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    • 一、過(guò)去20多年,中國(guó)的CPU發(fā)展主要有兩種模式:
    • 二、5G模式為何會(huì)興起,受到如此廣泛的關(guān)注?
    • 三、標(biāo)準(zhǔn)越開(kāi)放,生命力越強(qiáng)。
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國(guó)產(chǎn)CPU三種發(fā)展模式和亂象

2022/10/26
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不久前,包云崗老師對(duì)于國(guó)產(chǎn)CPU幾種模式寫(xiě)了一段總結(jié)

一、過(guò)去20多年,中國(guó)的CPU發(fā)展主要有兩種模式:

一是高鐵模式。以海思、海光、飛騰等為代表的企業(yè),兼容X86/ARM主流生態(tài),通過(guò)“引進(jìn)-消化-吸收-再創(chuàng)新”,研發(fā)出有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品,努力在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有一席之地。

二是北斗模式。以龍芯、申威為代表的企業(yè),獨(dú)立構(gòu)建技術(shù)體系,獨(dú)立建設(shè)產(chǎn)業(yè)生態(tài),目標(biāo)是通過(guò)完全自主來(lái)實(shí)現(xiàn)可控。

近年來(lái),出現(xiàn)了第三種模式——5G模式,國(guó)內(nèi)越來(lái)越多的企業(yè)自發(fā)地選擇開(kāi)放指令集RISC-V,參與RISC-V全球生態(tài)建設(shè),通過(guò)融入國(guó)際生態(tài)、兼容國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、打造國(guó)際優(yōu)勢(shì)。

這三種模式并不是誰(shuí)取代誰(shuí)的關(guān)系。相反,都需重視與發(fā)展,因?yàn)楫?dāng)前中國(guó)的處理器發(fā)展需要多種模式并進(jìn)的“飽和式救援”。

二、5G模式為何會(huì)興起,受到如此廣泛的關(guān)注?

5G模式和高鐵模式、北斗模式最大的區(qū)別在于:指令集作為一種標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,是歸屬于某個(gè)公司、由該公司來(lái)主導(dǎo)指令集演進(jìn)和生態(tài)構(gòu)建?還是不隸屬于任何一家國(guó)家或企業(yè)、用開(kāi)放合作模式由全世界共同演進(jìn)和共建生態(tài)?

當(dāng)一個(gè)指令集隸屬于一個(gè)企業(yè),那么指令集的發(fā)展就會(huì)和企業(yè)的興衰緊密綁定。歷史上,有很多指令集隨著企業(yè)的衰敗而失去活力甚至消失,例如Alpha指令集隨著DEC被收購(gòu)而消失,SPARC指令集隨著SUN公司沒(méi)落而無(wú)人問(wèn)津,MIPS指令集隨著MIPS公司的顛沛流離而失去主流地位。

CPU產(chǎn)業(yè)不同,通信產(chǎn)業(yè)采用是在ITU/3GPP等國(guó)際開(kāi)放聯(lián)盟和標(biāo)準(zhǔn)組織治理下的全球共建模式,支持各國(guó)企業(yè)既合作又競(jìng)爭(zhēng),具有很好的可持續(xù)發(fā)展能力。

三、標(biāo)準(zhǔn)越開(kāi)放,生命力越強(qiáng)。

最近David Patterson教授用以太網(wǎng)Ethernet)發(fā)展歷程來(lái)論述開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)具有更強(qiáng)生命力:1970-1980年代,很多企業(yè)都開(kāi)發(fā)了各自的局域網(wǎng)協(xié)議,比如Apple AppleTalk (1985),Datapoint ARCNET (1977),Digital Equipment Corporation DECnet (1975),IBM Token Ring (1984),Xerox Ethernet (1974),等等。這和今天國(guó)內(nèi)指令集七國(guó)八制現(xiàn)象如出一轍。

這種局面得以改變,在于多家企業(yè)選擇聯(lián)合共建開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)。1979年,DEC、Intel、Xerox成立聯(lián)盟,推出基于EthernetDIX以太網(wǎng)規(guī)范。1980年,IEEE成立了802.3工作組,很多企業(yè)參與802.3工作組共同制定以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。1983年,第一個(gè)IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)并正式發(fā)布,10Mb/s以太網(wǎng)基本發(fā)展成熟。

以太網(wǎng)是一種開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn),IEEE 802.3工作組負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)制定,全世界企業(yè)都可以根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范開(kāi)發(fā)各自的網(wǎng)卡交換機(jī)

在我讀大學(xué)時(shí),以太網(wǎng)一直被認(rèn)為是一種低端互連技術(shù),帶寬不高、延遲也大,只能用來(lái)連連宿舍網(wǎng)。但今天的以太網(wǎng)已經(jīng)成為全世界最主流的互連標(biāo)準(zhǔn),這正是得益于它的開(kāi)放性。

今天的RISC-V,能否復(fù)制以太網(wǎng)的成功?

