问题

如何理解龙芯中科副总裁杜安利说国产 CPU 发展应自主研发核心技术,建立自主生态?

回答
理解龙芯中科副总裁杜安利先生的这句话,需要从“自主研发核心技术”和“建立自主生态”这两个层面深入剖析,并且要理解其背后的深层含义和挑战。这不仅仅是喊口号,而是关乎国家信息产业安全和长远发展的战略选择。

一、 “自主研发核心技术”:这是根基,是命脉

核心技术,顾名思义,就是指一个产业最关键、最根本、最具有决定性作用的技术。在CPU领域,核心技术主要包括以下几个方面:

指令集架构(ISA)的自主性: 这是CPU的灵魂。目前全球主流的CPU指令集架构主要有ARM、x86(Intel、AMD)、RISCV等。
指令集架构的“核心”在哪里? 指令集定义了CPU能够理解和执行的机器语言指令的集合,它就像CPU的语言一样。指令集的规范性、扩展性、性能以及授权模式,直接决定了芯片的设计自由度和成本。
为何强调“自主”?
避免技术“卡脖子”: 如果CPU的核心架构依赖于国外授权,那么在关键时刻,对方可能会因为政治、经济等原因限制技术出口,或者大幅提高授权费用,甚至强制要求特定的设计规则,这会严重威胁到国家信息产业的自主可控。
自主创新和差异化: 基于自主指令集,可以根据国内的应用需求进行定制化设计和优化,例如针对人工智能、大数据、高性能计算等场景开发专门的指令扩展,从而在特定领域形成性能优势和差异化竞争力。
知识产权的掌控: 自主掌握指令集架构,意味着对CPU的知识产权拥有完全的控制权,可以自由地进行设计、生产和销售,不受第三方制约。
龙芯的实践: 龙芯中科在指令集架构上选择了自主研发的MIPS架构,并进行了大量改进,推出了自己的LoongArch指令集。这是一种大胆而具有战略意义的选择,意味着他们不依赖于任何国外公司的指令集授权,而是从最底层开始构建自己的技术体系。

微架构的设计能力: 在指令集架构之上,如何设计CPU的内部结构(如流水线、缓存、分支预测、乱序执行单元等),以实现高性能、低功耗和高能效,这部分是微架构技术。
微架构的“核心”在哪里? 微架构是实现指令集功能的具体物理电路设计,是决定CPU性能和功耗的关键。好的微架构设计能够更有效地利用指令集,更高效地处理数据。
为何强调“自主”?
性能优化: 微架构的设计直接影响到CPU的IPC(每时钟周期指令数),这是衡量CPU效率的关键指标。自主设计能够针对具体应用场景进行深度优化,而不是被动接受国外设计的通用架构。
功耗控制: 在移动和嵌入式领域,功耗是至关重要的因素。自主微架构设计可以更好地平衡性能与功耗,满足不同产品的需求。
技术积累和人才培养: 高水平的微架构设计需要长期的技术积累和经验丰富的工程师团队。自主研发是培养这些人才的必由之路。

制造工艺的突破: CPU的性能和功耗与制造工艺紧密相关。尽管CPU设计公司本身可能不直接拥有晶圆厂,但拥有先进的制造工艺的“能力”或与顶级晶圆厂建立战略合作关系,是最终将设计转化为高性能芯片的关键。
制造工艺的“核心”在哪里? 制造工艺指的是芯片的制程技术(如7nm、5nm、3nm等)。更先进的制程意味着更高的晶体管密度、更快的时钟频率、更低的功耗。
为何强调“自主”?
供应链安全: 依赖于特定国家或地区的制造能力,同样会面临被“卡脖子”的风险。发展本土的先进制造能力,或与能够提供最先进工艺的伙伴建立稳固合作关系,是确保芯片生产的关键。
成本控制: 自主掌握部分制造能力或与合作伙伴形成良好的成本结构,可以降低芯片的整体成本。

