| 特别报道：国产通用CPU能走多远 “龙芯”疑问 |
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2002-09-02 13:25
作者： 李明顺
转自：
搜狐IT
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引言：中央处理器(CPU)是IT产业的核心脑髓，美国是世界经济的中枢系统，全球计算机上的通用CPU几乎都出自美国，这已成为了中国IT产业无法愈合的痛。痛定思痛，中国IT产业试图发展自主CPU的冲动从未停息。但是，受困于技术和商业的瓶颈制约，每一次冲击举动都不免遭遇公众视线的疑问，成还是败？答案只能在冲击的过程中一步步解开，9月末中科院计算所即将发布的“龙芯(Godson)CPU”就是一个解谜者。
在9月中下旬正式发布龙芯(GODSON)CPU新版本之前，中国科学院计算科学研究所(下文简称中科院计算所)已决定不再单独对外公布任何细则。龙芯CPU是中科院计算所自行研制的高性能通用CPU，也是国内第一款通用CPU。为何不能向公众公布详情呢？中科院计算所负责对外宣传的一位人士透露了他们的苦衷：上次我们所长(李国杰院士)随便与一个记者闲聊了一下，媒体没弄清楚就报道，给所里造成了很坏影响，“一家媒体报道时，关于‘龙芯’的细节什么也没谈，就只看到一个‘狗剩’”。
“狗剩”是中科院计算所CPU开发项目小组给“龙芯”起的名字，源于英文Godson的发音，除此之外，这一谚语称呼恰巧也蕴涵着期许之意，参与CPU开发项目的一位主要成员胡威武博士曾这样比喻道：“我们给设计的处理器取了一个很有传统特色的小名叫‘狗剩’，希望名字贱一点容易养大。”起什么名字本来无可厚非，然而“一些人老是纠缠着这个(狗剩)不放”，计算所一位人士很反感个别媒体对“龙芯”事件的娱乐化处理以及不合理炒作。据悉，一家未经报道确认的媒体在中科院计算所的要求下发布了更正声明。
从中不难看出，中科院计算所在CPU项目上宣传的态度已变得更加谨慎。不过CPU作为敏感的核心技术，外界依然对此表现了浓厚的兴趣。当正常采访渠道已被封锁时，猜疑和讨论的情绪正在滋长，人们不仅关注龙芯本身，更在意“中国芯”应何去何从。
龙芯已达奔II水平？
一家大众媒体发布消息称：“中科院计算所日前发表声明称，刚刚从生产线运回来的几十个芯片正在进行严格调试。如果成功则意味着水平与英特尔奔腾2旗鼓相当的龙芯1——中国人自主开发的高性能通用芯片正式‘新鲜出炉’，跨入规模化生产阶段。”
龙芯将达Pentium II水平？人们的疑问大于兴趣。事实上，中科院计算所根本没有发布任何声明，确认上述消息，而希望在正式发布日统一口径对外答复。龙芯CPU的研发进展依然处于神秘状态，国家计委副主任王春在九届全国人大常委会第二十九次会议报告今年以来国民经济和社会发展计划执行情况时透露的信息也很含糊：“龙芯一号”通用中央处理器(CPU)顺利完成物理设计，流片的初步功能测试取得成功。
胡威武博士此前澄清说：“关于媒体的报道中关于我们CPU的评价，不管别人怎么说，自己觉得在通用CPU设计方面处于国内领先，和在动态流水线设计上达到国际先进水平还是比较确切的。”
计算所所长李国杰院士也仅仅表示过这样一个信息：“九月中旬我们将举办一个重大发布会，发布这方面的重大成果。”针对龙芯CPU的技术性能，除了2001年10月10日中科院计算所正式对外发布过一次研发状况外，尚无任何更新的官方信息。那一天，在中国科学院主持的鉴定会上，龙芯CPU得到了下述评价：
