU、DSP、操作系统、数据库、中间件、办公软件等方面。
有个错误的观点——把CPU当成建立自主可控体系的目标,哪个体系生态好,就跟在外商屁股后面当马仔。别人建的体系,就是别人的,你在别人的体系里做CPU或操作系统,哪怕做的再好,也是受制于人,在利润分配、性能、成本、安全性、产权等方面没有话语权。
因此,单单有个CPU或者操作系统,无法做到独立自主,只有体系自主才是是真正自主。目前IT产业主要由Wintel体系和ARM+Android体系来支撑,只有建立能与前两者抗衡的自主体系,才能实现真正的自主可控。
观察者网:建立能与Wintel体系、AA体系相抗衡的自主体系,这个目标非常远大,很多人想都不敢想。以中国现在的实力,有建立这样一个体系的可行性吗?
胡伟武:中国要发展自主可控体系还是有一定基础的。我们可以把IT产业从技术上分为三个层次:一是应用层,中国的应用层是比较不错的,比如有BAT等互联网巨头;我们的整机产业也很不错,有华为、联想这些巨头;但中国的基础软硬件就不行了,比如CPU、操作系统、数据库这些和国外都有一定差距。其实,只要我们把国产CPU、操作系统和应用层、整机产业实现对接,以应用为牵引,自主体系就有可能发展起来。
观察者网:那如何发展自主可控体系呢?
胡伟武:我们过去有个误区,觉得自主体系的关键是指令集系统。其实我们要和应用对接,应用并不关注你的指令系统,只关注你的API。因此,体系的枢纽是API,操作系统和应用程序的接口才是构建体系的关键。
具体来说,那些是API呢?B/S应用的JavaScript、C/S应用的QT、服务器和安卓应用的Java这些都是API,像安卓的成功就是API的成功。体系建设首先要把API做好,建成体系后落脚点才在指令系统上。只要把API这个枢纽抓住了,体系建设也没有大家想象的那么难,那么复杂。
另外,商业模式上要以应用为牵引。政府不要只给钱让CPU企业关起门来搞研发,应该牵头让一些单位去用这些CPU,在使用中发现问题,软硬件结合,对全系统进行优化,最后逐步形成自己的体系。
观察者网:说到全系统优化,想起专题论坛中看到的例子——某数据库应用,HP的X86服务器需要50分钟,龙芯服务器优化前8小时,优化后80秒;某图形应用,X86 i7平台每秒40帧,龙芯平台优化前每秒不到1帧,优化后每秒80帧;某指挥系统(GIS)应用,X86 i7平台每秒20帧,龙芯平台优化前每秒3帧,优化后每秒30帧。非常好奇这是怎么做到的?
胡伟武:因为你用国外的产品,人家卖给你什么就是什么,它的产品你说了不算;用龙芯、中标麒麟和达梦这些软硬件,在使用中发现问题,可以做改进,产品的性能、功耗、安全性等方面我们自己说了算。这其实就是我刚才说的,要以应用为牵引,在使用中通过软硬件磨合,提升系统性能。类似的应用做的多了,自己的体系也就构建起来了。
观察者网:那发展自主可控体系的薄弱环节在哪里?
胡伟武:基础软硬件总体上都是薄弱环节,但最薄弱的环节是API,整机系统性能瓶颈也在于API相关软件不行,我国在API基础软件方面没有积累,API的差距比CPU的差距大得多。中国写Java的程序员有上百万人,写JavaScript的程序员也有上百万人,写QT的也很多,但Java虚拟机、JavaScript引擎、QT库却没多少人干。基础软硬件要把这几块做起来,就能够打破硬件、操作系统、应用层之间的藩篱,实现基础软硬件和应用层的对接。
观察者网:为什么我们很容易买到搭载华为海思芯片的手机,但却很难在市场上买到龙芯的产品?
