致力自主生态构建,铸好中国“芯” ——专访龙芯中科董事长胡伟武

发布时间:2021-10-26

浏览数:224

导语:为全面助力我国自动化、信息与智能科学技术发展,记录在中国自动化史上涌现的领袖企业和优秀人才,中国自动化学会于2015年特别打造“领袖企业”系列访谈栏目,描绘我国自动化企业的创新与发展、自动化人的匠心与坚守,为当代自动化领域企业的创新发展提供有益借鉴。

本期学会专访的是龙芯中科技术股份有限公司董事长胡伟武。胡伟武,博士,中国科学院计算技术研究所研究员、龙芯CPU首席科学家,中国第一颗通用处理器“龙芯”总设计师,是中国计算机产业“无芯”历史的终结者,获得过北京市突出贡献中关村奖,摘得北京科学技术最高奖桂冠。他始终坚持自主研发,为了“中国芯”,他稳扎稳打奋斗了20余年,致力于自主信息技术体系和产业生态建设,为终结国外垄断集团在中国信息产业中的霸权,实现我国信息产业的高水平科技自立自强做出了不可磨灭的贡献。

 

 

 

CAA:目前我国芯片发展面临很多的关键问题和“卡脖子”的问题,您认为我们如何才能从根源上破解“缺芯少魂”的困局?

胡伟武从宏观上来说,十九届五中全会已经给了我们具体的指导思想,就是构建以国内大循环为主体,国内国际两个循环相互促进的新发展格局。具体来说就是要构建信息产业的新发展格局,构建国内的大循环。信息产业的国内大循环主要由三个主要环节组成。第一个是基于自主IP(知识产权)核的芯片研发,第二个是基于自主指令系统的软件生态,第三个是基于自主材料和设备的生产工艺。这三个基于也是我们国家目前信息产业的三个痛点。

基于自主IP核的芯片研发的痛点。现在国内芯片研发企业使用的IP核99%甚至更多都是国外进口的,比如用ARM的CPU核、Imagination的 GPU核。国内绝大多数的芯片是将这些IP核通过接口经过一定流程变成版图,再通过像台积电、中芯国际等企业生产的外协制作出的。就像过去在中关村制作电脑,在主板上买各种零部件“攒”系统,现在我们是在硅上“攒”系统。如果投入一两个亿,可以在1-2内用ARM的 IP核“攒”出手机芯片,安装上Android就能使用。但是如果要做一个像ARM这样的IP核可能需要5年10年甚至20年。

基于自主指令系统的软件生态的痛点。现在中国的芯片、产业,都基于两个国外平台,一个是英特尔的X86指令系统,另一个是ARM指令系统,中国的IT产业就构建在这两个技术平台之上。用别人的指令系统做产品就好比我们中国人用英文写文章,写的文章可能有人买,可能可以赚钱,但是中国要构建我们的民族文化,就必须基于中国自己的语言。指令系统就是计算机的语言,如果我们的目标是打造第三套生态体系,就必须有自己指令系统,我们的第二个痛点就是我们所有的软件都是基于国外的指令系统编出来的。

基于自主材料和设备的生产工艺的痛点。我们国内的工艺像14nm工艺已经成熟稳定量产了,7nm也研制成功或者基本研制成功。从信息产业的角度来说够用了,或者基本够用,再往下走性能、成本、功耗的“油水”不大了。尤其跟我们自动化相关的公共领域,我认为28nm就足够了,28nm可以满足100%的工控应用的需求。我们现在的问题是我们生产集成电路的材料,比如说大晶圆、光刻胶等还在某种程度上受制于人,生产光刻机等集成电路设备和其他设备也受制于人。因此,我认为从“十四五”开始,我国生产工艺的发展重点没必要再继续跟着美国从7nm到5nm到3nm这个方向去走,而是立足于把已有的工艺,比如说28nm、14nm的材料和设备自主化,花一定时间自主化完成后,我们迭代起来会比西方国家速度快,螺旋上升转起来甚至可以超越西方国家。