EDA(电子设计自动化)工具的自主化: CPU的复杂设计离不开EDA工具。目前全球最先进的EDA工具大多被少数几家国外公司垄断。
EDA的“核心”在哪里? EDA工具是芯片设计流程的核心支撑,从逻辑设计、物理设计到验证和流片,都离不开这些软件。
为何强调“自主”?
设计自由度: 依赖国外EDA工具可能导致设计功能受到限制,或者需要接受特定的许可条款。自主EDA工具可以提供更大的设计自由度和灵活性。
技术迭代和定制化: 自主EDA工具可以根据国内芯片设计的特点和需求进行快速迭代和定制化开发,更好地支持本土芯片产业的发展。

二、 “建立自主生态”:这是土壤,是枝繁叶茂

核心技术是树的根基,而自主生态则是让这棵树能够健康成长并繁茂的关键。一个没有生态的CPU,即使技术再先进,也难以落地应用并形成产业。

生态的构成要素:
操作系统: 能够运行在CPU上的操作系统是基础。从底层驱动到上层应用,都需要与CPU硬件协同工作。例如,Linux发行版、Windows等。
软件应用: 包括办公软件、开发工具、游戏、行业应用等。这些软件的移植和优化直接关系到CPU的市场接受度和用户体验。
开发工具链: 编译器、调试器、性能分析工具等,这些工具链的完善程度直接影响到开发者在该平台上的效率。
中间件和库: 支持各种软件运行的基础软件。
硬件合作伙伴: 包括主板厂商、整机厂商、外设厂商等,他们能够基于CPU设计和生产各种终端产品。
开发者社区: 拥有活跃的开发者社区,能够提供技术支持、交流经验、贡献代码,共同推动生态发展。

为何强调“自主生态”?
市场驱动力: 只有当CPU能够运行主流的操作系统和应用软件,开发者愿意在其平台上进行开发,用户才愿意购买基于该CPU的产品。自主生态的建立是驱动市场需求的根本。
良性循环: 一个健康的生态系统能够形成正向的循环:更多的软件支持吸引更多的用户 > 更多的用户刺激更多的厂商推出产品 > 更多的产品和用户反过来吸引更多的开发者和软件支持。
摆脱依赖性: 如果CPU的生态完全依赖于国外厂商的操作系统、开发工具或主流应用,那么即使CPU本身核心技术自主,也依然会被“卡脖子”在软件层面。例如,即使拥有自主CPU,如果无法运行微软的Windows或苹果的macOS,其市场空间会受到极大限制。
国家信息安全: 底层硬件自主可控,上层软件生态也能够自主掌控,才能真正实现国家信息安全和自主可控。

三、 杜安利副总裁这句话的深层含义与挑战

战略决心与长期主义: 这句话表明了龙芯中科乃至中国在CPU领域实现自主可控的坚定决心。这并非一蹴而就的事情,需要长期的投入、坚持和耐心。自主研发核心技术和建立自主生态都需要时间,需要克服重重困难。

一体化发展的理念: 强调“核心技术”和“自主生态”的协同发展,而不是割裂开来。技术研发的最终目的是为了应用,而应用则需要生态来承载和推广。两者是相辅相成的关系。

面临的巨大挑战:
技术差距: 与国际顶尖的CPU设计公司(如Intel、AMD、ARM、高通等)在微架构设计、制造工艺、EDA工具链等方面存在一定的技术差距。
生态建设的难度: 建立一套完整的、能够与现有成熟生态相媲美的自主生态,是一项极为艰巨的任务。这需要吸引大量软件开发商、应用提供商、系统集成商的参与,并投入巨大的资源进行生态建设和推广。
市场接受度: 用户和企业对于新CPU平台的接受度需要一个过程,这取决于性能、功耗、价格以及软件的丰富程度。
人才储备: CPU设计和生态建设都需要大量高素质的研发和工程人才,人才的培养和吸引是关键。
国际竞争: 在全球化背景下,面对强大的国际竞争对手,自主发展面临着技术、市场和政策等多方面的压力。

总结来说, 龙芯中科副总裁杜安利先生所说的“国产CPU发展应自主研发核心技术,建立自主生态”,是基于国家信息安全、产业发展自主可控以及提升国际竞争力的战略考量。

“自主研发核心技术” 是从根本上解决“中国芯”的命脉问题,确保在CPU的设计、制造等关键环节不被他国掣肘,拥有独立自主的知识产权和技术创新能力。
“建立自主生态” 是为了让自主研发的技术能够转化为市场价值,让基于自主CPU的软硬件产品能够得到广泛应用,形成良性的产业循环,最终摆脱对国外成熟生态的依赖。

