致力自主生態構建，鑄好中國“芯” ——專訪龍芯中科董事長胡偉武
發布時間：2021-10-26
瀏覽數：3879
導語：為全面助力我國自動化、信息與智能科學技術發展，記錄在中國自動化史上涌現的領袖企業和優秀人才，中國自動化學會于2015年特別打造“領袖企業”系列訪談欄目，描繪我國自動化企業的創新與發展、自動化人的匠心與堅守，為當代自動化領域企業的創新發展提供有益借鑒。
本期學會專訪的是龍芯中科技術股份有限公司董事長胡偉武。胡偉武，博士，中國科學院計算技術研究所研究員、龍芯CPU首席科學家，中國第一顆通用處理器“龍芯”總設計師，是中國計算機產業“無芯”歷史的終結者，獲得過北京市突出貢獻中關村獎，摘得北京科學技術最高獎桂冠。他始終堅持自主研發，為了“中國芯”，他穩扎穩打奮斗了20余年，致力于自主信息技術體系和產業生態建設，為終結國外壟斷集團在中國信息產業中的霸權，實現我國信息產業的高水平科技自立自強做出了不可磨滅的貢獻。
CAA：目前我國芯片發展面臨很多的關鍵問題和“卡脖子”的問題，您認為我們如何才能從根源上破解“缺芯少魂”的困局？
胡偉武：從宏觀上來說，十九屆五中全會已經給了我們具體的指導思想，就是構建以國內大循環為主體，國內國際兩個循環相互促進的新發展格局。具體來說就是要構建信息產業的新發展格局，構建國內的大循環。信息產業的國內大循環主要由三個主要環節組成。第一個是基于自主IP（知識產權）核的芯片研發，第二個是基于自主指令系統的軟件生態，第三個是基于自主材料和設備的生產工藝。這三個基于也是我們國家目前信息產業的三個痛點。
基于自主IP核的芯片研發的痛點。現在國內芯片研發企業使用的IP核99%甚至更多都是國外進口的，比如用ARM的CPU核、Imagination的 GPU核。國內絕大多數的芯片是將這些IP核通過接口經過一定流程變成版圖，再通過像臺積電、中芯國際等企業生產的外協制作出的。就像過去在中關村制作電腦，在主板上買各種零部件“攢”系統，現在我們是在硅上“攢”系統。如果投入一兩個億，可以在1-2內用ARM的 IP核“攢”出手機芯片，安裝上Android就能使用。但是如果要做一個像ARM這樣的IP核可能需要5年10年甚至20年。
基于自主指令系統的軟件生態的痛點。現在中國的芯片、產業，都基于兩個國外平臺，一個是英特爾的X86指令系統，另一個是ARM指令系統，中國的IT產業就構建在這兩個技術平臺之上。用別人的指令系統做產品就好比我們中國人用英文寫文章，寫的文章可能有人買，可能可以賺錢，但是中國要構建我們的民族文化，就必須基于中國自己的語言。指令系統就是計算機的語言，如果我們的目標是打造第三套生態體系，就必須有自己指令系統，我們的第二個痛點就是我們所有的軟件都是基于國外的指令系統編出來的。
基于自主材料和設備的生產工藝的痛點。我們國內的工藝像14nm工藝已經成熟穩定量產了，7nm也研制成功或者基本研制成功。從信息產業的角度來說夠用了，或者基本夠用，再往下走性能、成本、功耗的“油水”不大了。尤其跟我們自動化相關的公共領域，我認為28nm就足夠了，28nm可以滿足100%的工控應用的需求。我們現在的問題是我們生產集成電路的材料，比如說大晶圓、光刻膠等還在某種程度上受制于人，生產光刻機等集成電路設備和其他設備也受制于人。因此，我認為從“十四五”開始，我國生產工藝的發展重點沒必要再繼續跟著美國從7nm到5nm到3nm這個方向去走，而是立足于把已有的工藝，比如說28nm、14nm的材料和設備自主化，花一定時間自主化完成后，我們迭代起來會比西方國家速度快，螺旋上升轉起來甚至可以超越西方國家。