“十四五”之前我国集成电路的生产材料和设备还存在受制于人的情况,在“十四五”期间可以有初步缓解。如果要实现根本性的缓解,按照目前速度,应该有两个五年,也就是说到“十五五”期间应该有根本性的缓解。所以我觉得要破解受制于人的问题,需要从三个方面做好,一是芯片研发用自己的IP,二是软件生态要用自己的指令系统,三是生产工艺用自己的材料和设备,然后在应用牵引下形成迭代,螺旋上升。我相信有两个五年我们应该就能建成第三套生态体系,独立于国外Wintel体系和AA体系的第三套生态体系能够做得出来,而且不光是在中国用,我们还可以辐射到“一带一路”国家,也是可以辐射到西方国家去用。这样我们叫做三足鼎立,中国这方面还是应该有贡献。

 

CAA:根据近期新闻报道,有很多龙头企业纷纷开始设立芯片的研发,面对信息产业强大的非市场压力,请您简单谈下龙芯中科核心的竞争力有哪些,在自主生态构建过程中是如何应对的,有什么经验可以分享?

胡伟武:第一,其实芯片要取得竞争力是不容易的,芯片的价值不见得完全是体现在芯片上,而是体现在这个产业要主导一个生态体系。其实作为CPU芯片,它的主要用途是支撑生态。如果做芯片只卖芯片,芯片是不赚钱的。那么龙芯的竞争力在什么地方?我觉得龙芯是唯一一个中国系统地掌握了CPU和操作系统的核心技术企业。比如龙芯有自己的指令系统,龙芯CPU的所有的重要IP包括CPU核、GPU核、内存控制器接口、各种高速的接口都是自主研发的。另外像浏览器、JavaScript虚拟机、服务器中的Java虚拟机、.net虚拟机以及大量的编译系统内核等操作系统里的核心模块龙芯都掌握了,所以我觉得龙芯的核心竞争力就在于它的体系建设。体系建好后,具有不可替代性,包括我们部分基础应用,我称作“一招鲜”,别人没有,只有龙芯平台上有,你要是在某些特定的领域要用这项功能,在X86和ARM平台上都不支持,只有龙芯支持。所以龙芯做芯片、卖芯片是个手段,核心是做生态。龙芯自己构建生态,就是生态的主导者。

第二,就CPU而言,经过20年的努力,基本完成了性能补课。我们最新推出的龙芯3A5000 CPU性能已经逼近市场主流的CPU水平,明后年推出的产品就会达到市场主流产品水平。龙芯的核心竞争力在于它有20年的技术积累,现在形成的技术门槛是由时间积累出来的龙芯推出的基础版操作系统一方面与像统信、麒麟这样的操作系统企业配合,另外一方面采取谷歌的安卓的模式,直接提供给下游的整机或系统企业用,下游企业可以在此基础上形成自己的产品。所以龙芯的核心竞争力是软硬兼修的,既懂操作系统核心技术又懂CPU。我相信国内这样的企业是唯一一家,没有第二家。

 

CAA:2021年是十四五规划开局之年,在这个特别的时间节点,您认为龙芯未来的发展布局是什么样的?

胡伟武:龙芯是从2001年在中科院计算所开始研发,2010年转型成为企业,至今已20年了。通过20年的技术积累,龙芯已经完成了技术补课。这个技术补课不光是实验室的,也是市场的。前10年是在实验室里面进行技术补课,2011年开始是在市场上跟市场磨合,完成市场方面的技术补课,体现为我们的CPU性能跟市场主流比相差无几,操作系统也趋于成熟稳定。所以龙芯缺的是生态。

“十四五”期间,龙芯会完成三个转折,也是十四五规划最核心的内容。第一个转折是从技术补课向生态建设的转折。到十四五期间龙芯的自主生态体系能够初步建成,到十五五期间基本建成,到2035年,基本实现社会主义现代化时,要实现三足鼎立。

