3月3日，被ChatGPT熱點(diǎn)帶飛的浪潮信息，突然一字跌停。

壓頂重石則是美國(guó)政府將浪潮集團(tuán)列入了限制清單，對(duì)貿(mào)易等業(yè)務(wù)進(jìn)行管制。雖然事后有報(bào)告稱，美國(guó)限制的是浪潮集團(tuán)，也就是浪潮信息的母公司，和浪潮信息無(wú)關(guān)，但還是引發(fā)了市場(chǎng)的擔(dān)憂。畢竟浪潮服務(wù)器的芯片，仍有不少比例需要從英特爾、英偉達(dá)等海外公司采購(gòu)。

這一次“黑天鵝”也再次把服務(wù)器以及核心的CPU芯片，帶到了輿論焦點(diǎn)。那么，我國(guó)當(dāng)前CPU研發(fā)路線如何？未來(lái)會(huì)怎樣？

x86的授權(quán)與受限

第一條路線，是基于成熟的x86指令集。英特爾公司是x86指令集的發(fā)布者，也在1978年發(fā)布了第一代x86處理器，贏得了市場(chǎng)關(guān)注。

Intel最初是為IBM供貨，而IBM也按照當(dāng)時(shí)美國(guó)的商界習(xí)慣，要求同一類芯片必須有第二供應(yīng)商，于是，Intel也就找到了AMD、Cyrix（后來(lái)被我國(guó)臺(tái)灣企業(yè)威盛收購(gòu)）等公司進(jìn)行了指令架構(gòu)的授權(quán)。雖然期間歷經(jīng)多次官司，但x86技術(shù)還是形成了Intel、AMD、威盛“一超一強(qiáng)一跟隨”的局面。

而我國(guó)的x86體系，也和AMD、威盛有關(guān)。

AMD牽手的天津海光。雖然AMD有x86授權(quán)，但面對(duì)Intel激烈競(jìng)爭(zhēng)，經(jīng)營(yíng)壓力很大，現(xiàn)金流吃緊。而國(guó)內(nèi)也在尋求x86授權(quán)，于是，雙方有了合作，2016年，“天津海光”獲得AMD的x86授權(quán)，而AMD則獲得了2.9億美元的資金注入。

威盛牽手的上海兆芯。2013年，威盛集團(tuán)和上海聯(lián)合合資成立上海兆芯，上海兆芯隨后也以2億多美金，收購(gòu)了威盛電子的x86授權(quán)。

引進(jìn)技術(shù)后的兆芯與海光，都實(shí)力大增。海光背靠上市公司中科曙光，借鑒AMD的作業(yè)，加上國(guó)產(chǎn)加密算法，在商用服務(wù)器起量很快。

但合作并非一帆風(fēng)順。

威盛獲得的Intel x86授權(quán)是有期限的，2018年到期，后續(xù)難以升級(jí)；而AMD雖然有永久授權(quán)，但也在2019年表示，和海光的合作僅限于Zen一代，后續(xù)升級(jí)架構(gòu)則不允許海光使用。

芯片不只是一個(gè)造出來(lái)的技術(shù)，而是要和伙伴共榮的生態(tài)商業(yè)。用舊的指令造出來(lái)的產(chǎn)品，自然沒有競(jìng)爭(zhēng)力。幾億美金的探索，技術(shù)引進(jìn)的教訓(xùn)，換來(lái)了國(guó)產(chǎn)自主之路的小小一步。

ARM的聯(lián)姻與結(jié)束

第二條路線，基于ARM架構(gòu)。ARM的指令集更精簡(jiǎn)，功耗低，在手機(jī)等移動(dòng)終端表現(xiàn)優(yōu)異?？恐谝苿?dòng)終端賺夠了利潤(rùn)后，ARM架構(gòu)也將版圖嘗試擴(kuò)大到電腦、甚至服務(wù)器領(lǐng)域。雖然ARM用精簡(jiǎn)指令，單核不如復(fù)雜指令的x86優(yōu)秀，但架不住可以堆核啊。

2020年蘋果首次推出了基于ARM架構(gòu)的自研芯片M1，能效比、性能都被稱為“吊打x86系”。2022年，谷歌云也宣布將采用基于ARM架構(gòu)的運(yùn)算芯片。ARM架構(gòu)，還是能打的。

我國(guó)CPU公司也很早就和ARM有合作。從2001年ARM進(jìn)入中國(guó)以來(lái)，給人的印象是“中國(guó)科技公司的老朋友”：靠譜、好用、能打。更為重要的是，ARM架構(gòu)授權(quán)可以在指令集層面永久買斷，一方面可控程度更高，另一方面研發(fā)程度更深。