“十四五”之前我國集成電路的生產材料和設備還存在受制于人的情況，在“十四五”期間可以有初步緩解。如果要實現根本性的緩解，按照目前速度，應該有兩個五年，也就是說到“十五五”期間應該有根本性的緩解。所以我覺得要破解受制于人的問題，需要從三個方面做好，一是芯片研發用自己的IP，二是軟件生態要用自己的指令系統，三是生產工藝用自己的材料和設備，然后在應用牽引下形成迭代，螺旋上升。我相信有兩個五年我們應該就能建成第三套生態體系，獨立于國外Wintel體系和AA體系的第三套生態體系能夠做得出來，而且不光是在中國用，我們還可以輻射到“一帶一路”國家，也是可以輻射到西方國家去用。這樣我們叫做三足鼎立，中國這方面還是應該有貢獻。
CAA：根據近期新聞報道，有很多龍頭企業紛紛開始設立芯片的研發，面對信息產業強大的非市場壓力，請您簡單談下龍芯中科核心的競爭力有哪些，在自主生態構建過程中是如何應對的，有什么經驗可以分享？
胡偉武：第一，其實芯片要取得競爭力是不容易的，芯片的價值不見得完全是體現在芯片上，而是體現在這個產業要主導一個生態體系。其實作為CPU芯片，它的主要用途是支撐生態。如果做芯片只賣芯片，芯片是不賺錢的。那么龍芯的競爭力在什么地方？我覺得龍芯是唯一一個中國系統地掌握了CPU和操作系統的核心技術企業。比如龍芯有自己的指令系統，龍芯CPU的所有的重要IP包括CPU核、GPU核、內存控制器接口、各種高速的接口都是自主研發的。另外像瀏覽器、JavaScript虛擬機、服務器中的Java虛擬機、.net虛擬機以及大量的編譯系統內核等操作系統里的核心模塊龍芯都掌握了，所以我覺得龍芯的核心競爭力就在于它的體系建設。體系建好后，具有不可替代性，包括我們部分基礎應用，我稱作“一招鮮”，別人沒有，只有龍芯平臺上有，你要是在某些特定的領域要用這項功能，在X86和ARM平臺上都不支持，只有龍芯支持。所以龍芯做芯片、賣芯片是個手段，核心是做生態。龍芯自己構建生態，就是生態的主導者。
第二，就CPU而言，經過20年的努力，基本完成了性能補課。我們最新推出的龍芯3A5000 CPU性能已經逼近市場主流的CPU水平，明后年推出的產品就會達到市場主流產品水平。龍芯的核心競爭力在于它有20年的技術積累，現在形成的技術門檻是由時間積累出來的龍芯推出的基礎版操作系統一方面與像統信、麒麟這樣的操作系統企業配合，另外一方面采取谷歌的安卓的模式，直接提供給下游的整機或系統企業用，下游企業可以在此基礎上形成自己的產品。所以龍芯的核心競爭力是軟硬兼修的，既懂操作系統核心技術又懂CPU。我相信國內這樣的企業是唯一一家，沒有第二家。
CAA：2021年是“十四五”規劃開局之年，在這個特別的時間節點，您認為龍芯未來的發展布局是什么樣的？
胡偉武：龍芯是從2001年在中科院計算所開始研發，2010年轉型成為企業，至今已20年了。通過20年的技術積累，龍芯已經完成了技術補課。這個技術補課不光是實驗室的，也是市場的。前10年是在實驗室里面進行技術補課，2011年開始是在市場上跟市場磨合，完成市場方面的技術補課，體現為我們的CPU性能跟市場主流比相差無幾，操作系統也趨于成熟穩定。所以龍芯缺的是生態。
“十四五”期間，龍芯會完成三個轉折，也是十四五規劃最核心的內容。第一個轉折是從技術補課向生態建設的轉折。到十四五期間龍芯的自主生態體系能夠初步建成，到十五五期間基本建成，到2035年，基本實現社會主義現代化時，要實現三足鼎立。