第二个转折是从政策性市场向开放市场的转折。龙芯现在的市场主要是像电子政务和关键基础设施的政策性市场。争取在“十四五”期间完成从政策性市场转向开放市场,龙芯迟早要立足于开放市场构建生态。

第三个转折是从跟随性发展的必然王国向自主发展的自由王国的转折。我们的生态体系包括商业模式,可能不像Wintel体系或ARM加安卓的AA体系,我们生态体系应该会有更多的人受益,这是它的一个根本特征。

 

CAA:今年是中国自动化学会成立六十周年,可以谈谈您对于学会未来的发展看法和建议吗?

胡伟武:中国自动化学会应该在我国自主信息产业体系和产业生态建设的过程中发挥牵头组织等重要作用。美国硅谷的发展,就是美国的半导体行业协会发挥了非常重要的作用。中国的产业升级向高质量发展转型,某种意义上就是从早期的中关村模式转成硅谷模式。目前,硅谷的产品一升级,全中国的产品都要跟着升级,未来我们的产业生态会变成像硅谷这样提供基础产品向全世界辐射。那么中国自动化学会应该要起到跟产业协调组织的作用,为我国信息产业新发展格局建设作出重要贡献。

 

CAA:对于学会和企业未来合作,您希望我们能做哪些事情?

胡伟武:过去,中国的信息企业发展,竞争多,合作少。即使合作,也主要是甲乙方的合作,用的产品横向的协同配套比较少。但现在我们做自主的产业体系、技术体系和产业生态,需要更多的协同配套,比如说CPU跟内存配套,跟硬盘配套,主板上有电源芯片、时钟芯片、网络芯片就横向的协同会更加多起来。以龙芯为例,经过20年的努力,我们已经基本完成了技术补课,使用龙芯的CPU操作系统,完全可以做的比用国外的Wintel(英特尔、微软)电脑性能更好,用户体验更棒。目前我们已经具备自主建设的基础,未来需要学会把产业链组织起来,使其发展得更快更好。

另一方面,学会在协调组织方面的作用不可或缺,通过学会可以搭建起企业与政府的沟通桥梁,这样的作用是巨大的。中国的信息产业正在面临着改革开放以来前所未有的创新变局。中央明确要求,企业达成共识,要建立自己的生态体系。目前整个自主产业的发展阶段,特别像90年代的硅谷,很多地方政府都把产业的信息化作为高质量发展的重要的机会。像龙芯在浙江省金华市做的生态体系,自去年下半年开始吸引企业正式入驻,去年就接近10个亿的营收,今年估计会有30-50亿,明年争取达到百亿,这对企业和地方经济而言是双赢的。学会相对于企业而言是更为公立公平,建议学会成立与自主信息体系建设相关的专业委员会,吸引企业联盟,加大支持力度,如果学会能起到穿针引线的作用,与地方政府合作,地方政府给予企业支持,这更有利于产业链的发展,更有利于我国经济发展,更有利于加快建设现代产业体系,实现中华民族伟大复兴。

 

龙芯中科简介:

龙芯中科技术股份有限公司面向国家信息化建设需求,面向国际信息技术前沿,以创新发展为主题、以产业发展为主线、以体系建设为目标,坚持自主创新,全面掌握CPU指令系统、处理器IP核、操作系统等计算机核心技术,打造自主开放的软硬件生态和信息产业体系,为国家战略需求提供自主、安全、可靠的处理器,为信息产业的创新发展提供高性能、低成本的处理器和基础软硬件解决方案。

龙芯中科主营业务为处理器及配套芯片的研制、销售及服务,主要产品与服务包括处理器及配套芯片产品与基础软硬件解决方案业务。目前,龙芯中科基于信息系统和工控系统两条主线开展产业生态建设,面向网络安全、办公与业务信息化、工控及物联网等领域与合作伙伴保持全面的市场合作,系列产品在电子政务、能源、交通、金融、电信、教育等行业领域已获得广泛应用。