这句话传递的是一种扎根自我的战略选择,意味着要走一条更艰难但更具战略意义的道路。它需要长期的投入、巨大的耐心、持续的创新以及整个产业链的协同努力。只有这样,中国才能真正掌握信息产业的核心主动权。

网友意见

user avatar

对“国产CPU发展应自主研发核心技术,建立自主生态”的理解


  CPU是承载一切软件应用的基础,CPU指令集是CPU微电路与操作系统和应用软件沟通的桥梁。操作系统和应用软件又保障着CPU和指令集生存壮大,不被同类产品轻易替代。

  CPU指令集也叫“架构”,它介于软件与CPU逻辑电路之间,是对CPU功能及调用方法的精确描述,设计基于某种指令集的CPU 就是设计逻辑电路去实现指令集规范中描述的功能,CPU的逻辑电路名叫“微架构”。编写汇编程序以及编译高级语言源代码,产生的是面向某种指令集规范的二进制操作码,每条操作码对应指令集中的一条指令。因此系统及应用软件针对不同指令集的版本,就只能在相同指令集的CPU上才能运行。Java/.net和脚本程序虽然不限定指令集,但它们依赖的Java/.net虚拟机和脚本解释器,也仍然是以二进制程序的方式存在,不同指令集的CPU就需要不同版本的二进制程序。

  操作系统和应用软件以及各种硬件的驱动程序都与指令集深度捆绑,围绕各种指令集构成相互依存的生态关系。虽然软件可能会有多个版本去兼容不同指令集,但每种指令集的生态都各自独立。X86和Windows、ARM和Android借助生态链中所有企业的合力,分别成就了桌面计算机和移动设备领域的霸主地位,掌控这两种指令集的Intel和ARM也因此在生态中具有无上的权力,对依赖其生态的任何企业,都能够一言决兴衰、二言定存亡。

当只有CPU核心设计能力,而没有自主指令集和自主软件生态时

  1985年时,Intel挟着它推动通过的《半导体保护法》割起了韭菜,收回了对日本企业的x86指令集授权,使日本企业对x86 CPU进行的一切推广和改进都付诸东流,对x86生态的贡献反而成为了打击日本自主CPU的武器。同时美国政府也对日本半导体行业实施打压,使日本的半导体行业一落千丈。因为日本企业并没有对x86指令集的主导权,包括配套的硬件也只能按照Intel的标准设计和生产,一旦失去了与x86兼容的许可,就只能任由美国政府和Intel宰割。

  不只是对国外,Intel对美国国内的企业也一视同仁,同样在1985年,Intel尝试收回对AMD的x86指令集授权,然后打了许多年官司,AMD才保住了授权。但拥有x86授权的其它企业没有这么幸运,即使扛过了官司,也没能抵挡住Intel的其它手段。即便是AMD也仍然时不时地被Intel借着各种专利问题敲打,直到它抓住了CPU从32位发展到64位的时机,自主设计了兼容x86的AMD64指令集并得到市场认可,才获得了主动权。AMD通过与Intel完成各种交叉授权,拥有了平起平坐的地位,从此与Intel的竞争只是CPU性能上的竞争,摆脱了被狭制的命运。

  2000年左右,我国台湾的VIA意气风发,它的主板芯片组全球市场占有率超过了50%,于是通过收购奄奄一息的Cyrix和Centaur获得了x86指令集授权,开始进军CPU市场。兼容x86指令集可以依附现成的x86生态,不存在市场壁垒,但它的美国子公司Centaur设计的CPU性能一直不高,VIA只能依靠管脚兼容与Intel中低端CPU竞争。Intel也没有忘记时不时地敲打VIA一番,在2010年时VIA使出浑身解数,才争取到Intel把x86指令集和相关专利授权延期到了2018年。然而Intel也给VIA作出了两条要命的限制,一是不再授权VIA设计和生产与Intel CPU兼容的主板芯片组,二是不允许VIA的CPU与Intel的CPU管脚兼容,也就是不再可以与Intel的CPU原位替换。因此VIA失去了最核心的主板芯片组和集成GPU业务,CPU也迅速从市场消失,经营陷入困境,连带整个台湾的半导体行业都遭受巨大损失。

