进击的中国芯

陈振华

2015年7月25日，两颗新一代北斗导航卫星在西昌发射。值得注意的是，这两颗卫星全部使用国产宇航CPU芯片，这是中国实用卫星首次全部使用国产芯片。

这一焦点事件，也带出了国产CPU的进击热潮：2015年上半年，三款中国芯相继亮相。

3月26日，天津飞腾信息技术有限公司（以下简称“飞腾”）推出了新的飞腾FT-1500A系列CPU处理器。

6月12日，苏州中晟宏芯信息科技有限公司（以下简称“中晟宏芯”）发布国产首款基于IBM POWER架构芯片CP1。

6月24日，龙芯中科技术有限公司（以下简称“龙芯”）研制长达4年的龙芯3B2000亮相。

作为硬件领域最核心也最复杂的芯片行业，半年内涌现三款国产芯片，并不常见，其背后隐藏着创新方式和商业模式的转变。

以中晟宏芯为例，这家成立于2013年底的公司，短时间内研发出了一款高性能CPU，怎么做到的？简单来说，是中晟宏芯与OpenPOWER基金会的合作奏效：IBM将自己的POWER芯片架构、相关知识产权以及芯片设计工具全部授权给OpenPOWER基金会，中晟宏芯成为了其成员，获得相关权益，并可在此基础上继续研发创新，乃至申请新的专利技术。

这种深入合作并非孤例。

上海兆芯集成电路有限公司于2014年推出的兆芯处理器，是基于英特尔的X86指令集; 飞腾FT-1500A系列处理器，是基于ARM指令集。

一时间，与国际知名CPU公司展开合作成为一种新模式。

然而，无论模式怎么变，国产芯片企业瞄准的，都是建立中国自己的完整产业生态体系。

新芯来袭

国产芯片的发轫，始于14年前的龙芯。

2001年，胡伟武和中国科学院计算机研究所的同事们从零做起，要啃下最难的一块骨头——CPU芯片，做自己的“中国芯”。

其后，一系列靠自主研发的国产芯片涌现。国家高性能集成电路（上海）设计中心自主研发“申威”CPU;国防科技大学计算机学院开发“银河飞腾”系列CPU;而龙芯也走向产业化，于2010年成立龙芯中科技术有限公司（以下简称龙芯）。

这批最初的中国芯，往往得到“勇气可嘉、性能存疑”的评价。

龙芯总裁胡伟武向《瞭望东方周刊》坦承：“我们的CPU在相同主频下用SPEC CPU 2006等测试的‘裸性能与国际主流差3～5倍，系统实测性能有数量级差异。”

随着科技不断发展，硬件和应用更新迭代加快，对国产芯片的性能提出了更高要求。如何快速适应这种要求成为关键。想要快，站在巨人的肩膀上不失为一种可行的策略，于是，国内芯片企业开始纷纷与国际芯片厂商合作，研发拥有自主知识产权、高性能的国产芯片。

以中晟宏芯于2015年6月10日发布的基于IBM POWER技术的CP1来说，有业内人士指出，使用该芯片的服务器性能，比市场占有率最高的X86架构服务器性能高20倍，性能功耗比提高80倍。

“我们获得了IBM POWER 8芯片的全套设计技术，在承接IBM POWER芯片的源代码、设计工具、基本架构、指令集、设计方法的基础上，自主定制了内存管理系统，并研发出新的安全模块。”中晟宏芯总经理赵颖在发布会上说。

IBM中国科技合作部业务拓展总监梁建球则向本刊透露，像这种使中晟宏芯“有权且可知”的合作，“IBM在全球范围内的合作对象也不超过3家。”

但中晟宏芯也清楚地知道，借助于与先进技术的合作，最终是要形成具有自主知识产权的产品，即“引进、吸收消化、再创新”。

“我们预计在5年内推出3颗芯片， CP1承接POWER芯片技术，CP2面向中低端市场，CP3实现完全自主设计。”赵颖透露。

“那么多境外的CPU企业愿意跟中国成立合资企业，或者开放他们最新设计的源代码，就说明我们的自主CPU已经起来了。”胡伟武说。尽管坚持自主创新，但他并不反对这种合作模式。

毕竟，不管是经典中国芯，还是新兴中国芯，都肩负着实现国产芯片自主可控的国家使命。

2015年6月10日， 第一款基于国产CP1 芯片的服务器RedPower亮相

国家使命

2015年4月，美国以违反“美国国家安全利益”为由，禁止英特尔和英伟达向中国4家国家超级计算机中心出售顶级芯片“至强”（XEON）。

“有些政府用车不是国产品牌，后来有人查明，这车可窃听，可定位，可控制你的油门和刹车，让你车毁人亡也有可能。”胡伟武告诉本刊记者。

这两个案例，都反映了国家信息安全面临的威胁，而研制出中国自主可控的芯片尤为重要。

中国软件行业协会理事长赵小凡告诉《瞭望东方周刊》，国产的操作系统及CPU，一是重要的，二是必要的，三是紧迫的，这在业内已是共识。

他同时也观察到，中国芯的发展较为缓慢，除了芯片研发的复杂性、艰巨性之外，也与其长期被忽视有关。

“有机遇了，从上到下，一哄而上。但是干一段，遇到天花板，人才、资金、机制都有困难，又一哄而下。大家还是准备不足。”赵小凡说。

在这样的背景下，来自政府的支持和推动对中国芯的持续发展就显得尤为关键。胡伟武也向本刊记者坦言：“以前是政府行为居多，市场行为较少。”