 

致力自主生态构建,铸好中国“芯” ——专访龙芯中科董事长胡伟武

发布时间:2021-10-26

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导语:为全面助力我国自动化、信息与智能科学技术发展,记录在中国自动化史上涌现的领袖企业和优秀人才,中国自动化学会于2015年特别打造“领袖企业”系列访谈栏目,描绘我国自动化企业的创新与发展、自动化人的匠心与坚守,为当代自动化领域企业的创新发展提供有益借鉴。

本期学会专访的是龙芯中科技术股份有限公司董事长胡伟武。胡伟武,博士,中国科学院计算技术研究所研究员、龙芯CPU首席科学家,中国第一颗通用处理器“龙芯”总设计师,是中国计算机产业“无芯”历史的终结者,获得过北京市突出贡献中关村奖,摘得北京科学技术最高奖桂冠。他始终坚持自主研发,为了“中国芯”,他稳扎稳打奋斗了20余年,致力于自主信息技术体系和产业生态建设,为终结国外垄断集团在中国信息产业中的霸权,实现我国信息产业的高水平科技自立自强做出了不可磨灭的贡献。

 

 

 

CAA:目前我国芯片发展面临很多的关键问题和“卡脖子”的问题,您认为我们如何才能从根源上破解“缺芯少魂”的困局?

胡伟武从宏观上来说,十九届五中全会已经给了我们具体的指导思想,就是构建以国内大循环为主体,国内国际两个循环相互促进的新发展格局。具体来说就是要构建信息产业的新发展格局,构建国内的大循环。信息产业的国内大循环主要由三个主要环节组成。第一个是基于自主IP(知识产权)核的芯片研发,第二个是基于自主指令系统的软件生态,第三个是基于自主材料和设备的生产工艺。这三个基于也是我们国家目前信息产业的三个痛点。

基于自主IP核的芯片研发的痛点。现在国内芯片研发企业使用的IP核99%甚至更多都是国外进口的,比如用ARM的CPU核、Imagination的 GPU核。国内绝大多数的芯片是将这些IP核通过接口经过一定流程变成版图,再通过像台积电、中芯国际等企业生产的外协制作出的。就像过去在中关村制作电脑,在主板上买各种零部件“攒”系统,现在我们是在硅上“攒”系统。如果投入一两个亿,可以在1-2内用ARM的 IP核“攒”出手机芯片,安装上Android就能使用。但是如果要做一个像ARM这样的IP核可能需要5年10年甚至20年。

基于自主指令系统的软件生态的痛点。现在中国的芯片、产业,都基于两个国外平台,一个是英特尔的X86指令系统,另一个是ARM指令系统,中国的IT产业就构建在这两个技术平台之上。用别人的指令系统做产品就好比我们中国人用英文写文章,写的文章可能有人买,可能可以赚钱,但是中国要构建我们的民族文化,就必须基于中国自己的语言。指令系统就是计算机的语言,如果我们的目标是打造第三套生态体系,就必须有自己指令系统,我们的第二个痛点就是我们所有的软件都是基于国外的指令系统编出来的。

基于自主材料和设备的生产工艺的痛点。我们国内的工艺像14nm工艺已经成熟稳定量产了,7nm也研制成功或者基本研制成功。从信息产业的角度来说够用了,或者基本够用,再往下走性能、成本、功耗的“油水”不大了。尤其跟我们自动化相关的公共领域,我认为28nm就足够了,28nm可以满足100%的工控应用的需求。我们现在的问题是我们生产集成电路的材料,比如说大晶圆、光刻胶等还在某种程度上受制于人,生产光刻机等集成电路设备和其他设备也受制于人。因此,我认为从“十四五”开始,我国生产工艺的发展重点没必要再继续跟着美国从7nm到5nm到3nm这个方向去走,而是立足于把已有的工艺,比如说28nm、14nm的材料和设备自主化,花一定时间自主化完成后,我们迭代起来会比西方国家速度快,螺旋上升转起来甚至可以超越西方国家。

