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    • 一、過去20多年,中國的CPU發(fā)展主要有兩種模式:
    • 二、5G模式為何會興起,受到如此廣泛的關(guān)注?
    • 三、標準越開放,生命力越強。
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國產(chǎn)CPU三種發(fā)展模式和亂象

2022/10/26
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不久前,包云崗老師對于國產(chǎn)CPU幾種模式寫了一段總結(jié)

一、過去20多年,中國的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“引進-消化-吸收-再創(chuàng)新”,研發(fā)出有市場競爭力的產(chǎn)品,努力在國內(nèi)市場占有一席之地。

二是北斗模式。以龍芯、申威為代表的企業(yè),獨立構(gòu)建技術(shù)體系,獨立建設(shè)產(chǎn)業(yè)生態(tài),目標是通過完全自主來實現(xiàn)可控。

近年來,出現(xiàn)了第三種模式——5G模式,國內(nèi)越來越多的企業(yè)自發(fā)地選擇開放指令集RISC-V,參與RISC-V全球生態(tài)建設(shè),通過融入國際生態(tài)、兼容國際標準、打造國際優(yōu)勢。

這三種模式并不是誰取代誰的關(guān)系。相反,都需重視與發(fā)展,因為當前中國的處理器發(fā)展需要多種模式并進的“飽和式救援”。

二、5G模式為何會興起,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:指令集作為一種標準規(guī)范,是歸屬于某個公司、由該公司來主導指令集演進和生態(tài)構(gòu)建?還是不隸屬于任何一家國家或企業(yè)、用開放合作模式由全世界共同演進和共建生態(tài)?

當一個指令集隸屬于一個企業(yè),那么指令集的發(fā)展就會和企業(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被收購而消失,SPARC指令集隨著SUN公司沒落而無人問津,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等國際開放聯(lián)盟和標準組織治理下的全球共建模式,支持各國企業(yè)既合作又競爭,具有很好的可持續(xù)發(fā)展能力。

三、標準越開放,生命力越強。

最近David Patterson教授用以太網(wǎng)Ethernet)發(fā)展歷程來論述開放標準具有更強生命力:1970-1980年代,很多企業(yè)都開發(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。這和今天國內(nèi)指令集七國八制現(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)合共建開放標準。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)標準。1983年,第一個IEEE802.3標準通過并正式發(fā)布,10Mb/s以太網(wǎng)基本發(fā)展成熟。

以太網(wǎng)是一種開放標準,IEEE 802.3工作組負責標準制定,全世界企業(yè)都可以根據(jù)該標準規(guī)范開發(fā)各自的網(wǎng)卡交換機。

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

今天的RISC-V,能否復制以太網(wǎng)的成功?

包老師寫的非常好,鐵流談談幾點看法:

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取代誰的關(guān)系。相反,都需重視與發(fā)展,因為當前中國的處理器發(fā)展需要多種模式并進的飽和式救援。

這里包老師說的很對。只不過,飽和式救援中出現(xiàn)了一些亂象。

最大問題是三種模式扶持力度上沒有一碗水端平。

既然是飽和時救援,那對三種模式的扶持力度上必須也要“飽和”,即便不“飽和”,至少不應當厚此薄彼吧。

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

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

二、技術(shù)引進CPU缺乏市場競爭力

最初搞技術(shù)引進的時候,當初的說法是引進的CPU去商業(yè)市場競爭,自主CPU走體制內(nèi)市場,兩者井水不犯河水。不過,由于引進的CPU無法與國外寡頭競爭,結(jié)果都往體制內(nèi)沖,這也是近年來信創(chuàng)CPU混亂的根源。原本的規(guī)劃是“飽和”救援,引進CPU沖商業(yè)市場打擊外商,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CPU和自主CPU互相傾軋,體制內(nèi)市場幾家分,自主CPU的份額被引進CPU擠壓成小眾。可以說,引進CPU成功沖擊了自主CPU的基本盤和根據(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,引進的CPU去商業(yè)市場競爭,自主CPU走體制內(nèi)市場,從兩個方面反擊外商,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制定標準分分合合

從歷史上看,3GPP制定標準的時候充滿了勾心斗角,各家公司都為了自己的利益絞盡腦汁。在3G時代,由于中美歐廠商博弈,演變成了TDSCDMA、WCDMA三個標準,而且西門子還因為自己搞一套標準被愛立信、諾基亞等北歐廠商邊緣化,最后在3G標準制定中出局,退出通信設(shè)備市場。

4G時代,英特爾、北電、摩托羅拉、ATT等美國公司曾要搞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時代太霸道,沒人和自己玩,最后也投了LTE。即便是LTE,也是分為TDDFDD兩套標準。

5G時代,標準制定過程中也充滿利益博弈,一些大公司甚至為了賺錢高額專利費,把一些零增益的技術(shù)寫進標準。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、改變生活完全是無法兌現(xiàn)的空頭支票,其結(jié)果是運營商背負巨額債務,用戶話費攀升,設(shè)備商賺錢。樓繼偉也指出,現(xiàn)有5G技術(shù)很不成熟,數(shù)千億級的投資已經(jīng)布下,而且運營成本極高,找不到應用場景,今后消化成本是難題。

實踐上看,3GPP模式未必全是好處,RISC-V指令集破碎化是很難避免的問題,只要利益足夠大,各家廠商和聯(lián)盟在發(fā)展RISC-V時,沒準會出現(xiàn)類似TDSCDMA、WCDMA三足鼎立的情況,即便名義上屬于一個陣營,沒準也會有類似TDDFDD的分別,形成兩個分支。

利益博弈中充滿腥風血雨,西門子、北電、摩托羅拉等一批公司都因壓錯寶而折戟沉沙,可見,現(xiàn)在的RISC-V廠商必然會經(jīng)歷一波類似的搏殺,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)盟的機會都沒有。

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)展專項資金項目申報工作的通知》,將從事RISC-V相關(guān)設(shè)計和開發(fā)的公司作為扶持對象。深圳則發(fā)布《深圳市關(guān)于促進半導體與集成電路產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干措施(征求意見稿)》,RISC-V等架構(gòu)芯片研發(fā),最高獎勵1000萬元。當下,物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)方興未艾,這都是RISC-V的機會。

不過,RISC-V也有不少問題,比如想搭順風車的很多,真正敢于虧本去開荒的非常少,包老師團隊是少有的主攻高性能CPU,而且還將代碼開源的團隊。

就目前來看,RISC-V嵌入式領(lǐng)域會侵蝕ARM的市場份額,但在桌面和服務器方面任重道遠。

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鐵君公眾號主筆,主要關(guān)注領(lǐng)域為半導體、操作系統(tǒng)、人工智能、通信、云計算。