包老師寫(xiě)的非常好,鐵流談?wù)剮c(diǎn)看法:

一、扶持上厚此薄彼

關(guān)于CPU發(fā)展三種模式。這三種模式并不是誰(shuí)取代誰(shuí)的關(guān)系。相反,都需重視與發(fā)展,因?yàn)楫?dāng)前中國(guó)的處理器發(fā)展需要多種模式并進(jìn)的飽和式救援。

這里包老師說(shuō)的很對(duì)。只不過(guò),飽和式救援中出現(xiàn)了一些亂象。

最大問(wèn)題是三種模式扶持力度上沒(méi)有一碗水端平。

既然是飽和時(shí)救援,那對(duì)三種模式的扶持力度上必須也要“飽和”,即便不“飽和”,至少不應(yīng)當(dāng)厚此薄彼吧。

然而自十二五以來(lái),HGJ專(zhuān)項(xiàng)及大量國(guó)資、地方配套資金政策都給了X86/ARM,在信創(chuàng)項(xiàng)目中,一些公司依靠全國(guó)設(shè)立分公司、產(chǎn)業(yè)基地,以投資換市場(chǎng)搶單,使ARM吃下了大部分份額,某公司營(yíng)收年增長(zhǎng)300%。相比之下,龍芯在研發(fā)3A3000/3A4000的時(shí)候恰恰處于低估,在最困難的時(shí)候,甚至引入鼎暉靠風(fēng)投續(xù)命搞研發(fā)。這種海量國(guó)有資金支持技術(shù)引進(jìn),自主CPU靠風(fēng)投續(xù)命的現(xiàn)象令人唏噓。

鐵流認(rèn)為,之所以芯片被卡脖子,一方面和80年代造不如買(mǎi),自廢武功,導(dǎo)致基礎(chǔ)薄弱有關(guān),另一方面也與這些年大量資源都用來(lái)技術(shù)引進(jìn),輕視自主研發(fā)有關(guān)。

二、技術(shù)引進(jìn)CPU缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力

最初搞技術(shù)引進(jìn)的時(shí)候,當(dāng)初的說(shuō)法是引進(jìn)的CPU去商業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),自主CPU走體制內(nèi)市場(chǎng),兩者井水不犯河水。不過(guò),由于引進(jìn)的CPU無(wú)法與國(guó)外寡頭競(jìng)爭(zhēng),結(jié)果都往體制內(nèi)沖,這也是近年來(lái)信創(chuàng)CPU混亂的根源。原本的規(guī)劃是“飽和”救援,引進(jìn)CPU沖商業(yè)市場(chǎng)打擊外商,自主CPU走體制內(nèi)保障信息安全,內(nèi)外兩條線反擊外商。結(jié)果變成了引進(jìn)CPU和自主CPU互相傾軋,體制內(nèi)市場(chǎng)幾家分,自主CPU的份額被引進(jìn)CPU擠壓成小眾??梢哉f(shuō),引進(jìn)CPU成功沖擊了自主CPU的基本盤(pán)和根據(jù)地,做到了英特爾AMD都做不到的事情。

如果是最初規(guī)劃的,引進(jìn)的CPU去商業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),自主CPU走體制內(nèi)市場(chǎng),從兩個(gè)方面反擊外商,鐵流相信任何人都是雙手贊成,如今的現(xiàn)狀反而是同室操戈,親者痛,仇者快。