“十四五”之前我国集成电路的生产材料和设备还存在受制于人的情况,在“十四五”期间可以有初步缓解。如果要实现根本性的缓解,按照目前速度,应该有两个五年,也就是说到“十五五”期间应该有根本性的缓解。所以我觉得要破解受制于人的问题,需要从三个方面做好,一是芯片研发用自己的IP,二是软件生态要用自己的指令系统,三是生产工艺用自己的材料和设备,然后在应用牵引下形成迭代,螺旋上升。我相信有两个五年我们应该就能建成第三套生态体系,独立于国外Wintel体系和AA体系的第三套生态体系能够做得出来,而且不光是在中国用,我们还可以辐射到“一带一路”国家,也是可以辐射到西方国家去用。这样我们叫做三足鼎立,中国这方面还是应该有贡献。

 

CAA:根据近期新闻报道,有很多龙头企业纷纷开始设立芯片的研发,面对信息产业强大的非市场压力,请您简单谈下龙芯中科核心的竞争力有哪些,在自主生态构建过程中是如何应对的,有什么经验可以分享?

胡伟武:第一,其实芯片要取得竞争力是不容易的,芯片的价值不见得完全是体现在芯片上,而是体现在这个产业要主导一个生态体系。其实作为CPU芯片,它的主要用途是支撑生态。如果做芯片只卖芯片,芯片是不赚钱的。那么龙芯的竞争力在什么地方?我觉得龙芯是唯一一个中国系统地掌握了CPU和操作系统的核心技术企业。比如龙芯有自己的指令系统,龙芯CPU的所有的重要IP包括CPU核、GPU核、内存控制器接口、各种高速的接口都是自主研发的。另外像浏览器、JavaScript虚拟机、服务器中的Java虚拟机、.net虚拟机以及大量的编译系统内核等操作系统里的核心模块龙芯都掌握了,所以我觉得龙芯的核心竞争力就在于它的体系建设。体系建好后,具有不可替代性,包括我们部分基础应用,我称作“一招鲜”,别人没有,只有龙芯平台上有,你要是在某些特定的领域要用这项功能,在X86和ARM平台上都不支持,只有龙芯支持。所以龙芯做芯片、卖芯片是个手段,核心是做生态。龙芯自己构建生态,就是生态的主导者。

第二,就CPU而言,经过20年的努力,基本完成了性能补课。我们最新推出的龙芯3A5000 CPU性能已经逼近市场主流的CPU水平,明后年推出的产品就会达到市场主流产品水平。龙芯的核心竞争力在于它有20年的技术积累,现在形成的技术门槛是由时间积累出来的龙芯推出的基础版操作系统一方面与像统信、麒麟这样的操作系统企业配合,另外一方面采取谷歌的安卓的模式,直接提供给下游的整机或系统企业用,下游企业可以在此基础上形成自己的产品。所以龙芯的核心竞争力是软硬兼修的,既懂操作系统核心技术又懂CPU。我相信国内这样的企业是唯一一家,没有第二家。

 

CAA:2021年是十四五规划开局之年,在这个特别的时间节点,您认为龙芯未来的发展布局是什么样的?

胡伟武:龙芯是从2001年在中科院计算所开始研发,2010年转型成为企业,至今已20年了。通过20年的技术积累,龙芯已经完成了技术补课。这个技术补课不光是实验室的,也是市场的。前10年是在实验室里面进行技术补课,2011年开始是在市场上跟市场磨合,完成市场方面的技术补课,体现为我们的CPU性能跟市场主流比相差无几,操作系统也趋于成熟稳定。所以龙芯缺的是生态。

“十四五”期间,龙芯会完成三个转折,也是十四五规划最核心的内容。第一个转折是从技术补课向生态建设的转折。到十四五期间龙芯的自主生态体系能够初步建成,到十五五期间基本建成,到2035年,基本实现社会主义现代化时,要实现三足鼎立。