2015年8月，一個(gè)名叫CharlesZhang（張承義）的中國(guó)人，在全球芯片界的頂會(huì)HotChips上，用中式英語(yǔ)介紹了飛騰服務(wù)器CPU“火星”，世界上第一款基于ARM架構(gòu)研發(fā)的64核CPU，在業(yè)內(nèi)帶來(lái)了不小的轟動(dòng)。

飛騰相繼在入門級(jí)服務(wù)器、桌面應(yīng)用、嵌入式等領(lǐng)域發(fā)布了產(chǎn)品。2019年，上市公司中國(guó)長(zhǎng)城收購(gòu)飛騰35%股權(quán)，成為大股東，加速飛騰發(fā)展。

而華為也和ARM深度合作。2019年初，華為發(fā)布了首款A(yù)RM架構(gòu)服務(wù)器CPU“鯤鵬”，并與各省市建立了鯤鵬計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，向各地輸送行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和人才，并與各地代表性企業(yè)建立硬件生產(chǎn)基地。2020年5月，鯤鵬CPU進(jìn)入中國(guó)電信采購(gòu)名單。

ARM架構(gòu)由于是從移動(dòng)終端切入x86的戰(zhàn)場(chǎng)，也需要中國(guó)企業(yè)的支持，因此雙方配合還算不錯(cuò)。但隨著美國(guó)制裁的加大，ARM也只好宣布，停止后續(xù)架構(gòu)對(duì)華為的授權(quán)。

也就是說(shuō)，華為只能在V8版本上進(jìn)行芯片設(shè)計(jì)。雖然換了架構(gòu)授權(quán)公司，但依然走回了x86時(shí)代的結(jié)局：買舊的可以，用新的不行。技術(shù)引進(jìn)，只能在落后的位置折騰。

自主的曲線之路

第三條路線，是曲線自主研發(fā)，代表公司是龍芯。

2001年中科院計(jì)算所里成立了“龍芯課題組”，由胡偉武牽頭進(jìn)行國(guó)產(chǎn)CPU研發(fā)。龍芯最初也是在海外的基礎(chǔ)上起步，購(gòu)買了MIPS指令集，隨后進(jìn)行研發(fā)。

MIPS指令集也是海外于1980年代發(fā)布的精簡(jiǎn)指令集，在1990年代發(fā)展迅速，被稱為教科書級(jí)的指令集。但由于MIPS授權(quán)方式的問題，導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)生態(tài)比較破碎，商業(yè)上被Intel碾壓，逐漸式微。因此，也有了和龍芯的合作。

這一點(diǎn)確實(shí)聽起來(lái)有點(diǎn)“凄慘”，無(wú)論是ARM、還是MIPS，選擇中國(guó)企業(yè)合作的一個(gè)很大原因，就是自身也困難重重。而如日中天的Intel就硬氣多了。

雖然拿到了MIPS架構(gòu)授權(quán)，但要研發(fā)出芯片，并不容易。課題組日夜撲在實(shí)驗(yàn)室，甚至每天一起讀毛選來(lái)提升信心；而且，還給龍芯取了另一個(gè)名字：狗剩，承載著中國(guó)農(nóng)村“取個(gè)賤命好養(yǎng)活”的寓意。2002年8月，龍芯CPU研制成功。

龍芯一方面依靠政府采購(gòu)，另一方面依靠在工控領(lǐng)域的錯(cuò)位競(jìng)爭(zhēng)，雖然艱苦但依然可以實(shí)現(xiàn)生存發(fā)展。

在發(fā)展期間國(guó)外各主流CPU企業(yè)也都找過龍芯，勸他們不用這么辛苦，可以拿技術(shù)授權(quán)、或合資。面對(duì)海外二流三流產(chǎn)品，都比龍芯一流產(chǎn)品好的狀況，胡偉武也思考了很多。他事后回憶說(shuō)，海外公司目的其實(shí)就四個(gè)字“交槍不殺”。

但肩負(fù)國(guó)家、院所、導(dǎo)師、團(tuán)隊(duì)、以及自己的期待，胡偉武還是堅(jiān)定走自研之路。如果一直依靠MIPS也談不上完全自主。因此，經(jīng)過多年的積累，在2021年，龍芯發(fā)布了完全自主的指令集LoongArch，實(shí)現(xiàn)了一大步跨越。

