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专访龙芯中科胡伟武:中国信息技术体系要将“自主”进行到底

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崔玉贤/文

“我们国家不可能基于国外的指令系统建设自主的信息产业生态。中国人可以用英文写文章、赚钱,但中国人不可能基于英文发展民族文化。”龙芯中科董事长胡伟武不止一次的呼吁道。

他认为,构建自主指令系统是我国信息产业永远绕不过去的话题。指令系统是计算机最基础、最核心的知识产权,承载着软件生态的发展创新,是信息产业的重要基石。众所周知,目前,全球产业形成了Wintel(微软-英特尔)和AA(安卓-ARM)两大信息化生态体系,均由欧美主导。

龙芯中科则希望能够构建一套独立于这两个体系之外的自主软硬件生态,成为多极世界的一极。因此,龙芯中科20年潜心研发,于2021年推出了具有完全自主知识产权的LoongArch自主指令集,并基于此指令集上市了新一代的3A5000/3C5000L芯片,该芯片性能逼近市场主流产品水平。这一成绩彻底打破了由Wintel及AA国外厂商主导的基于指令集及芯片设计的生态体系,填补了国家信息化发展对芯片要求性能优异并具有完全自主知识产权的空白。

“经过20多年的发展,我们已经完成了性能’补课’,现在要开始建设生态了。”胡伟武表示,“未来的全球信息产业格局,一定是欧美和我们自主体系,两边融合,我们会用Wintel体系、AA体系,西方国家肯定也会用我们的体系。因为我们肯定是性价比好的,物美价廉的产品。”

指令系统:绕不过去的话题

“我总感觉,我们国家的信息产业正在面临着改革开放以来最大的变革。”胡伟武一句话开启了他与媒体的长达两三个小时的对话。

之所以下这样的判断,是由于目前国际贸易的不确定性,倒逼了国内行业和企业开始使用自主研发的CPU和操作系统。

众所周知,目前全球产业形成了Wintel(微软-英特尔)和AA(安卓-ARM)两大信息化生态体系,前者主要以PC、服务器以及高性能计算为主,后者则主要以智能手机、平板电脑等移动设备为主,两者均由欧美主导,也就是说大家电脑的使用和升级要Wintel说了算,手机的使用和升级则是谷歌和苹果说了算。

在胡伟武看来,中国过去几十年的信息产业都建立在欧美这两个底座上,但随着贸易摩擦的出现和国家自主安全可控的信息技术体系和生态的提出,中国要开始换底座了。“我们一定要构建自己的生态体系,否则产业就在人家手里。”

2018年国际贸易摩擦之后,中国意识到掌握核心科技的重要性,大力发展自研芯片以及操作系统,比如华为的鸿蒙、麒麟等都备受关注。

但胡伟武认为这还不够,他认为在操作系统芯片之下,还有两层底座更为重要。一个指令系统,一个是生产工艺(材料和设备)。他认为这两个是信息产业的最重要基石,只有从基石做起,整个信息产业才会安全。

“我觉得指令系统是信息产业绕不过去的话题,我们国家不可能基于国外的指令系统建设自主的信息产业生态。指令系统就是计算机软硬件的语言,就像英语、汉语一样的,中国人可以用英语写文章、赚钱,都是可以的,但是中国人不可能基于英文发展民族文化,中国的民族文化肯定是基于汉语发展起来的。”胡伟武认为。

他呼吁中国企业不要心存幻想,认为基于ARM或者X86可以做出自己的生态。“用国外的东西做跟班是可以的,想超越肯定不行。所以,丫鬟一辈子还是丫鬟,我们要克服这种心态。”胡伟武表示。

因此,中国必须要要有自己的指令系统,而这就是龙芯中科一直以来努力做的事情。

龙芯中科:将自主进行到底

据胡伟武透露,龙芯中科做自主和兼容指令系统已经超过了15年。

据悉,2001年出中科院计算所播出100万经费,让33岁的胡伟武来负责研发中国自主的CPU,龙芯。根据媒体报道,当时的胡伟武还立下了誓言:要做不出来,提头来见。

2002年8月10日,中国自主研发的第一枚通用CPU“龙芯1号”成功发布,终结了国产计算机没有自主CPU芯片的历史。

2010年,中国科学院和北京市政府共同牵头出资,龙芯中科,开始市场化运作,旨在将龙芯处理器的研发成果产业化。

“其实,我们早在2006年就开始立重大专项,讨论CPU是自主还是兼容。”胡伟武回忆道,“兼容的好处很大,弊端也很大,受制于人。我们当时有个判断,只要是X86和ARM的指令系统,中国的软件是不可能发展起来的。”

基于这样的一个判断,龙芯中科就提出了个问题:有没有可能做一个指令系统,既能做到自主又可以兼容,实现统一?