“Godson CPU具有高性能的64位浮点流水线，采用了当代通用CPU先进体系结构的主要设计技术，在逻辑验证芯片上以12.5兆频率工作，其浮点性能已超过50兆主频的Intel 486。”
有否达到Pentium II性能水平虽未可知，但是Pentium II的说法，一个可以考证的来源是，去年10月中科院计算所曾有相关目标：“计算所计划明年投片试制与生产，一年内有望获得商品化的Pentium II水平的高性能通用CPU芯片。”值得注意的是，中科院计算所此次选择在9月中下旬发布龙芯CPU研发结果，恰好距离上次对外发布一年时间。
为何要从综艺股份拿钱？
8月21日，综艺股份(上交所交易代码：600770)发布公告称，综艺股份将以现金形式投入4900万元，与中国科学院计算技术研究所、北京汇博轻舟软件开发有限公司以及北京智浩联科技开发中心共同投资组建注册资本1亿元人民币的北京神州龙芯集成电路设计有限公司(以下简称“神州龙芯”)。
上市公司牵手政府研究机构，“资本+技术”轮廓形成。青海证券的一位分析师夏勇评价称：“现时可谓高科技的冬天，但综艺股份追求高科技之执着，令人佩服，而其出手高科技之‘稳、准’，就连专业风险投资商亦为之侧目。”也有人猜疑，龙芯CPU尚未真正经过市场检验，攀亲上市公司有炒作之嫌。显然，外界的顾虑来自于近年来中国股市的丑闻影响，包括科技概念股泡沫的心理打击。
一个合理的疑问是，计算所为何选择了综艺股份的投资？除上市公告外，截止记者发稿时止，此次合作的各方并未作其他任何形式的阐述。不过，综艺股份早在去年就与中科院计算所有了接触，在去年10月中科院计算所45周年所庆大会上，综艺股份的母公司(江苏综艺股份有限公司)就与计算所正式签署了投资意向协议书。今年8月合作公司正式注册，整个投资过程也算是水到渠成。
不管外界如何设想，从事实来看，中科院计算所是不回避或赞同“资本+技术”模式的，因为计算所肯定是缺钱的。李国杰院士曾这样分析过计算所的角色：“中国科学院有三类研究所。第一类是基础学科的，例如物理所和数学所，没有人质疑这些研究所的存在的必要性；第二是有关国土资源，生存环境的，例如大气所，沙漠所，这些研究所为我国的可持续发展提供相关研究数据，存在价值也不容置疑。第三类研究所是包括计算所在内的高技术研究所。”李国杰这样的分析不无道理，除存在价值意义以外，从投资角度来考虑，前两类研究机构显然有着更稳定可靠的国家资金支持。况且，研发CPU耗费财力巨大，仅靠国家科研项目投资是很难维持的。
拿芯片业巨头英特尔为例，2000年、2001年其年销售收入分别为337亿美元、265亿美元，按国际惯例，芯片业的研发费用通常占销售收入的15%—20%，英特尔每年花在研发上的投入至少在30亿美元左右。所以，中科院计算所这样的非商业机构，连销售收入都不存在，研发经费自然无法自给，不赢得外来投资显然难以发展。计算所本身财力不足有一个表现，计算所所长李国杰院士曾这样透露过，计算所做龙芯拿出的1000万元是当年全所运转经费的一半。
寻求一般的资金支持本来是不容置疑的，但是，由于资金方来自于一家国内上市公司，其投资必然会牵涉到一些股东利益，吸引公众猜疑。作为一个占有神州龙芯49%股份的上市公司，综艺股份一贯具有很强的资本操作能力，其参股的南大苏富特已在香港联合交易所创业板挂牌上市一年多时间，此外，这家公司在1998年成功入主北京连邦软件股份公司后，在业内迅速取得了相当的知名度，而后来操盘电子商务网站8848时，则给外界留下了“资本玩家”的印象。