当没有CPU核心设计能力,指令集和软件生态也完全寄人篱下时

  海光的服务器CPU是购买的AMD Zen-的CPU核心,自己做集成和外围设计的改进。之所以是“Zen-”而不是“Zen”,是因为海光购得的CPU核心设计中,浮点运算单元被减半。去年AMD还公开宣称,不会再向海光授权新的CPU核心设计,因此海光的服务器CPU不但本就先天残缺,而且后继无力,只能解决一时之需。

  我国的手机及SoC企业也差点经历这样的风险。因为国产的所谓手机CPU,实际上全都是SoC,也就是把已经设计好的芯片功能模块集成在一块芯片中。这些SoC中的CPU核心、GPU核心都完全来自外购,国内设计的只有通信模块。一旦CPU、GPU模块被终止授权,或者只是不再继续授权新的核心设计,这些手机SoC就会沉寂消亡。

  国产ARM架构桌面CPU即使是自己设计的核心(不完全确定),在软件生态方面也仍然存在风险。因为软件生态是指令集的外延,ARM已经把指令集版本升级到了ARMv9,ARM主流软件生态也会逐渐向新的版本过渡。国内的企业如果坚守ARMv8,在CPU核心设计水平和生产工艺本就有差距的情况下,又缺少新指令的性能加成,就会承担被它们所依附的软件生态抛弃的风险。

  也就是说,国内某些CPU产品的核心竞争力,是来自国外授权。有授权就有竞争力,没有授权就会被打落凡尘。

当既有CPU核心设计能力,又有自主的指令集和软件生态时

  以Apple为例,首先它是美国公司,也就不存在被ARM中止授权的风险。Apple使用的ARM指令集实际上已经不是原版的ARM,而是添加了一些自己独有的指令。只有Apple自己的操作系统以及基于它的操作系统的应用软件,才会使用这些新的指令。Apple的系统和软件并不能兼容其它的ARM处理器,它的软件生态是独立的,是不受Intel/Microsoft/ARM/Google等影响的。因此,其它企业只能通过商业竞争来与Apple对抗,而无法以“上级”的身份加以任何胁迫。更重要的是,Apple自己建立的软件生态,不会成为竞争对手的助力。而国内设计ARM CPU的企业,它们为ARM生态作出的一切贡献,都会成为竞争对手用来打击它们的武器。

  Apple的生态是封闭的,龙芯的生态是开放的,这是它们最主要的区别。龙芯以往也是基于MIPS指令集扩展各种新指令,形成自己的独立生态。现在则是连指令集也一并自主,以自主指令集构建完全自主的软件生态。自主不是封闭,而是以自己为主导的开放,只有如此才有能力应对来自政治和商业方面的各种危险。特别是龙芯的二进制翻译技术,当前虽然还在紧张地开发和优化,但据可信的消息,已经可以流畅地运行PhotoShop了。龙芯以二进制翻译的方式兼容主流应用软件,既能丰富自己的软件生态,又不会给对手献上武器。

  龙芯使用自主指令集,有国内最高水平的CPU核心设计能力,再加上已经完善到一定程度的自主的软件生态,使龙芯在国产CPU企业中拥有最强的抗风险能力。完全自主的优势是,即使发展到能对世界一流CPU产品构成威胁的程度,也不会受到釜底抽薪式的打击。虽然看似发展较慢,但却能保证自己安全地、健康地、持续地成长。

