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“龙芯”CPU 志在产业化

技术上成功并不是“龙芯”项目的成败关键,要害问题是“龙芯”能拥有多大的用户群——
2002-10-16 来源:光明日报 本报记者 刘路沙 我有话说

9月28日,中科院计算所推出了我国第一款商品化的通用高性能CPU“龙芯”1号。它标志着我国已初步掌握了当代CPU设计的关键技术,为改变我国信息产业“无芯”的局面迈出了重要一步。

在英特尔的CPU已占领了个人电脑85%市场的情况下,“龙芯”CPU还有生存的空间吗?“龙芯”的市场有多大?最近,记者就这些问题访问了中科院计算所。

掌握信息产业的核心技术

中国工程院院士、中科院计算所所长李国杰指出,我国的信息产业必须建立在自主核心技术的基础上,否则只能受制于人。长期以来,我国的PC、服务器一直都是用国外的“芯”,由于缺乏关键核心技术,造成了中国的IT发展在很大程度上依赖于国外厂商,并且只能处于整个IT业价值链的最底层,利润微薄。

从安全考虑,CPU是计算机中最关键核心的技术,如果我国的服务器等关键设施都建筑在国外的CPU之上,一旦别人在芯片上做点手脚,就会影响到我国整个计算机网络的安全。中国的IT业要走出以上的困境,就必须拥有自主知识产权的核心技术,并且还必须将这一核心技术产业化。

从设计开始就瞄准市场

早在“龙芯”立项之初,中国科学院院长路甬祥、副院长江绵恒就尖锐地指出,技术上成功并不是“龙芯”项目的成败关键,要害问题是“龙芯”能拥有多大的用户群。这同样也是中科院计算所研究人员所思考的要害问题。

“龙芯”从技术路线的选择开始就考虑到了它未来的用户群和市场前景。

负责龙芯总体设计的计算所系统结构研究室主任唐志敏介绍,CPU大体上有3种指令集,一种是复杂指令集,最有名的就是英特尔的x86;另一种是精简指令集,如IBM的Power芯片、SGI的MIPS等;第三种是超长指令字,如英特尔的安腾64位处理器等。计算所首先排除了与x86兼容,因为走这条技术路线将会遇到严重的知识产权障碍,且x86主要用于个人电脑,而个人电脑市场已趋于饱和;同时也排除了超长指令字,因其技术门槛太高。他们最终选择了与MIPS兼容的精简指令集,因为MIPS既可以做高端的服务器CPU,又可以做低端的嵌入式芯片,用于网络终端机、工业控制、PDA、数字电视等。而“龙芯”的目标主要是安全服务器及量大面广的嵌入式应用。

唐志敏说,英特尔虽然占领了个人电脑CPU85%的市场,但这只占整个CPU产量的1.5%,CPU的市场还大得很;而且在PC以外的其他领域,现在还没有明显的垄断者,因此“龙芯”完全有市场机会。

带动集成电路设计产业

在“龙芯”1号研制成功后,以“龙芯”1号知识产权为基础,注册资本1亿元的北京神州龙芯集成电路设计有限公司成立,并已进驻北京集成电路设计工业园开展各项业务,全力推进“龙芯”CPU芯片的产业化。

有人提出,在当代摩尔定律的背后,是挥金如土的较量,建一条芯片生产线动辄要10亿美元。“龙芯”只有几千万元人民币的投入,而且我国的集成电路生产工艺比国外落后,能做成大产业吗?

李国杰回答,神州龙芯并不是要扮演英特尔的角色,而是一个没有生产线的集成电路设计公司。芯片设计出来后,生产、封装完全可以交给专业厂代工。集成电路设计产业的回报率最高,我国集成电路产业要赶上发达国家,投入产出比一定要高。当前,我国最需要的是走出一条自己的发展集成电路设计产业的道路。

打造安全服务器产业

“龙芯”的用户在哪里?第一个敢于吃螃蟹的是曙光公司。9月26日,李国杰和曙光公司总裁历军共同为装有“龙芯”CPU的曙光“龙腾”服务器揭幕。

“龙腾”服务器除采用自主知识产权的“龙芯”CPU外,还应用了曙光与国家智能计算机研究中心共同开发的“龙芯”专用主板,以及曙光增值研发的LINUX操作系统。各种测试表明,“龙腾”可以保证不间断的高性能服务,能够广泛满足服务器应用的各项需求。最值得一提的是它的安全特性。由于“龙芯”内建的基于硬件的系统安全支持,可以有效防御一大类黑客和病毒的攻击;而自主研发的CPU和LINUX操作系统,绝不会存在“后门”等安全隐患。

那么,“龙腾”服务器会有市场吗?历军表示,安全服务器的市场是客观存在的,已经有用户订购“龙腾”服务器。“龙芯”的性能虽然目前还没有达到当今最高水平,但对一般应用来说完全够用。况且我们掌握了CPU的核心技术,明年底将会有性能更高的“龙芯”2号问世。历军表示,曙光不仅将靠核心技术,而且将靠品牌与市场运作来推动“龙腾”服务器的应用。

创造网络终端机产业

“龙芯”更量大面广的应用还是做嵌入式芯片,特别是做网络终端机的CPU。网络终端机也即NC,其操作系统和应用软件都由服务器端来管理,升级时只需升级服务器端即可,是一种既省钱又易管理的客户端。

其实NC的概念5年前就提出来了,但是由于太超前,始终没有形成产业。但是随着这几年网络的快速发展,条件已经成熟了。李国杰指出,PC已经不是一个朝阳产业,我们不能再绑在PC的战车上,被动地跟着走。要通过推广“龙芯”,创造中国的NC产业。

目前,计算所研制的NC已经在南海市中小学信息化中示范推广,北京市政府也在大力关注NC。据有关人士预测,未来3年,NC的装机量将达到商用PC市场份额的30%左右。

应当说,“龙芯”还是一个尚处于襁褓中的婴儿,要真正实现产业化还有很长的路要走,这条路上还会有许多坎坷。但正如李国杰院士所说,发展具有自主核心技术的信息产业,今天仍然需要当年研制“两弹一星”的拼搏精神。他借用古语“万物生于有,有生于无”,指出“龙芯”实现了我国高性能通用CPU从无到有的突破,由它为起点将会生出众多的产品和产业。

 

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