也正是由于“资本玩家”的缘故，江苏综艺股份有限公司的董事长昝圣达还在东南大学作过一场题为“网络经济与资本运作”的演讲，2000年6月，东南大学正式聘请昝圣达为兼职教授。虽然善于操作资本本身并非坏事，然而外界担心会重演前两年资本市场上的概念游戏，由于近来股市的黑幕不断，“资本玩家”被赋予了一些贬义。故，计算所挑中综艺股份的过程就成了公众想破解的谜面。另一方面，人们还有一个疑问，除了资本之外，综艺股份这样的上市公司还能给予中科院计算所其他方面的帮助吗？
“通用”能否走通？
对龙芯CPU更具挑战性的一个疑问来自专业领域，英特尔、AMD等巨头在前，通用CPU发展之路能否走通？中国CPU发展的优先级究竟是给通用CPU还是嵌入式CPU？中科院倪光南院士是提出优先发展嵌入式CPU的倡导者，由于尚未见到龙芯处理器面貌，针对记者的提问，倪光南院士回避了对通用CPU龙芯的评价。不过，他早先曾提出：“目前对中国公司来说，切实可行的做法是为各种信息设备(IA)，如手机、掌上电脑、信息家电、网络计算机等等，开发嵌入式的CPU，它不必有很高的性能，也不必和x86结构兼容。”倪院士相信“嵌入式CPU对半导体生产工艺的要求较低”，“一旦开发出嵌入式CPU和它的配套软件，可以迅速产业化。”
主持龙芯CPU项目的另一位负责人唐志敏博士并不担心通用CPU的未来，他认为选择发展嵌入式CPU或通用CPU“应该是企业自主的行为”。从某种意义上来说，倪光南院士看中的是“先入市场”，而李国杰院士旗下的龙芯CPU项目组则注重于“先占高端技术”，李院士定的CPU发展目标就是“高性能、通用、一步到位”。唐志敏坚持“政府应该支持通用CPU”的其中一个理由就是体现：“纵观各类CPU芯片，我们可以发现，通用CPU芯片领导着技术发展的主流，提高芯片性能的各类技术，都是首先在通用CPU芯片中得到应用和推广，然后再逐步应用到嵌入式CPU中去的。”
CPU项目主要设计者胡威武博士则从另一角度表达过不屑做嵌入式CPU的态度：“我倒是觉得象嵌入式处理器这样的东西可做可不做，因为别人的嵌入式处理器价格很低，且不会卡我们。”
“诚然，嵌入式处理器的需求量很大，但大市场不一定能赚钱，小市场有时反而能赚大钱，因为后者是核心技术，别人做不了。Intel就是一个典型的例子，Intel处理器数量也只占全球市场的1.5%。其次，中国不是小国，核心技术自己不掌握不行。”胡的自信还有一个原因：“有的国外公司甚至主动提出，只要我们用他们的生产线，他们可以免费提供嵌入式的IP核。”
唐志敏澄清了一个分歧：“虽然人们常常谈论通用CPU和嵌入式CPU，但从结构上看，并没有通用和嵌入式之分。通用和嵌入式的分别，主要是根据应用模式的不同而划分的。”
持发展嵌入式CPU的论者一般都看到：嵌入式领域尚未出现垄断力量，这种情况可以自己来定义新的体系结构，从而避免知识产权的纠纷，不必象通用CPU深受垄断芯片公司的专利干扰。意外的是，唐志敏博士不太在意这些，他相信“专利问题不是拦路虎”，他阐述缘由时这样分析道：“从设计CPU的角度看，兼容一般指的是指令系统兼容”，而“知识产权主要是著作权(版权)极其邻接权、商标权、专利权、技术或商业秘密等类型。指令系统的定义是公开的，所以不属于技术秘密。”他查证的结果是：“没有人或企业为某种指令系统申请专利，也没有人为其申请著作权。因此，指令系统就内容本身而言，不涉及知识产权。”他认为需要强调的是，“很多厂商已经为指令系统的某些具体实现技术申请了专利，因此，使用已有的指令系统，或者要回避这些实现方面的专利，或者就要取得相应的实施许可。”