类似的话题

  • 回答
    理解龙芯中科副总裁杜安利先生的这句话,需要从“自主研发核心技术”和“建立自主生态”这两个层面深入剖析,并且要理解其背后的深层含义和挑战。这不仅仅是喊口号,而是关乎国家信息产业安全和长远发展的战略选择。一、 “自主研发核心技术”:这是根基,是命脉核心技术,顾名思义,就是指一个产业最关键、最根本、最具有.............
  • 回答
    好的,我们来聊聊芥川龙之介的《山药粥》。这篇短篇小说,虽然篇幅不长,但内里却着实耐人寻味,处处透着芥川那标志性的、对人性幽微之处的捕捉。要理解《山药粥》,我觉得可以从几个层面上来拆解,这样会更清晰:一、故事的表层:一次寻常的馈赠与一场意外的失窃故事很简单,就发生在京都一个寻常的日子里。富有的山贼头领.............
  • 回答
    李小龙被一些“龙黑”质疑实战能力,认为他只是个演员,这一点确实让很多喜爱他的人感到无奈。要“堵住”龙黑的嘴,或者说有效地与有理智的龙黑沟通,关键在于提供证据、摆事实、讲道理,并且理解他们的出发点,而非简单地进行人身攻击或情绪化的反驳。这篇文章的目的,是帮助你更全面、更有条理地回应这些质疑,让讨论回归.............
  • 回答
    麒麟970和骁龙835,这两款芯片在当年都是旗舰级的存在,放到今天依然有不少机型还在使用。但一个很有意思的现象是,尽管麒麟970在理论跑分上常常能压骁龙835一头,可是在实际的游戏体验上,很多玩家却觉得骁龙835的机器玩起来更流畅,掉帧情况也更少。这背后到底是什么原因呢?咱们今天就来掰扯掰扯。理论性.............
  • 回答
    嘿,哥们!想啃编译原理这块硬骨头,但又觉得《龙虎》那帮老家伙们写的东西太理论、太枯燥,像嚼蜡一样?我太懂你!那本书确实是经典,但对于初学者来说,确实有点劝退。别担心,咱们可以换个思路,用一种更接地气、更有趣的方式来解锁编译原理的奥秘。你想啊,编译原理说白了,就是教电脑怎么读懂我们写的代码,然后把它变.............
  • 回答
    这句话“文官的衣服上绣的是禽,武官的衣服上绣的是兽。披上了这身皮,我们哪一个不是衣冠禽兽”融合了历史、文化、隐喻和讽刺,需要从多个层面进行解析: 一、历史背景与服饰象征1. 古代官服制度 在中国历史上,官服的纹饰(如禽鸟、兽类)是等级制度和身份象征的重要标志。 文官:常以“禽”为纹.............
  • 回答
    “自称迪士尼在逃公主”的现象在网络上出现后,引发了广泛讨论。这一说法通常指一些女性在社交媒体、论坛或网络社区中自称是“迪士尼公主”,并可能涉及身份扮演、文化认同、心理需求等多重层面。以下从多个角度详细分析这一现象的可能内涵和背景: 一、文化符号的再诠释:迪士尼公主的象征意义1. 迪士尼公主的原始形象.............
  • 回答
    自由主义和新自由主义是两种重要的思想体系,它们在政治哲学、经济学和社会政策等领域具有深远的影响。以下是对这两个概念的详细解析: 一、自由主义的定义与核心特征自由主义(Liberalism)是一种以个人自由、法治、民主和理性为价值基础的政治哲学思想体系,其核心在于保障个体权利和限制国家权力。自由主义的.............
  • 回答
    无政府主义(Anarchism)是一种深刻批判国家权力、追求个体自由与社会平等的政治哲学和实践运动。它并非主张“混乱”或“无序”,而是反对一切形式的强制性权威,尤其是国家对个人生活的控制。以下从多个维度深入解析这一复杂的思想体系: 一、核心定义与本质特征1. 对国家的彻底否定 无政府主义者认.............
  • 回答
    “爱国家不等于爱朝廷”这句话在理解中国古代政治和文化时非常重要。它揭示了国家与政权(即朝廷)之间的区别,以及臣民对这两者的情感和责任的不同层面。要理解这句话,我们需要先拆解其中的概念: 国家(Guó Jiā): 在古代,我们通常将其理解为国家的疆土、人民、文化、民族认同和长期的历史延续。它是根植.............
  • 回答