第二个转折是从政策性市场向开放市场的转折。龙芯现在的市场主要是像电子政务和关键基础设施的政策性市场。争取在“十四五”期间完成从政策性市场转向开放市场,龙芯迟早要立足于开放市场构建生态。

第三个转折是从跟随性发展的必然王国向自主发展的自由王国的转折。我们的生态体系包括商业模式,可能不像Wintel体系或ARM加安卓的AA体系,我们生态体系应该会有更多的人受益,这是它的一个根本特征。

 

CAA:今年是中国自动化学会成立六十周年,可以谈谈您对于学会未来的发展看法和建议吗?

胡伟武:中国自动化学会应该在我国自主信息产业体系和产业生态建设的过程中发挥牵头组织等重要作用。美国硅谷的发展,就是美国的半导体行业协会发挥了非常重要的作用。中国的产业升级向高质量发展转型,某种意义上就是从早期的中关村模式转成硅谷模式。目前,硅谷的产品一升级,全中国的产品都要跟着升级,未来我们的产业生态会变成像硅谷这样提供基础产品向全世界辐射。那么中国自动化学会应该要起到跟产业协调组织的作用,为我国信息产业新发展格局建设作出重要贡献。

 

CAA:对于学会和企业未来合作,您希望我们能做哪些事情?

胡伟武:过去,中国的信息企业发展,竞争多,合作少。即使合作,也主要是甲乙方的合作,用的产品横向的协同配套比较少。但现在我们做自主的产业体系、技术体系和产业生态,需要更多的协同配套,比如说CPU跟内存配套,跟硬盘配套,主板上有电源芯片、时钟芯片、网络芯片就横向的协同会更加多起来。以龙芯为例,经过20年的努力,我们已经基本完成了技术补课,使用龙芯的CPU操作系统,完全可以做的比用国外的Wintel(英特尔、微软)电脑性能更好,用户体验更棒。目前我们已经具备自主建设的基础,未来需要学会把产业链组织起来,使其发展得更快更好。

另一方面,学会在协调组织方面的作用不可或缺,通过学会可以搭建起企业与政府的沟通桥梁,这样的作用是巨大的。中国的信息产业正在面临着改革开放以来前所未有的创新变局。中央明确要求,企业达成共识,要建立自己的生态体系。目前整个自主产业的发展阶段,特别像90年代的硅谷,很多地方政府都把产业的信息化作为高质量发展的重要的机会。像龙芯在浙江省金华市做的生态体系,自去年下半年开始吸引企业正式入驻,去年就接近10个亿的营收,今年估计会有30-50亿,明年争取达到百亿,这对企业和地方经济而言是双赢的。学会相对于企业而言是更为公立公平,建议学会成立与自主信息体系建设相关的专业委员会,吸引企业联盟,加大支持力度,如果学会能起到穿针引线的作用,与地方政府合作,地方政府给予企业支持,这更有利于产业链的发展,更有利于我国经济发展,更有利于加快建设现代产业体系,实现中华民族伟大复兴。

 

龙芯中科简介:

龙芯中科技术股份有限公司面向国家信息化建设需求,面向国际信息技术前沿,以创新发展为主题、以产业发展为主线、以体系建设为目标,坚持自主创新,全面掌握CPU指令系统、处理器IP核、操作系统等计算机核心技术,打造自主开放的软硬件生态和信息产业体系,为国家战略需求提供自主、安全、可靠的处理器,为信息产业的创新发展提供高性能、低成本的处理器和基础软硬件解决方案。

龙芯中科主营业务为处理器及配套芯片的研制、销售及服务,主要产品与服务包括处理器及配套芯片产品与基础软硬件解决方案业务。目前,龙芯中科基于信息系统和工控系统两条主线开展产业生态建设,面向网络安全、办公与业务信息化、工控及物联网等领域与合作伙伴保持全面的市场合作,系列产品在电子政务、能源、交通、金融、电信、教育等行业领域已获得广泛应用。