三、3GPP制定標(biāo)準(zhǔn)分分合合

從歷史上看,3GPP制定標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候充滿了勾心斗角,各家公司都為了自己的利益絞盡腦汁。在3G時(shí)代,由于中美歐廠商博弈,演變成了TDS、CDMAWCDMA三個(gè)標(biāo)準(zhǔn),而且西門(mén)子還因?yàn)樽约焊阋惶讟?biāo)準(zhǔn)被愛(ài)立信諾基亞等北歐廠商邊緣化,最后在3G標(biāo)準(zhǔn)制定中出局,退出通信設(shè)備市場(chǎng)。

4G時(shí)代,英特爾、北電、摩托羅拉、ATT等美國(guó)公司曾要搞Wimax,結(jié)果被中歐聯(lián)手搞的LTE擊敗,北電、摩托羅拉損失巨大,之后破產(chǎn)。高通曾經(jīng)想基于CDMA發(fā)展4G,結(jié)果發(fā)現(xiàn)自己在3G時(shí)代太霸道,沒(méi)人和自己玩,最后也投了LTE。即便是LTE,也是分為TDDFDD兩套標(biāo)準(zhǔn)。

5G時(shí)代,標(biāo)準(zhǔn)制定過(guò)程中也充滿利益博弈,一些大公司甚至為了賺錢(qián)高額專(zhuān)利費(fèi),把一些零增益的技術(shù)寫(xiě)進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)。何況5G本身就是商業(yè)概念,幾年前鼓吹的所謂5G改變社會(huì)、改變生活完全是無(wú)法兌現(xiàn)的空頭支票,其結(jié)果是運(yùn)營(yíng)商背負(fù)巨額債務(wù),用戶話費(fèi)攀升,設(shè)備商賺錢(qián)。樓繼偉也指出,現(xiàn)有5G技術(shù)很不成熟,數(shù)千億級(jí)的投資已經(jīng)布下,而且運(yùn)營(yíng)成本極高,找不到應(yīng)用場(chǎng)景,今后消化成本是難題。

實(shí)踐上看,3GPP模式未必全是好處,RISC-V指令集破碎化是很難避免的問(wèn)題,只要利益足夠大,各家廠商和聯(lián)盟在發(fā)展RISC-V時(shí),沒(méi)準(zhǔn)會(huì)出現(xiàn)類(lèi)似TDS、CDMA、WCDMA三足鼎立的情況,即便名義上屬于一個(gè)陣營(yíng),沒(méi)準(zhǔn)也會(huì)有類(lèi)似TDDFDD的分別,形成兩個(gè)分支。

利益博弈中充滿腥風(fēng)血雨,西門(mén)子、北電、摩托羅拉等一批公司都因壓錯(cuò)寶而折戟沉沙,可見(jiàn),現(xiàn)在的RISC-V廠商必然會(huì)經(jīng)歷一波類(lèi)似的搏殺,若成為勝者自然笑傲江湖,若是失敗者,甚至連像諾基亞、阿爾卡特、朗訊、北電那樣組成失敗者聯(lián)盟的機(jī)會(huì)都沒(méi)有。

四、RISC-V政策很好

目前,RISC-V的政策很好,上海、深圳等地都大力扶持RISC-V。比如,上海早在2018年就發(fā)布了《2018年度第二批上海市軟件集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展專(zhuān)項(xiàng)資金項(xiàng)目申報(bào)工作的通知》,將從事RISC-V相關(guān)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的公司作為扶持對(duì)象。深圳則發(fā)布《深圳市關(guān)于促進(jìn)半導(dǎo)體與集成電路產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干措施(征求意見(jiàn)稿)》,RISC-V等架構(gòu)芯片研發(fā)最高獎(jiǎng)勵(lì)1000萬(wàn)元。當(dāng)下,物聯(lián)網(wǎng)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)方興未艾,這都是RISC-V的機(jī)會(huì)。

不過(guò),RISC-V也有不少問(wèn)題,比如想搭順風(fēng)車(chē)的很多,真正敢于虧本去開(kāi)荒的非常少,包老師團(tuán)隊(duì)是少有的主攻高性能CPU,而且還將代碼開(kāi)源的團(tuán)隊(duì)。

就目前來(lái)看,RISC-V嵌入式領(lǐng)域會(huì)侵蝕ARM的市場(chǎng)份額,但在桌面和服務(wù)器方面任重道遠(yuǎn)。

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鐵君公眾號(hào)主筆,主要關(guān)注領(lǐng)域?yàn)榘雽?dǎo)體、操作系統(tǒng)、人工智能、通信、云計(jì)算。