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|谁主沉浮：国产CPU的三大路线之战

谁主沉浮


|谁主沉浮：国产CPU的三大路线之战
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文/杨健楷 ， 编辑董指导
来源：远川科技评论
智库支持中泰证券计算机分析师杨亚宇
2002年8月10日凌晨6点 ， 伴随着电脑上出现“login：”字样 ， 中科院计算所里一阵欢呼 ， 龙芯一号CPU终于工作了 ， 我国计算机“缺芯”的局面迎来突破 。
一年多前 ， 中科院计算机所成立了龙芯课题 ， 并凑出了100万元研发经费 ， 而32岁的胡伟武就此接下了这个天降大任 。 胡伟武可谓是为龙芯而生 。 高考后 ， 他从浙北山区来到合肥的中科大 ， 一个月20块钱的生活经费 ， 拿出8块钱来搞“研发” 。 而他的导师正是被誉为“中国计算机之母”的夏培肃 。
龙芯寄托了太多人的希望 。 为了研发成功 ， 大家日夜扑在实验室 ， 每天一起读毛选来提升信心；而且 ， 还给龙芯取了另一个名字：狗剩 ， 承载着中国农村“取个贱命好养活”的寓意 。
终于 ， 龙芯一号成功应用 ， 而二号、三号也先后研制成功 。 2007年初 ， 在中法双方领导人的牵头下 ， 龙芯还与意法半导体在人民大会堂举行了一场发布会 ， 双方合作开拓国际市场 。 然而 ， 一场最大的危机 ， 也随之而来 。
2009年 ， 题目为《龙芯无奈购美公司专利授权 ， “中国芯”光环褪尽》的文章发布 ， 龙芯花钱买MIPS架构专利的行为被无限放大 。 一时间 ， 举国哗然 ， 以为是自己研发 ， 没想到居然是买的 。
关键时刻 ， 胡伟武不得不站出来 ， 为踏破门槛的媒体老师们上了一堂无奈、心酸又带着红色语言风格的计算机原理课 。 胡伟武解释到 ， 买芯片架构不等于买芯片；有了架构 ， 依然需要做大量自主研发工作 。 然而 ， 在几年前“磨皮汉芯”的负面阴影下 ， 龙芯依然遭遇千夫所指 。
而龙芯所遭遇的舆论困境 ， 也正是国产CPU二十年沉浮的缩影 。 从自主之难、到引进之忧 ， 再到另起炉灶 ， 国产CPU在坎坷和争议中 ， 举步维艰却又砥砺前行 。 国产CPU的路 ， 到底通往哪里？
1、自主之难
第一个提出搞电脑芯片的人是倪光南 。
【|谁主沉浮：国产CPU的三大路线之战】1994年 ， 面对国外电脑的大幅冲击 ， 高歌猛进的联想集团危如累卵 。 倪光南主张向芯片纵深发展 ， 柳传志则要建一条电脑组装线 。 “技工贸”还是“贸工技”？倪柳二人的路线之争以倪光南出局终结 。 在宣布倪光南被免职的会议上 ， 柳传志掏出手绢抹泪 ， 倪光南凛然危坐 ， 不为所动 。
联想在一个贸易红利指数放大的时代取得了胜利 ， 这在相当程度上影响了人们对于芯片的认知 。 倪光南出走后十年 ， 联想先后出了三本书：《联想为什么》、《联想风云》、《联想局》 。 倪柳之争的广泛传播 ， 和联想2005年收购IBMPC业务的如日中天 ， 仿佛在反复证明一个真理：芯片造不如买 ， 国产天方夜谭 。
联想成为时代偶像之际 ， 倪光南鼎力支持的国产CPU却暗淡收场 。
当初为了支持方舟科技把国产CPU卖出去 ， 北京市政府吃了第一口螃蟹 ， 把微软踢了出去 ， 此事震动太平洋两岸 。 微软总裁辞职 ， 基辛格去信北京市长施压 ， 最后是总理顶住层层压力 ， 方舟一号终于进了政府的采购单 。
而开局有多高光 ， 结局就有多惨烈：装了国产CPU的电脑没人想用 ， 方舟科技的老板贪了经费 ， 盖了大楼 ， 最后还说钱不够用 。 <3>这更加强化了大众已有的固执偏见：国产CPU非奸即盗 ， 不如不干 ， 还是英特尔最香 。
然而不同于消费者视角感知 ， 中科院的计算机元老们持续向国家呼吁：“十五”期间要启动自主CPU的研发 ， 要不然就没机会了 。 终于 ， 不满于英特尔的垄断地位 ， 以及考虑到CPU受制于人所带来的安全风险 ， 国家出台了旨在振兴国产自主CPU的“泰山计划” 。
和当时与被寄予厚望的方舟同时进行的 ， 还有另外三大国产CPU项目：
龙芯 ， 因经费捉襟见肘 ， 在一开始连便宜的MIPS架构都无力承受；申威 ， 由无锡历史悠久的56所研发 ， 采用古老的Alpha架构 ， 服务于军队和超算；飞腾 ， 早在1999年研发出第一款CPU ， 采用SPARC架构 。
