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芯片中国计算机2020年,“中国芯”要支撑起信息产业发展

2020年,“中国芯”要支撑起信息产业发展 ——访中科院计算所研究员、龙芯项目组负责人胡伟武

  与一般的集成电路不同,作为一种基础性的部件,CPU对信息产业所起的支撑作用,就好像钢铁之于工业一样,其中尤以通用CPU的作用更为重要。作为“中国芯”的代表,龙芯从2001年课题组成立开始,就成为公众关注的热点之一。近日,中科院计算所研究员、龙芯项目组负责人胡伟武在接受《科学时报》记者独家专访时,介绍了龙芯的最新进展及其两大终极目标。

  建立自主可控的信息产业体系

  回顾60年来我国信息产业的发展,取得了巨大的成就,但是也有一些不足,最令胡伟武感到遗憾的是,“到现在为止,我国还没有建立起自主、可控、完整的信息产业体系”。不过,他认为现在已经到了实现这一梦想的时候了。

  从早期的追求速度,然后到性能价格比,再到性能功耗比,芯片和计算机技术关注点的变化对中国信息产业的发展产生了深刻的影响,也提供了诸多可借鉴的经验和教训。

  “首先要强调的一点是,计算机工业的发展一定要重视产业体系建设,仅仅只在某个点的突破是不够的。”胡伟武说。

  在上世纪60年代到70 年代期间,中国芯片和计算机的研制水平与国际先进水平相比,只有三到五年的差距。然而,在微处理器出现以后,尤其是工艺技术的发展,我国没有及时跟上这一 变化,自主的计算机技术和产业遭遇了极大的挫折,芯片设计和计算机研制的队伍被解散了,随之出现的是以联想为代表、凭借全面采用国外芯片、硬件平台和操作 系统而崛起的一大批民族企业。我国信息产业也由此从自主却封闭的计划经济阶段发展到不自主但与市场结合发展的阶段。

  “这段历史告诉我们,在计算机领域,硬件产品的设计技术、工艺技术要和操作系统等软件技术齐头并进,绝不能忽视体系建设。”胡伟武说。

  “其次,在重视核心技术突破的同时,也要重视能力的建设。”胡伟武认为,能力比单纯的技术更重要,技术是死的,而能力是活的。和技术不同,技术能力是买不来,也是用市场换不来的,只能在自主创新的实践中积累起来。

  从追求性能价格比到性能功耗比,信息领域的科技人员突然发现,就像开汽车不一定要开奔驰一样,做计算机也不一定要跟着国外的技术路线走。“中国信息化发展要走自己的道路,要做安全、适用的计算机,中国要建立安全适用的、自主可控的信息产业。”胡伟武说。

  “就像现在大部分袜子和衬衣是中国产的一样,我相信再过30年,中国乃至世界都将大量地采用中国设计和生产的CPU操作系统。这一历史发展趋势是很难避免的。”胡伟武非常乐观地表示。

三种CPU都有了一定基础

  从“十五”开始,即2001年左右,我国重新部署CPU的研发。经过近十年的发展,包括龙芯在内的各种类型的芯片技术已经有了相当的积累。

  “现在我国的CPU技术已经到了适用的地步。我们也许还造不出奔驰,但已经能造出桑塔纳了。”胡伟武说。

  据胡伟武介绍,CPU可 分为三种,比较形象的说法是大CPU(服务器芯片)、中CPU(桌面和移动芯片)和小CPU(嵌入式芯片)。其中,大CPU应用于服务器和高性能计算机, 国内的主要科研单位有中科院计算所、国防科技大学、江南计算技术研究所等,已经立项的下一代高性能计算机“曙光6000”将首次采用国产通用处理器多核龙 芯CPU

  中CPU应用于桌面计算 机、上网本和笔记本电脑,其发展方向是追求经济适用、安全、低功耗、融合,主要研制单位是中科院计算所龙芯和北大众志等,其产品各有特色。“现在手机上网 的功能还不够强,将来的手机可以像电脑一样上网,甚至电视也有和手机、电脑融合的趋势。未来中CPU将有很多创新的空间,未来的计算机会呈现更多样化的形 式,甚至无处不在。”胡伟武说。

  另外,还有以ARM公司为代表的嵌入式小CPU。我国苏州国芯科技有限公司C*Core系列CPU核的SoC芯片已到了千万片的规模。

  “经过‘十五’和‘十一五’的积累,我觉得这三种CPU在我国都有了一定的基础,已到了够用的地步,应该大力发展。”胡伟武认为。

  政府要起到“扶上马、送一程”的作用

  “这是四核的龙芯3号,你是第一家看见它的媒体。”胡伟武指着一块小小的CPU告诉记者。

  据介绍,这块四核的龙芯3号芯片是中国第一个具有完全自主知识产权的四核CPU,采用65纳米工艺,主频1GHz,晶体管数目为4.25亿个,达到世界先进水平。

  据记者了解,运算处理能 力达到200多万亿次的曙光5000A超级计算机采用了8000颗AMD公司的CPU,而正在研发的千万亿次超级计算机曙光6000则将采用8000余颗 八核龙芯3号处理器。对此,胡伟武感到非常自豪。“同样是8000颗CPU,可以将性能提高四五倍,这证明我们还是可以做出有自己特色的设计。”他说。

  “我们的目标是到2020年,‘中国芯’要支撑起中国信息产业的发展。”胡伟武表示,现在国产CPU的主要瓶颈是应用。因为CPU的发展不仅只关系到一条产业链,而是牵扯到整个产业体系的改变,需要团结上千家企业共同奋斗。

  作为一名科研人员,胡伟 武坦言,龙芯经历了从做科研、做产品,到做产业的认识提高过程。“以龙芯3号为例,要发展一条产业链很容易,但是要改变整个产业体系,让大量的软件企业、 系统集成商围绕它做,就需要一个过程。有些软件产品的问题只有在十万套、百万套的时候才能发现,而在一万套的规模时发现不了,因此,更需要一个更加良好的 产业生态环境。”胡伟武说。

他指出,在这一过程中,政府要起到“扶上马、送一程”的作用,要给国产品牌以公正的国民待遇。

  探索一条有中国特色的产学研结合道路

  “经过九年的发展,龙芯 在技术上已经有了相当的积累,在产业化方面也找到了一条适合自己发展的道路。”胡伟武对龙芯九年来的发展作了总结。目前龙芯1号、2号、3号三个系列的布 局已经基本完成,分别对应小CPU、中CPU和大CPU。今后龙芯这三个系列的产品会齐头并进地向前发展。

  在这九年中,龙芯在市场方面也进行了非常有益的探索。例如,在安全方面已经参与了国家几十个型号的产品研制。在PC方面,万套规模的中试已经完成,下一步将进行从万套到十万套阶段的测试。在工控、防火墙和消费电子等应用嵌入式芯片的领域已经有了几十家合作伙伴。

  “现阶段我们正在组建一个芯片的龙头公司。以后龙芯创新的主体会逐渐从科研院所转移到企业。”胡伟武说。

  另外,他特别指出,龙芯 今后肯定要走产学研结合的道路,会特别在“结合”两个字上下功夫。“如何解决产学研结合的问题,往大里说,是关乎我们民族复兴的问题。”胡伟武认为,现在 中国绝大多数的高科技企业都在用国外的技术,而相当多的中国科研人员的成果却锁在抽屉里没用上。这一现象之所以出现,并不是说其技术不够好,而是没结合 好。

  “探索一条有中国特色的产学研结合道路也是龙芯的目标之一。要解决这个关乎国家发展的大问题,龙芯是个很好的试验田。”胡伟武说。

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