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龙芯中科:科技自立,如何不被“卡脖子”?
李老哥
关灯吃面的老韭菜
2023-04-01 22:34:53

“没有自主核心技术的信息产业是无根之末。”中国工程院院士倪光南表示,指令集系统和通用处理器存在于整个信息产业这颗大树,是信息技术最基础的关键的核心技术之一。

在龙芯中科董事长胡伟武看来,CPU芯片、操作系统软件下面还有两层才能“到底”,是我国信息产业的短板;要构建自主信息技术体系需要自主指令系统,基于国外指令系统的信息产业支撑不了中华民族的伟大复兴。

在笔者看来,龙芯中科与上海芯联芯的这场诉讼最大的警示意义在于:X86、ARM、MIPS、Alpha、Sparc等由美国公司研发的CPU指令集均不靠谱,甚至Risc-V这类开源指令集也不能保证100%不存在任何风险。

纵观当下,我国信息产业发展是两条技术路线多款CPU并存。其中引进技术路线,主要基于ARM(飞腾、鲲鹏)、X86(海光、兆芯),强调融入国际体系;而自主研发路线,则是以龙芯、申威为代表的企业,强调构建自主体系。

既然,指令系统是自主信息产业绕不过去的话题,我国不可能基于国外指令系统建设自主信息产业生态。龙芯中科索性将自主体系真正做“到底”,并于2021年正式发布了自主指令系统架构LoongArch。

正是这个将自主“到底”的LoongArch,不仅解决了CPU设计环节杜绝一切卡脖子问题,也最终成了龙芯中科胜诉的关键。毕竟,“自主开发指令集”这块硬骨头,连商业化非常成功的华为都没有触碰,华为是基于ARM指令集的架构授权进行的开发。

当然,作为后来者的中国企业在科技自立方面,不可能“一簇而就”,完全抛弃西方的技术基础并不现实。像华为、龙芯中科等都是采取了早期兼容国外主流指令集的路线。华为选择了ARM,龙芯中科则选择了MIPS。

回顾资料,龙芯中科与上海芯联芯之前诉讼主要围绕MIPS。此次,上海芯联芯将目标锁定了龙芯中科具有自主知识产权的LoongArch指令的3A5000处理器,以为拿捏住龙芯中科的“七寸”,实则被“反杀”。

根据权威第三方机构中国电子技术标准化研究院赛西实验室(工信部直属单位)出具的检测报告,龙芯3A5000处理器芯片使用的是LoongArch指令系统,未使用MIPS指令系统。根据权威第三方机构中国电子信息产业发展研究院(工信部直属单位)出具的知识产权分析报告,LoongArch指令系统与MIPS指令系统是不同的指令系统设计,未发现LoongArch指令系统对MIPS指令系统的著作权侵权风险,未发现LoongArch指令系统针对MIPS相关公司的中国专利及专利申请的侵权风险。

所以,龙芯中科的胜诉实属必然。而且另据笔者了解,2021年,龙芯主要营业收入来自龙芯3A3000、3A4000等基于MIPS指令系统设计的CPU,但随着3A5000、2K1000LA等基于LoongArch设计的CPU投放市场,基于MIPS指令系统设计CPU的营收占比会逐渐下降。未来,龙芯中科必然加速抛弃MIPS,不给上海芯联芯“主动蹭”的机会!

当下,龙芯中科主要市场是信创市场和工控市场,在这两块市场3A5000、2K1000LA等CPU已经开始批量出货,其中,3A5000的电脑因性能强悍倍受好评。此外,来自龙芯中科官方消息显示,龙芯中科在2022年12月完成32核龙芯3D5000初样芯片验证。龙芯中科正在进行龙芯3D5000芯片产品化工作,预计将在2023年上半年向产业链伙伴提供样片、样机。

“上万亿的投入、几千万人付出巨大努力的结果,如果仅培养出一个百亿级(千万台电脑/年)的CPU企业,那是得不偿失的;如果培养出第三套信息技术体系和产业生态,那就赚了。”胡伟武如是说。

科技自立,不仅要“向下到底”不能被“卡脖子”,更要拥有“向上生长”的生态。据悉,龙芯中科已将目标锁定——2025年基本建成LoongArch软件生态体系。这也意味着,今明两年也是龙芯中科把自主研发的优势转化为性价比和软件生态优势的重要转折点。

3月27日,龙芯中科正式对外发布《龙芯生态白皮书(2022 年)》。

该报告书真实、全面、清晰展现出了当前龙芯架构LoongArch 生态发展的最新成果,记录了过去一年中国信息产业变革与发展中龙芯参与的重要时刻,为国产信息技术及产业生态建设提供了方法和经验。

从以下三个方面具体来看:

首先,桌面CPU:

龙芯中科正在研发四核3A6000,相比于目前的龙芯3A5000,其性能评估水平提升了40%-60%,同时硅片面积减少10%,工艺水平与3A5000相同,为12nm,设计水平可对标AMD Zen2,其仿真跑分相比现款3A5000系列提升 30%,浮点性跑分相比 3A5000 系列提升 60%。

重点是,龙芯中科在互动平台表示,目前3A6000已交付流片。

由此,龙芯中科基于自主指令系统LoongArch的CPU形成了由龙芯1C102、1C103、2K0500、2K1000LA、2K1500、2K2000、3A5000、3C5000、3D5000等组成的性能从低到高的完整系列。在Linux桌面生态上,LoongArch已经局部超过X86和ARM。

其次,服务器CPU:

正在研发 16 核心的龙芯 3C6000、32 核心的龙芯 3D6000,进一步提高核心性能、访存带宽、互连、IO 性能,包括集成 PCIe。

此外,已完成初样芯片验证的龙芯 3D5000 通过小芯片 / 芯粒的方式,整合封装两颗龙芯3C5000,从而得到32个LA464 内核、64MB共享缓存、八通道DDR4内存,四路系统可做到128 核心,还集成安全可信模块,预计今年上半年向产业链伙伴提供样片和样机。

此外,工控CPU方面:

正在研发龙芯 2K3000,核心数量增至 8 个,性能与龙芯 3A5000 大致相当,并大幅降低成本和功耗。

因此综合来看,最新研制的3A6000已交付试生产,接下来流片回来后就是大批量出货,这意味着目前中国龙芯中科完全自主研发的处理器及配套芯片技术已经很成熟了。


作者在2023-04-01 23:00:59修改文章
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