龙芯真的不如移动芯片吗？美国禁止向中国超算提供英特尔芯片后影响会多大？ 第1页

可以说，看懂了龙芯和兆芯之争，对中国半导体产业面临的困难就有基本的了解。因为做桌面CPU是最难的。

首先讲兆芯。这家公司是2013年上海国资委与台湾威盛电子（VIA）合资的，上海国资委持股约80%，目前据说已经拿到了56亿国家经费。VIA长期号称是仅次于Intel和AMD的第三大厂商，可它的市场占有率小到可以忽略。感谢FTC（美国联邦贸易委员会）支持自由竞争，反垄断的大棒强制Intel授权给VIA，最新一次延长到2018年，所以VIA是可以跑windows系统的。

指令集，说白了就是计算机芯片的底层语言，里面定义了加减乘除等等各类算法，再往下就是电信号、与非门。具体逻辑层次是这样的：指令集→微架构→CPU→操作系统。指令集可以分为精简指令集（RISC）和复杂指令集（CISC）。举例来说，只定义八卦、然后三生万物，这叫精简；如果定义了log、sin等等一系列数学运算符，这叫复杂。精简指令集在特定应用场景上比较高效，如嵌入式和移动设备；复杂指令集在桌面电脑上比较高效。

不同指令集上运行的程序，相当于汉字跟西夏文的区别，其实都是一样的内容，但就是需要编译。可想而知，商业公司不喜欢往弱势的指令集迁移自己的程序，因此这个领域很容易出现马太效应。更妙的是，指令集可以不断增加指令。因此，尽管专利保护期有限，但是优势指令集可以不断增加新指令，操作系统和应用程序会相应地开发新功能，从而形成新的依赖。旧的指令集，无法运行依赖新增指令的操作系统，或功能受限。

现在世界上还活着的商用指令集只有4种，分别是X86、ARM、POWER（只用在IBM的服务器上，无关这里的讨论）、MIPS，其中X86是Intel和AMD两家技术相互授权的合体，与windows系统并称Wintel霸权。要用windows，就必须X86。ARM和MIPS都是精简指令集，其中ARM现在制霸移动设备，MIPS早先是学院派创造的，比较开放、到处授权、而且不限制各自新增指令另搞一套，可想而知，就是军阀割据，然后就被淘汰了。但是MIPS从技术上来说，在当时是领先的，龙芯在2009年花了不到500万美元，永久买断了MIPS的授权，发展出了自己的指令集，叫LoongISA，并且增加了很多指令，实际已经趋近于复杂指令集。在这些指令集上面，只能运行Linux系统。

这么听起来，抱上VIA大腿的兆芯，岂不是国产CPU当然之选？能跟Intel决战紫禁之巅？

机会是有的，但没那么简单。我非常不看好兆芯。

①VIA拿到的X86授权只到2018年。也就是2018年以后的新指令就不支持了。也就是说，兆芯的windows优势只能维持一段时间。微软跟英特尔是穿一条裤子的，他们肯定会不断升级。兆芯现在卖的电脑，无非是windows的政府和个人用户在联想、惠普之外多了新的选择，还是一样的生态依赖。再过几年Intel若增加新指令支持一下AI、AR，windows跟着发布新版本，兆芯的用户又流失了。毕竟现在2018年谁还愿意用XP、Vista？除非兆芯能及时做到不容忽视的市场地位，以至于微软愿意兼容兆芯自己添加的AI、AR指令集。可现在就是2018年，兆芯成立5年了，市场上有消费者能买到的兆芯电脑吗？

②VIA是台湾的。台湾人太变态了。在美国工作的台湾人又更加变态。半导体产业大陆跟台湾合资的企业很多，都出现非常复杂的抱团、派系、内斗情况。中芯国际也是内部清洗过，为此耽误了时间。台湾人对大陆人抱有非常深重的集体敌意，不合作、怕被取代，尽可能延长自己作威作福的短期利益。

③小学生抄硕士毕业论文学不会高等数学。芯片设计有个非常特殊的情况，不像软件，就算拿到源码，也是两眼一抹黑，根本看不懂，更不要说排除后门、保密了。因为CPU里面的结构超级复杂，软件的源代码那还是人类可以读的标准化形式语言，而CPU纯粹是画图，画啊画，像是把全世界的3维城市地图缩微在里面，你根本不知道哪条路通往哪里。举个例子，哪怕是Intel亲自出马，用“闲着蛋疼”指令集重新设计CPU，它也得先设计一个譬如说主频800MHz的初始版，先点亮屏幕、开机进系统；然后再不断地调整、优化，做到2G主频，做到睿频，再做到多核超线程，与此同时不断地降低功耗。小学生，终究还是要从头学起的，不知兆芯什么时候能毕业？