而自主指令集的研發(fā)，也不是一蹴而就，除了經(jīng)年累月的時(shí)間積累，團(tuán)隊(duì)也經(jīng)常會(huì)做三件事來(lái)加速研發(fā)：在研發(fā)實(shí)踐中找到規(guī)律，上升為標(biāo)準(zhǔn)和流程；在管理實(shí)踐中找到規(guī)律，上升為管理制度；在市場(chǎng)實(shí)踐中找到規(guī)律，上升為商業(yè)模式。找到之后，在實(shí)踐中反復(fù)運(yùn)用，持續(xù)改進(jìn)，螺旋上升。

在自主信創(chuàng)的大潮中，龍芯在電子政務(wù)領(lǐng)域也取得了一定成績(jī)。非常幸運(yùn)的是，龍芯實(shí)現(xiàn)了“曲線救國(guó)”，但仍要擔(dān)憂的是，芯片的成功，需要活躍的生態(tài)，龍芯要翻過的山峰依然很多很多。

RISC-V的開源機(jī)遇

第四條路線，是RISC-V開源架構(gòu)。

RISC技術(shù)的奠基人是2018年拿到圖靈獎(jiǎng)的Patterson教授。據(jù)說(shuō)2010年他帶著4個(gè)學(xué)生就搞出來(lái)了第一代版本。果真是人才，不在于人數(shù)而在于才華。

更犀利的是，Patterson完美地演繹了極客主義。不同于英特爾的封閉、ARM的高授權(quán)費(fèi)用，Patterson把RISC技術(shù)進(jìn)行了大尺度的開源，任何人都可以使用、修改，而不需要費(fèi)用。

IT界傳奇人物Eric Raymond曾這樣描述開源的理念：開源就像集市一樣，人人都可以來(lái)擺個(gè)攤，大家共同將集市建設(shè)得更大。

V代表的是第五代版本。RISC-V基金會(huì)會(huì)員已有高通、NVIDIA和Google等超過3000名成員。很多人認(rèn)為，RISC-V有望創(chuàng)造繼x86、ARM之后的第三波芯片浪潮。美國(guó)、歐洲、印度，都在加大相關(guān)研發(fā)力度。

而RISC的開源，既避免了從零起步的巨大艱辛，也保障了自主可控的需求。因此，也被當(dāng)做我國(guó)芯片發(fā)展的新路線，平頭哥、中科院香山團(tuán)隊(duì)等多家企業(yè)、院所都在推動(dòng)國(guó)內(nèi)RISC-V的建設(shè)。在RISC－V國(guó)際基金會(huì)的22個(gè)高級(jí)會(huì)員中，中國(guó)會(huì)員就高達(dá)12個(gè)。

RISC-V的靈活性，對(duì)定制化、碎片化場(chǎng)景的支撐力度良好；因此目前主要應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)等終端領(lǐng)域，但在電腦、服務(wù)器等領(lǐng)域也已經(jīng)有了一些嘗試。從物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)“農(nóng)村包圍城市”，也未必不可。至少，從底層邏輯而言，這是一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)“眾人拾柴火焰高”的路徑。

生態(tài)和博弈

英特爾在桌面電腦、服務(wù)器領(lǐng)域一家獨(dú)大，離不開和微軟操作系統(tǒng)的聯(lián)盟；ARM在移動(dòng)處理器領(lǐng)域如日中天，離不開和安卓系統(tǒng)的綁定，以及從一開始蘋果就在大力支持。

所以，CPU的未來(lái)，也不單是靠芯片公司，更要有操作系統(tǒng)、終端品牌的支持，才能形成一個(gè)人越來(lái)越多的生態(tài)，也才能提高抗風(fēng)險(xiǎn)能力。

對(duì)于我國(guó)自主CPU而言，除了要解決商業(yè)問題之外，還要面對(duì)“制造”的難題。高制程工藝被卡脖子，就不得不發(fā)展先進(jìn)封裝等技術(shù)。這就像ARM芯片一樣，單核比不過，多核來(lái)比拼。

世界在變局中，商業(yè)也不免被影響。如果說(shuō)芯片發(fā)展，依靠商業(yè)生態(tài)，但如果不關(guān)乎發(fā)展發(fā)展，而是關(guān)乎生存的話，那依靠的是什么？全球化的浪潮，走什么路線；割裂加速的趨勢(shì)，走什么路線？

無(wú)論我國(guó)古代的《孫子兵法》還是美國(guó)馮諾依曼、納什等人，都把博弈論在人類社會(huì)中的應(yīng)用進(jìn)行了演繹。而從博弈的不同角度看芯片，也會(huì)得出不一樣的結(jié)論。

編輯：黃飛

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