胡伟武:华为是垂直整合,垂直整合在商业上是比较好做。龙芯是Intel的商业模式,是做产业生态,一个是做产品一个是做生态,因此,龙芯肯定是慢一些。
观察者网:我们知道华为为了扶持自己的麒麟芯片不计成本,还牺牲华为终端的利益,在2年时间里坚持在华为中高端机型上使用功耗大、兼容差、小毛病多的K3V2。垂直整合优势是指龙芯必须在价格、性能、软件生态上取得相对优势后才会有企业来采购,无法做到华为海思的麒麟芯片自产自用自销?
胡伟武:还有一方面就是技术路线的选择。海思选择购买ARM公司的IP核授权集成SOC的技术路线,依附于AA体系后市场化运营要容易的多。
观察者网:能具体说说吗?
胡伟武:龙芯走独立自主路线,就必须事必躬亲,建立一个足以和Wintel体系和AA体系相抗衡的自主体系——自己扩展指令集、自己设计微结构、自己开发编译器和社区版操作系统、自己构建产业联盟和软件生态......什么事情都自己做......不仅工作量非常大,技术门槛比较高,而且还造成龙芯的产品和现有的软件生态都不兼容,市场化运营难度大。
而国内的ARM阵营厂商,很多事情ARM和谷歌等国外公司都已经帮它们做好了,只需要给AA体系当马仔就可以了——在硬件方面只需要购买ARM的IP核集成SOC;软件方面依赖谷歌等公司,运行安卓系统,兼容安卓的软件生态。因此,技术门槛,研发的时间成本、资金成本都被大幅降低,也不存在像龙芯那样被产业联盟弱小和软件生态贫乏掣肘的情况,所以市场化运营的道路就比较顺利。
观察者网:刚才还有一个问题,就是为什么市场上看不到龙芯?
胡伟武:目前存在一个误解,就是把龙芯的产品仅限于PC和服务器。龙芯主要是两方面的运用,一是嵌入式产品,二是桌面和服务器产品。
嵌入式芯片主要用于工业控制和国防武器装备上。因为这方面的软件运用,它们的软件栈都是比较单一,不存在软件生态的掣肘,比如,北斗卫星、数控机床、网络安全产品和武器装备以及像考勤机、数字水表等都有使用龙芯。
观察者网:那为什么我们都感觉不到龙芯的存在呢?
胡伟武:举个例子,海尔去年买了100万套用于机顶盒,海信也采购了几十万套;今年海尔已经采购了300万套。可能龙芯的机顶盒就摆在你家里,但你不知道。因为除了电脑、手机芯片,其他领域的芯片,大家平时不会去关注。
观察者网:那我们何时能在市场上买到价格便宜又好用的龙芯电脑呢?
胡伟武:像大家比较关心的,比如家用PC和服务器,因为这些产品的产业链比较长,软件生态非常丰富,龙芯电脑在整机性能、价格、软件生态方面处于劣势,无力硬撼国外巨头,要想在这方面有所建树,难度非常大。目前,龙芯也没有涉足消费品电子市场的实力,所以龙芯采取了优先满足国家信息安全需要,后满足普通消费者的需要的分步走战略:
第一步满足单一的应用,比如前面讲到过的嵌入式芯片,通过嵌入式芯片从市场中赚钱,保障自己能在市场竞争中活下来,目前龙芯已基本满足了单一应用的需求。
第二步是满足比较固定和复杂的通用应用,比如办公系统、信息化类的系统,因为这一类的应用边界是比较清晰,基本上是政府的OA和办公软件,并且已经取得了一定成绩,而且再过1—2年,龙芯就能基本满足党、政、军在这方面的需求。
第三步才是比较商业化的、公众的、开放的市场应用,这就需要更长的时间,要把自主软硬件做到更好的程度。工信部有一个说法,只要一款芯片市场占有率超过5%,就会有大量的软件厂商自愿加入到该软件生态体系中。目前在桌面芯片市场基本被X86芯片垄断情况下,要想打破垄断,难度非常大,分步走的模式是比较现实的选择。
观察者网:日前,有一篇文章按照自主可控程度高低和市场化运营的难易,将龙芯、申威、飞腾、兆芯、宏芯、海思、展讯分为三条路线,文章认为自主程度越高,就越和现有的Wintel体系、AA体系不兼容,也就意味着市场化难度更高;反之,自主程度越低,和Wintel体系、AA体系兼容就好,市场化难度就低。您对此怎么看?