在“十五”、“十一五”两个五年计划期间 ， 凭借863、核高基等众多国家级经费的支持 ， 国产CPU芯片迎来了春风：基本保持着每一两年就出一款芯片的速度 ， 在性能的赶超上不遗余力 。 2004年的龙芯二号 ， 已经可以追平1999年的奔腾三 。
然而 ， 三大国产CPU也很快遇到了三大难关：
性能难关 ， 英特尔在进入新世纪后战斗力爆表 ， AMD在2006年被打残 ， 国产CPU进展不小 ， 但始终存在代差；生态难关 ， x86专利墙高耸 ， 国产自主CPU统一采取了绕行策略 ， 但如此一来很难适配微软系统；量产难关 ， 使用者已经适应了微软的操作系统 ， 一个荒芜的桌面 ， 没有吸引力 ， 何谈量产 。
而之所以有此三大难关 ， 是因为国产CPU都采取了精简指令集架构：MIPS、Alpha、SPARC等 。 这些一般人闻所未闻的架构 ， 都是当年英特尔的手下败将 。 而核心要素则是英特尔和微软之间形成的同盟 。
随着“十一五”计划的收尾 ， 国家补贴幅度收紧 ， 三大国产CPU迎来了命运的拐点：胡伟武一咬牙 ， 决定让龙芯走市场化之路 ， 研发人员丢掉铁饭碗下了海；申威则隐匿在体制和超算市场 ， 没有向下出击；飞腾爆发了一场争论 ， 两派人员在政府领导面前吵着是否要放弃原有架构 ， 一时陷入了迷茫 。
看不到国产CPU的曙光 ， 于是 ， 有人便提议了另一条路线：既然打不过 ， 为什么不引进呢？
2、引进之忧
在大飞机、核电站和高铁开始走向自主之际 ， CPU却开始了引进潮 。
在引进路线上 ， 国内派出了两支大军：上海兆芯、天津海光 。 业内最流行、最商业化的便是英特尔的X86架构芯片 ， 但英特尔非常强势 ， 难以谈判 。 于是 ， 这两家公司都选择“曲线救国”：
上海兆芯收购了我国台湾地区公司威盛电子的X86授权 。 威盛被誉为“台湾的英特尔” ， 其X86专利授权则来自于其收购的两家被英特尔打得奄奄一息的美国公司Cyrix和Centaur 。 而威盛电子相关公司 ， 又是上海兆芯的发起股东 ， 随后 ， 兆芯也以2亿多美金 ， 收购了威盛电子的X86专利 。
天津海光则选择了AMD 。 AMD很早获得了对英特尔X86的交叉专利授权 ， 而且自研的Zen架构性能强悍 。 但迫于英特尔的激烈竞争 ， AMD现金流压力大 ， 急需输血 ， 于是 ， 便有了和海光的合作 ， 但AMD也留了心眼：海光需经两层公司获得授权 ， 并经过11个流程 ， 才能在中国大陆地区销售产品 。
引进技术后的兆芯与海光 ， 都实力大增 。 兆芯对威盛的交易可谓一石三鸟 ， 获得了CPU研发团队、x86架构专利、芯片组产业链；而海光则背靠上市公司中科曙光 ， 借鉴AMD的作业 ， 加上国产加密算法 ， 在商用服务器起量很快 。
然而 ， 无论是买 ， 还是租 ， 代价都不菲 ， 兆芯与海光分别花了20亿元以上；但确实很快便砸出了声响 。 兆芯成立两年后便实现了量产 ， 卖了一万多套 。 海光在今年上半年营收2.7亿 ， 净利润6000多万 。
引进路线看起来立竿见影 ， 但当海光被列入美国实体清单 ， 缓过气的AMD表示最新架构不再对海光授权；而上海兆芯也面临着专利瑕疵时 ， 我们才发现 ， 引进也不是万金油 。
与此同时 ， 中国大陆地区的x86人才极为薄弱 ， “拿来主义”能否进化到“吸收创新” ， 要打一个很大的问号 。 如果只能停留在对x86硬件层面的拷贝与粘贴 ， 那么很难深入地去搞研发 ， 并且满足高安保级别和消费者市场的需求 。
自主 ， 需要从底层开始 ， 难度几乎不可能；引进X86架构 ， 却也面临着被断供、无法更新的担忧 。 就当市场再度纠结的时候 ， ARM却映入了眼帘 。
3、另起炉灶
从2001年进入中国以来 ， ARM给人的印象是“中国科技公司的老朋友”：靠谱、好用、能打 。 更为重要的是 ， ARM架构授权可以在指令集层面永久买断 ， 一方面可控程度更高 ， 另一方面研发程度更深 。 因此 ， 国产CPU开始基于ARM架构自主研发 ， 试图做到与x86架构一样的性能 ， 从而实现更深层次的替代 。
事实证明 ， 国产CPU做的确实不错 ， 而且是给ARM助攻 。