    理解中国人民银行工作论文中提到的“东南亚国家掉入中等收入陷阱的原因之一是‘文科生太多’”这一论断,需要从多个层面进行深入分析,因为这是一个相对复杂且具有争议性的议题。下面我将尽量详细地解释其背后的逻辑和可能含义:一、 背景:中等收入陷阱首先,我们需要理解什么是“中等收入陷阱”。 定义: 中等收入.............
  • 回答
    郭主席对房地产的表述“不希望房地产剧烈波动”可以从多个层面来理解,这背后反映了他对中国经济稳定和健康发展的深切关切。要详细理解这一点,我们需要从房地产在中国经济中的地位、波动可能带来的影响、以及“不剧烈波动”的具体含义等角度进行分析。一、 房地产在中国经济中的特殊地位:首先,理解为什么房地产会引起如.............
  • 回答
    如何理解科幻小说《时间的二分法》? 详细解读科幻小说《时间的二分法》(英文原名:The Time Machine),由英国著名作家赫伯特·乔治·威尔斯(H.G. Wells)于1895年创作,是科幻文学史上的经典之作。这部小说不仅为我们描绘了一个令人着迷的未来世界,更通过其深刻的社会寓言和哲学思考,.............
  • 回答
    尹建莉老师关于“延迟满足是鬼话,孩子要及时满足”的观点,确实在教育界引发了不少讨论。要理解她的观点,我们需要深入探讨她为什么会提出这样的论断,以及她所强调的“及时满足”的真正含义。首先,我们来拆解一下“延迟满足”这个概念及其传统理解。传统理解的“延迟满足”:延迟满足(Delayed Gratific.............
  • 回答
    理解外交部发言人陆慷的说法,即“《中英联合声明》作为一个历史文件,不再具有任何现实意义”,需要从几个关键角度来解读:1. 历史文件的定义与性质: 历史文件是过去的产物: 陆慷的表述首先强调了《中英联合声明》的“历史文件”属性。这意味着它是在特定历史时期、基于当时国际政治格局和两国关系背景下签署的.............
  • 回答
    杨振宁先生作为一位享誉世界的物理学家,他关于中美教育的评论引起了广泛关注和讨论。理解他的话需要从多个角度进行深入剖析,包括他所处的时代背景、他对教育本质的理解、以及他观察到的中美教育体系的差异。一、 杨振宁先生评论的时代背景与个人经历:首先,要理解杨振宁先生的话,必须考虑到他所处的时代背景和他的个人.............
  • 回答
    “中国是发达国家的粉碎机”这个说法,虽然带有一定的情绪化和夸张色彩,但其核心要表达的是:中国凭借其独特的经济模式、庞大的市场规模、强大的制造能力和不断进步的科技创新,对传统发达国家在经济和产业领域构成了前所未有的挑战,并在一定程度上“粉碎”了它们原有的竞争优势和发展路径。为了详细理解这一说法,我们可.............
  • 回答
    “爱国主义是流氓的最后一块遮羞布”这句话,最早出自塞缪尔·约翰逊(Samuel Johnson),一位杰出的18世纪英国作家和评论家。这句话的含义深刻且复杂,通常被用来讽刺和批评那些打着爱国旗号,但实际上在追求个人利益、制造分裂或煽动仇恨的人。要理解这句话,我们可以从以下几个层面来深入剖析:1. 字.............
  • 回答
    “Control is Dead”这句话的含义非常丰富且具有多层次的解读,它不是一个简单的字面陈述,而是对当前社会、技术、政治、经济等领域中一种普遍的失控感、权力分散化、个体自主性增强以及传统权威式微的深刻反映。要理解这句话,我们需要从不同的角度去剖析:一、 字面含义与引申含义: 字面含义: 最.............
  • 回答
    “小孩子才分对错,成年人只看利弊”这句话,乍一听可能有些功利甚至冷酷,但深入剖析,它揭示了一种关于成长、认知和处世态度的深刻变化。这句话并不是说成年人完全泯灭了道德感,而是强调在复杂的社会现实中,判断的侧重点会发生微妙而重要的转移。我们来详细地理解这句话的各个层面:一、 “小孩子才分对错”:儿童的认.............

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2025 tinynews.org All Rights Reserved. 百科问答小站 版权所有