这直接决定了此前中国芯的主要客户，是对自主可控的信息安全有高要求的党政军体系。赵颖透露，中晟宏芯的CP1主要面向党政军系统。实际上，这家公司的成立以及与IBM达成合作协议，也是在信息安全的大前提下，由工信部、江苏省经信委等相关政府部门推动促成。

然而，党政军系统并不是国产CPU企业的终极目标，中国芯要谋求发展，要接受更广泛的市场和行业的考验。

“龙芯打价格战，打服务战，还卖到了津巴布韦。”胡伟武告诉本刊记者，目前龙芯已实现盈亏平衡，2013年龙芯芯片销售量仅1.8万片，到2014年销售高达35万片。

他认为，自主CPU在体制内的发展再有三四年，完全有能力到开放市场竞争。中国人迟早有一天会像卖鞋一样，把CPU卖给外国人。

联盟的力量

想把CPU卖给外国人，就意味着进入开放市场进行自由竞争。为抢占更大市场，中国芯的共同做法是，借助联盟的力量，盘活整个产业生态体系。

神州数码信息服务股份有限公司（以下简称“神州数码”）副总裁厉军告诉本刊记者，各家产品各自替代国外产品都可行，但组装在一起去替代国外的一个完整系统，就不太行了。

“因此我们组建了龙安联盟，以应用为驱动，按市场规律办事。”厉军告诉本刊记者，2014年5月成立的龙安联盟，目的就是推进国家信息安全，成员包括龙芯、神州数码、曙光、神舟通用等公司，构成了一个完整的生态体系。

这对于中国芯而言，也是一次难得的机会。“这个联盟最吸引我的，是关键环节的排他性。每个领域只跟一家公司合作。”胡伟武解释说。

龙芯得到的回报，就是联盟专门为龙芯设计了一款“龙安联盟自主可控一体机解决方案”（以下简称“一体机”）。

而以中晟宏芯为代表的新兴中国芯，走的也是这样一个路子。不过它加入的是一个更大规模的联盟：IBM于2013年领头组建的OpenPOWER联盟。该联盟初始成员包括谷歌、英伟达、泰安等业界知名巨头，后成立OpenPOWER基金会进行运营，目前在全球范围内已有140多个成员，其中中国成员超过20个。

英伟达全球副总裁潘迪（Ashok Pandey）在接受《瞭望东方周刊》专访时表示，OpenPOWER是一个“开放的联盟”。在这里，IBM开放POWER软硬件开发相关技术和代码，同时向其他制造商授权POWER知识产权许可，其他业界巨头也在其中分享和交流最新技术。

“美国人有句话，叫‘不要再去发明轮子，有先进技术的公司拿技术出来共享，不断交流，不断碰撞和创新，共同做出更大的发明出来，这是OpenPOWER的精神。”潘迪说。

而另一方面，对行业巨头而言，这也是极佳的推广机会。潘迪坦言，英伟达推出的高速互联技术NVLink，就通过联盟更好地走入了中国市场。而对IBM来说，这也是一次推广旗下POWER架构的尝试。

“只有整个POWER的生态体系建立起来了，包括芯片、加速器、软件设计等产业链上更多的企业加入进来，POWER架构才能在市场上有所收获。”梁建球说。

国产体系的出路

联盟所谋求的产业协同效应已经显现。

在CP1发布当天，无锡中太服务器有限公司（以下简称“无锡中太”）也发布了全球第一款基于CP1处理器的完全国产的RedPOWER双路服务器。

“很多人以为给了全部源代码就好做，但其实我们在资源和技术对接方面，面临很大困难。”无锡中太董事长王雪松对《瞭望东方周刊》说。

他举例称，芯片有几万个针脚，要与这款全新的CPU对接，耗时耗力。“即便有完整的资料辅助，但芯片设计者惯用的操作是不会体现在资料上的，并且在时序上谁先谁后，都需要很长时间的调试。”

“我们的产品拿出去，客户第一个问题就是，有成功的案例吗？市场对于一个新产品的接受程度并不高。即便我们卖的就是国产这一自主可控的特性，但对政府而言，仍很看重产品的规模和认证等，不愿冒尝试新东西的风险，我们也头疼。”王雪松说。

相对而言，龙芯的压力小很多，它与以神州数码、曙光等业界巨头为首的龙安联盟的合作更为紧密。

曙光信息产业服务有限公司副总裁邵宗有向本刊透露，联盟将推出一款一体机，统一品牌、统一价格体系、统一出货质量认证保证以及统一售后服务响应支持。

“自主可控，只搞服务器肯定是不够的，更重要的还要有存储，要有交换机，要搞防火墙，我们必须建一套以龙芯为基础的完整的系统。”邵宗有说。

目前，曙光已推出了基于龙芯CPU的龙芯家族系列产品，包括龙芯桌面计算机、龙芯机架式服务器、龙芯防火墙、龙芯负载均衡、龙芯堡垒主机等，这些系统产品都是拥有自主知识产权、完全自主可控的产品。

胡伟武并不为这些产品的出路担心：“建立自主可控的技术平台，要软件、硬件结合，两条腿走路。只要自主软件在固定应用市场站住脚跟，整个市场占有率超过5%，就能吸引大量的软件和应用主动加入自主软硬件生态系统，在开放市场中形成自主的生态。”

（本刊实习生张璐对本文亦有贡献）