在经历了2011年秋天的“自主VS引进”路线大争论后 ， 飞腾选择了ARM架构 。 2015年8月 ， 一个名叫CharlesZhang（张承义）的中国人 ， 在全球芯片界的顶会HotChips上“华山论剑” ， 用中式英语介绍了飞腾服务器CPU“火星” ， 世界上第一款基于ARM架构研发的64核CPU 。
这个发布 ， 在业界引起了不小的轰动 ， 但随后国内的舆论 ， 却又让飞腾经历了名利场的残酷：飞腾“媲美英特尔”体的宣传“令人震惊” ， 大众认为一个语焉不详的念稿式发布会 ， 一定隐藏着蒙骗国家补贴的惊天秘密 。 甚至有人在网络上号召群众发起一场针对国产CPU的监督运动 。
飞腾陷入了一个薛定谔的舆论场：做不好有人喷 ， 做好了还是有人喷 。 而这也几乎是众多国产CPU公司面临的处境 。 要打破困境 ， 唯有夯实实力：
飞腾的商用服务器和桌面CPU制程分别达到了28nm和16nm ， 基本符合国内特定场景使用；而且联合了基于开源Linux研发的麒麟操作系统 ， 在台式机上可运行200万安卓应用；同时 ， 也通过资本加速 ， 飞腾整体并入上市公司中国长城 ， 方便配套整机 。
近两年国产替代意识的迅速觉醒 ， 更是让飞腾走上了快车道 。 2018年 ， 飞腾卖出了20万块基于ARM架构的CPU ， 2019年营收增长三倍 ， 2020上半年营收3.4亿 ， 已超过去年全年 。 而其跨越式的发展 ， 得益于多路并进、“农村包围城市”的战略 ， 产品涵盖了嵌入式、桌面和传统服务器 。
就在飞腾借助ARM架构拓展之时 ， 华为介入了战场 ， 而且一出手就是大军团作战 ， 在服务器CPU市场高举高打 。
2019年初 ， 华为发布了首款ARM架构服务器CPU“鲲鹏” ， 并与各省市建立了鲲鹏计算产业联盟 ， 向各地输送行业标准和人才 ， 并与各地代表性企业建立硬件生产基地 。 今年5月 ， 鲲鹏CPU进入中国电信采购名单 。
华为此番凌厉攻势 ， 一如当年在程控交换机市场的打法 ， 绑定各地电信局 ， 共荣共存 ， 最终凭借技术升级和渠道 ， 完成了对交换机的国产化 。
国产CPU放弃Intel、另起ARM炉灶 ， 烧得确实很旺 。 但ARM也在美国禁令下摇摆不定 ， 甚至有被出售的风险 ， 因此 ， 一些观察者认为 ， 国内基于ARM架构的CPU假国产之名 ， 行ARM之实 ， 为“假洋鬼子” ， 实际上还是不够自主可控：如果断供了 ， 同样是遭殃 ， 拿着一个过时的永久架构 ， 迟早会被别人击败 。
兜兜转转 ， 问题又回到了原点：我们究竟要实现什么程度的自主？国产化应该遵循何种步骤？
4、尾声
从2000年到现在 ， 国产CPU先后走了三条路线：
自主派 ， 执着于对抗英特尔的x86架构 ， 将MIPS、Alpha等被击败的原始架构收为己有 ， 从最基础的指令集出发 ， 建构出了一座中国人享有完全掌控力的CPU城堡：
市场派 ， 延续了改革开放以来的一贯技术路线：引进、消化、吸收、再创新 ， 碍于英特尔的专利墙 ， 不得不采取迂回策略 ， 或买或租被阉割的x86架构 ， 消化之路犹未可知；
生态派 ， 依托于自有的研发实力 ， 在ARM与英特尔的竞赛中 ， 试图借力打力 ， 利用新兴起的ARM生态 ， 逐步蚕食存量的x86市场 。
看似不同的三条路线 ， 实际上都是为了两大诉求：自主安全可控 ， 满足市场需要 。 但这两个诉求 ， 却在一定程度上是相悖的 。
完全自主可控意味着指令集层面的重建、筛查和排雷 ， 在严格意义上讲 ， 最为封闭但占据垄断地位的X86 ， 应该是第一个被排除出局的 。 但X86却又是商业化最成功的 ， 用户已经完全习惯了微软+英特尔的组合 ， 沿着x86路线走是迁移成本最低的 。
这就是国产自主的尴尬 。 不同于独立封闭地制造原子弹 ， CPU、操作系统、芯片 ， 都是强商业属性 ， 产业链、开发均相当国际化的产品 ， 这意味着：自主之路 ， 必然是在“自力更生”和“拿来主义”之间不断平衡 。
在过去 ， 我们很容易倒向“造不如买” ， 但如今的外压 ， 提醒着我们 ， 自主虽难 ， 但探索却不能停步 。
（声明：本文仅代表作者观点 ， 不代表新浪网立场 。 ）

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