即使遇到专利，唐志敏也有一套方法：“只要我们设计出有自己特色的CPU微体系结构，那么在具体实现方面，就可以通过新的实现方法，基本上避开已有专利中的描述的实现方法。”
假如说体系结构设计的专利问题是龙芯项目小组能够有信心解决的话，那么，在技术转换为产品这个中国传统研究机构的一贯难点上，龙芯CPU也不意外，唐志敏撰文明确指出：“从技术和实现的角度看，(与国外同行相比)最大的差距，既不在CPU体系结构设计上，也不在集成电路制造工艺上，而是在体系结构与微电子工艺的结合部，即高性能CPU芯片的物理设计方面。”一位从事IC设计行业的人士直言不讳评论道：“做得出与有的卖是两个概念”。
与唐志敏的观点相似，他的同行上海华虹集成电路有限公司的总经理闵昊博士曾撰文指出问题关键：“(国内)部分研究单位在计算机体系结构研究方面有很强的实力，故在指令集设计、流水线结构等方面非常优化。但由于缺乏电路和版图设计的专业人才，采用ASIC设计流程，故设计出来的CPU芯片在功耗、速度和芯片面积上很难达到要求。”
中科院计算所CPU项目正想在龙芯CPU上寻求上述突破，胡威武隐含表示过一个意思：龙芯CPU要摆脱前人科研项目中“鉴定会就是追悼会”的怪圈。
机遇能否大于遗憾？
6月25日，摩托罗拉公司、南京大学、中国科学院物理研究所联合宣布，“最有希望替代二氧化硅”的两种薄膜材料出现，半导体工业在器件的尺寸有望缩小到65纳米及以下。它们同时还宣称，“摩尔定律”会继续适用，新材料将在不对现有的设备和工艺流程进行昂贵的修改前提下，生产出更小、更快的芯片。
两个月后，英特尔也提出了芯片业的下一步发展设想：有望十年内实现将两个芯片“核心”或者“大脑”放到同一片硅片上，来大幅提升芯片工作性能和减少电能消耗。英特尔的想法是，不更换目前材料，利用目前芯片技术，继续使计算机朝着更快、价格更便宜、耗能更小的方向前进。
无论选择新材料，还是发展“多核”芯片。一个不可回避的情况是，2001年芯片业遭遇到了难以逾越的槛坡，全年芯片市场的销售萎缩了30%。同时，8月的《财富》杂志认为，新技术出现才能支撑起芯片业复兴的希望。《财富》杂志列举了芯片制造业发展的三大趋势：采用更大尺寸的硅晶片；采用铜线互连技术替代铝线技术；进一步缩小芯片内部电路尺寸，采用0.13微米甚至0.09微米的制造技术。
由此可见，趋势仅是趋势，目前芯片业正处于槛坡前缓慢的发展期。对于龙芯CPU等的问世，乐观者认为，比起高速发展期，相对停滞的全球芯片业给中国芯片业发展提供了一个难得的喘息期，以迎头赶上或试图超越。
当然，笼罩在业内的悲观论调依然不少，威盛电子学术总监孙伟博士的遗憾是：“自主开发CPU并非是单一的IC开发，必须有市场认可的主流OS支持和跟进，其OS核心必须开放。英特尔每一步的发展都与微软的大力支持和跟进互连互动的。遗憾的是，我们不存在这样的主流OS商，也不可能指望微软来支持和跟进。”即使被孙博士认为是“惟一选择”可捆绑发展的LINUX，在国内的发展也瓶颈连连。
机遇与遗憾并存，9月末龙芯CPU发布之日，两者的较量可能只是刚刚开始。
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