第二個轉折是從政策性市場向開放市場的轉折。龍芯現在的市場主要是像電子政務和關鍵基礎設施的政策性市場。爭取在“十四五”期間完成從政策性市場轉向開放市場，龍芯遲早要立足于開放市場構建生態。
第三個轉折是從跟隨性發展的必然王國向自主發展的自由王國的轉折。我們的生態體系包括商業模式，可能不像Wintel體系或ARM加安卓的AA體系，我們生態體系應該會有更多的人受益，這是它的一個根本特征。
CAA：今年是中國自動化學會成立六十周年，可以談談您對于學會未來的發展看法和建議嗎？
胡偉武：中國自動化學會應該在我國自主信息產業體系和產業生態建設的過程中發揮牽頭組織等重要作用。美國硅谷的發展，就是美國的半導體行業協會發揮了非常重要的作用。中國的產業升級向高質量發展轉型，某種意義上就是從早期的中關村模式轉成硅谷模式。目前，硅谷的產品一升級，全中國的產品都要跟著升級，未來我們的產業生態會變成像硅谷這樣提供基礎產品向全世界輻射。那么中國自動化學會應該要起到跟產業協調組織的作用，為我國信息產業新發展格局建設作出重要貢獻。
CAA：對于學會和企業未來合作，您希望我們能做哪些事情？
胡偉武：過去，中國的信息企業發展，競爭多，合作少。即使合作，也主要是甲乙方的合作，用的產品橫向的協同配套比較少。但現在我們做自主的產業體系、技術體系和產業生態，需要更多的協同配套，比如說CPU跟內存配套，跟硬盤配套，主板上有電源芯片、時鐘芯片、網絡芯片就橫向的協同會更加多起來。以龍芯為例，經過20年的努力，我們已經基本完成了技術補課，使用龍芯的CPU操作系統，完全可以做的比用國外的Wintel（英特爾、微軟）電腦性能更好，用戶體驗更棒。目前我們已經具備自主建設的基礎，未來需要學會把產業鏈組織起來，使其發展得更快更好。
另一方面，學會在協調組織方面的作用不可或缺，通過學會可以搭建起企業與政府的溝通橋梁，這樣的作用是巨大的。中國的信息產業正在面臨著改革開放以來前所未有的創新變局。中央明確要求，企業達成共識，要建立自己的生態體系。目前整個自主產業的發展階段，特別像90年代的硅谷，很多地方政府都把產業的信息化作為高質量發展的重要的機會。像龍芯在浙江省金華市做的生態體系，自去年下半年開始吸引企業正式入駐，去年就接近10個億的營收，今年估計會有30-50億，明年爭取達到百億，這對企業和地方經濟而言是雙贏的。學會相對于企業而言是更為公立公平，建議學會成立與自主信息體系建設相關的專業委員會，吸引企業聯盟，加大支持力度，如果學會能起到穿針引線的作用，與地方政府合作，地方政府給予企業支持，這更有利于產業鏈的發展，更有利于我國經濟發展，更有利于加快建設現代產業體系，實現中華民族偉大復興。
龍芯中科簡介：
龍芯中科技術股份有限公司面向國家信息化建設需求，面向國際信息技術前沿，以創新發展為主題、以產業發展為主線、以體系建設為目標，堅持自主創新，全面掌握CPU指令系統、處理器IP核、操作系統等計算機核心技術，打造自主開放的軟硬件生態和信息產業體系，為國家戰略需求提供自主、安全、可靠的處理器，為信息產業的創新發展提供高性能、低成本的處理器和基礎軟硬件解決方案。
龍芯中科主營業務為處理器及配套芯片的研制、銷售及服務，主要產品與服務包括處理器及配套芯片產品與基礎軟硬件解決方案業務。目前，龍芯中科基于信息系統和工控系統兩條主線開展產業生態建設，面向網絡安全、辦公與業務信息化、工控及物聯網等領域與合作伙伴保持全面的市場合作，系列產品在電子政務、能源、交通、金融、電信、教育等行業領域已獲得廣泛應用。