④综上，兆芯有它的优势和机会。但这个时间窗口是短暂的。考虑到现在微软已经分拆windows部门、转向云计算，win10也被认为是一个长期更新版本，未来可能不太会出现非常重大的X86指令集更新，而且很多用户长期停留在win7，很多大型软件也不太需要指令集花里胡哨的更新，这个时间窗口也许还能延长。目前来看，它是国产CPU里面外部优势最大的，国家往里面大把砸钱，有其道理。今年初，兆芯放话2020年追平AMD。可如果做不到，就相当于忽悠国家抱着希望继续依赖windows生态，成了历史罪人。

⑤最后再讨论非常复杂的知识产权问题。根据FTC与Intel 2010年的和解文件：The extension of the Via license agreement, coupled with the modifications to the change-of-control provisions in Section III.B, open the door to a potential joint venture or acquisition of Via and its x86 license by a strong and well financed entrant to the x86 markets. 在这里提到为VIA与第三方合资或收购“创造了条件”。但在正式的条款里（FTC Docket No. 9341: Section III.B），却并没有完全允许selling off their license or sub-licensing ，而只是说发生控制权变更后，Intel和VIA的收购方要“友好协商”，1年内不得互相诉讼；对于要协商出什么结果，FTC没有规定。要知道，这方面条款本就是专门用来防止新玩家入场。那么，上海国资持股兆芯80%，但是VIA又继续保持独立的法律实体地位，这算不算“控制权变动”呢？兆芯的产品，能算作是VIA的产品吗？我可以想到一条可能的绕过限制的方案：兆芯拿着VIA的源码，在大陆开发出新产品，然后拿这个源码给VIA，VIA假装兆芯是它的外包开发商，名义上拥有新产品的知识产权，然后再把新产品授权给兆芯出售。

同样的情况也可以在AMD 2016年与海光的x86合作上看到。AMD很诚实，它先成立一个在华皮包公司，持股51%，然后把自己的cpu核授权给皮包公司，而非把x86指令集转授权；这个皮包公司实际是海光在管理。这样的话，海光实际是在n-1代AMD的核上搞加工，而不是敞开了在x86的大道上发展；而且知识产权法律上是属于AMD的。就算搞了这样的小聪明，AMD仍然限制海光的产品只能在中国销售，这是吃准了Intel在中国不可能告赢；但这样的技术路线，一方面是永远依附在AMD身上，一方面是把中国以外的市场永久地放弃了。

AMD与Intel之间的互相永久授权，是在进军64位的技术跃迁中，AMD拔得头筹取得领先，技术命名为“AMD64”，凭此跟对方交换授权。现在双方实际互相依赖。因此，尽管上述FTC裁决中，也规定AMD发生控制权变更后，双方要“友好协商”，一般认为，Intel和新玩家还是会达成原有条款。但仅仅是这一层疑虑在，就导致很少有人考虑收购AMD。天知道会怎样！毕竟Intel还是保留了自家的64位技术，说不定它又重新发明轮子，威慑就失效了；现在这份协议是永久互相授权，再谈一次未必就有这么好条件了。

所以，兆芯的根基是非常不牢靠的。毕竟VIA现在对Intel是0威慑。而且它所得到的一切都是FTC的裁决给的，而FTC的主席是美国总统任命的。

也就是说，我在这里写了这么一大段关于兆芯的内容，而兆芯的生死也是操之在彼，跟中兴一个卵样。

那么，再来看龙芯。

我非常尊重龙芯，这家公司几乎是由胡伟武一个人定义了灵魂。我希望龙芯成功，尽管胡博士也有很多缺点。网上毁誉参半，捧的人当它是民族之光，喷的人骂的都是不堪入目的污言秽语。

我就想到哪说到哪吧。

①500万美元

小白总喷龙芯也是买的技术，其实它只用了不到500万美刀就永久买断了MIPS指令集授权。而且指令集授权并不是什么技术，我前面已经说了，只是相当于定义数学运算符而已。CPU的微结构怎么设计，电信号到底怎么执行命令，这才叫真正的技术。