胡伟武:那篇文章我看过,这种路线划分也挺好的。当然,我们还可以从实践的角度区划分:
第一条是以龙芯和申威为代表,坚持自主设计,真正掌握CPU的核心技术,发展自主可控的CPU技术和产业;
第二条是以国防科大的飞腾芯片和华为海思为代表,购买ARM公司的系统架构的授权,或者直接购买ARM的硬核、软核,自主设计SOC的芯片;
第三条是和威盛、IBM、AMD合作的ODM路线。
观察者网:不同的技术路线,对实现基础软硬件的自主可控会造成影响么?
胡伟武:ODM技术路线,比如兆芯、宏芯,花钱买国外产品和技术,把国外芯片打一个标签,就变成国产了。
观察者网:对,从兆芯和VIA官网公开消息,兆芯的ZX-A和ZX-C其实都是VIA芯片的马甲。
胡伟武:ODM技术路线是我们花钱委托国外设计,取得部分产权,但本质上还是国外的人在设计,这其实跟原来用国外芯片没有区别,因此ODM技术路线几乎不具备自主可控属性。
观察者网:据了解,宏芯有计算所的人在和IBM合作,试图做到对国外技术消化吸收后自主创新。
胡伟武:这样说吧,如果能做到消化、吸收,再创新,能把国外技术彻底吃透,能基于别人微结构改进提升,甚至能完成从模仿到自主设计的跨越,形成了自己的能力,这也是可以的。
但在消化吸收需要时间,没有5年的时间是走不完这个过程的,而且你的能力还要足够强,毅力和意愿也要非常强。
另外,VIA、IBM找你合作,不是为了来教你技术的,虽然有一些技术合作,但都是外围技术,真正的核心技术是不会给中国的。
观察者网:VIA、IBM找中国合作的目的是为了让中国掏钱委托他们设计产品,进而将自己的产品打上国产标签获取中国政府的政策倾斜和国家资金扶持。
胡伟武:对。除非有足够的证据证明,比如你做出了自己设计的微结构和CPU,否则ODM技术路线是不具备自主可控属性的。
而且我前面说过,CPU自主可控仅仅是自主可控体系的一部分,哪怕你做到了再创新,但技术体系是别人的,还是无法实现自主可控。
观察者网:那买ARM的IP核的技术路线?
胡伟武:我认为那种做法根本就不能叫设计CPU,应该叫SOC,因为芯片的性能、成本、功耗、安全性都体现在微结构上。购买现成的CPU核(ARM)、GPU核(Imagination、Mali)以及各种接口IP核(Synopsys),通过一定的流程,“攒”出SOC,这比“攒”电脑复杂一些,但复杂不了多少。
在整个过程中,因为不涉及自主设计微结构,既无法形成自己的能力,又无法掌握核心技术,更无法确保芯片安全可控。
观察者网:什么是微结构呢?
胡伟武:CPU的核心是微结构,举例来说:
Intel的SandyBridge,IvyBridge、Haswell;
ARM的Cortex A9, A15, A17, A53, A57;
龙芯的GS232、GS264、GS464、GS464E;
只有微结构自主设计,才是掌握核心技术,才能保证芯片安全可控。
如果能证明你掌握了这个微结构,并有一定提升和发展,甚至做到自主创新,设计出了自己的微结构,也是可以的。但是又回到体系自主、生态自主的问题了,哪怕自己设计了兼容ARM V8指令的微结构,但是体系是ARM和谷歌的,而不是你自己的,这样还是做不到自主可控。
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- 责任编辑:孙武
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