经过龙芯中科的实践证明,答案是肯定的。

2021年,龙芯中科推出完全自主指令集架构—LoongArch,标志着指令集系统架构承载的软件生态走向完全自主。

胡伟武介绍了LoongArch的四大特点:先进性、兼容性、模块化和可扩展。“我们有后发优势,吸收了近年来指令集发展的先进技术成果,提高了代码效率;并且融合了X86、ARM等的主要特点,高效支持二进制翻译等等。”胡伟武详解道。

据了解,LoongArch指令系统可以带来10%-20%的性能提升,而硬件要实现这样的提升需要大概两代。

同年,龙芯中科还发布了基于LoongArch指令集的3A5000/3C5000L芯片。“我们的CPU性能已经逼近市场主流水平,我希望今年年底或者明年6000出来的时候,我们可以达到市场所说的平均水平。我们自主研发,每个模块自己做,源代码没有买,所有东西都是自己的。”胡伟武表示。

龙芯中科能够实现自主技术的突破离不开背后900多名员工的数十年的坚持。根据招股书显示,龙芯中科员工有900多名,芯片研发人员200人左右,基础软件研发人员200人左右,与之相关的客户服务等200人左右,以及近300名市场人员。

“我们拥有一支非常有战斗力的团队,虽然只有八九百人,但至少干了两三千人的活。”胡伟武表示。

不仅特别能战斗,而且还不容易被挖走,实现了低成本运营。据悉,龙芯中科还做到了即使年薪只给二三十万,也不会被别的企业年薪200万挖走的问题。“我们最核心的理念就是解决了为谁做龙芯的问题,我们是为人民做龙芯。”

性能补课之后 下一步做生态

正是由于拥有自主可控的指令系统,龙芯中科的芯片性能可以实现自主优化。

胡伟武为大家打了个比喻。购买国外IP设计的芯片相当于租房子,一方面要交租金,另外房子里很多东西不能更改。使用国外的IP做芯片,更多的只是升级工艺,增加核数,可操作空间不大。

而用自主IP设计芯片相当于买房子,不用交租金了还可以按照自己的意图进行装修。自主IP设计芯片可以通过优化以及不同的IP提升自主性。

“基于自主指令系统设计芯片相当于盖房子,可以盖心目中喜欢的房子,不满意还可以改造,相对比较自由,因为土地的空间性很大。”胡伟武举例道,“我们可以结合应用需求,实现复杂度的增加或减少。比如龙芯可以通过指令优化提升性能等。我们完全可以实现14nm比7nm的性能还要高。”

因此,对于龙芯中科来说,过去20年已经将性能的课补够了,接下来就是要开始进行生态建设。

在生态建设方面,龙芯中科主要从两方面着手:一个是软件生态,一个是产业链生态。软件生态,主要思路是先兼容再自主,通过兼容的方式,将Windows、安卓都先跑起来做兼容,更多兼容别人。最后我们提出自己的系统,自己的编程语言、编程框架。

“我们的最终目标是做自己的应用生态,当然,作为过度手段,我们希望在2025年前后,在龙芯的LoongArch平台上可以不运行Windows但能运行Windows应用,不运行Android但能运行Android应用。 ”胡伟武表示。

关于产业链生态,胡伟武表示要把握好三个特点:要开放,越开放朋友越多;要兼容,形成合力;要优化,不断通过系统进行优化。

“2021年重点发布的芯片产品,也是第一款基于全自主指令集的架构整体的产品,不光是我们自主性得到了彻底的改变,更多的包括从我们整个性能体现和生态体现上,大家可以看到比以前的产品会更好,性能更高,其实这也是对我们的生态发展非常有信心的一点。”龙芯中科副总裁张戈表示。

除此之外,龙芯中科还提出了产业链命运共同体的概念,通过共建、共商、共享的方式,来构建自主信息产业的命运共同体。

从实际行动来看,龙芯中科主要从三个层次来构建产业体系,一个是CPU、内存、硬盘作为基础;第二是整机、PC、服务器、打印机等各类设备终端;第三个是提供成熟的解决方案,包括教育领域、医疗领域以及网络安全领域。

“三个层次聚集了几十家企业,在当地政府的支持下,给很多试错场景,大家把平台做好向外辐射。”胡伟武表示。

对于未来的全球信息产业格局,胡伟武认为肯定是美国带着他的盟友一套体系,中国则带着“一带一路”国家形成自己的体系,两边融合。

“我们也会用Wintel体系、AA体系的东西,西方国家肯定也会用我们的,因为我们肯定是性价比好、物美价廉的产品。”胡伟武认为。

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