这跟华为海思拿ARM授权完全不是一回事。首先，海思是直接拿ARM的CPU核来改；其次，每次ARM升级技术，海思还得重新买；最后，海思是手机SOC，龙芯是桌面的通用CPU，将两者相比较是关公战秦琼。

②拿了国家多少钱，是不是骗经费，是不是靠党政军养着？

据网友统计，从2002年起，一共拿了7个亿。这是什么概念呢？制造业领域，打版、开模可能要几十万到上百万，做芯片，设计完了、输出版图是没用的，一定要去流片才知道怎么样，流片一次几千万。龙芯这种量级的公司，“量产”了也没多少量，去找人家流片指不定还得求着人家排期。

实际上，龙芯中科，就是中科院计算所的校办企业。2002年，胡伟武就是在中科院领受了研发CPU的任务。龙芯，特别是前期的龙芯，等于是就是计算所的教研室，胡伟武等于是博导。胡老板当时大量使用学生，包括现在也还在计算所办公，不过现在会付租金等，用学生也会发劳务。这也使得龙芯前期开发比较慢，都是学生嘛，还在学呀！

那么龙芯算不算血汗工厂呢？不能算的。计算所实际上就是黄埔军校，龙芯是非常好的实习单位，胡伟武是业内第一流的科学家。现在大热的寒武纪人工智能芯片，是出身中科大少年班、一路读到博士的陈天石、陈云霁两兄弟创办的，这两人CV上的论文，全都是英文期刊，硕博期间与胡伟武合作的论文都有一二十篇，并且都参与了龙芯的工作。华为海思、兆芯里面也很多出自计算所的学生，虽然未必都在龙芯打过杂，但学习上受惠于龙芯的探索是肯定的。国内最新的计算机体系结构教材，就是胡伟武、陈云霁2011年合作编写的。水木清华的CSArch（计算机体系结构）版块上，尽管不是每个人都看好龙芯的前景，但无人不尊重胡伟武团队，不感佩他们的奉献精神。

很多计算所的老师，在龙芯发挥余热，是不拿钱的。

有意思的是，除了兆芯的人，由于利益冲突，理所当然地喷龙芯。而其他喷龙芯的所谓“业内人士”，总是以核心的CSArch往外，成同心圆结构扩散，越是外行喷得越凶。这规律很明显，喷自己业界的第一流专家，只能自暴其丑。

龙芯拿的这7个亿，换陈氏两兄弟都够本了。这样还对不起国家吗？

再说了，龙芯的芯片几年前已经在宇航和工控领域站稳了一席之地，早就自负盈亏，2017年营业收入1.5亿，利润2000万。宇航、抗辐照芯片就不说了，龙芯是国内唯一能做的，国家并没有禁止其他企业去开发，牛逼你去呀？工控的应用市场大多是民用的，搞智能电表、智能门锁、数控机床之类的，都是充分竞争的市场，能卖出去是市场的选择。至于党政军领域，早年间确实龙芯独大，但后来各种“技术引进”的公司都掌握了“自主技术”，这块现在竞争也厉害，龙芯也就分点粥喝，毕竟公务员大爷们都不习惯用Linux系统，没办法炒股呀！

③毛思想

这其实是最惹眼的，毕竟网上恨主席的很多。胡伟武到哪演讲都穿中山装，崇拜主席、雷锋、邓小平。但他讲毛思想，只是运用“实践是检验真理的唯一标准”、“矛盾是对立统一的”这样的“哲学”来思考，并不是讲阶级斗争。那套唯物辩证法，虽然土气、显得僵化，但是对于科学家来说是足够自洽了。

其实胡伟武的文章，删掉那些像思想政治考试里特意“踩点拿分”的“理论应用”部分，完全一样说得通。每个人有每个人思维的方式，何必政治化呢？任正非讲话喜欢用军事术语，集团冲锋啊、开炮啊等等，又怎么样呢？我只以能力和成败论英雄。

至于说他政治投机，这种就太不懂事了。组织对毛派什么态度，大家不知道吗？邓小平说最重要的是要防哪边？之后到现在都三代了，真要投机得赶时髦的。

④心比天高

胡伟武还有一个特点，他心比天高，想的就是做最难的，战胜最顶级的对手。譬如龙芯2F，现在贡献最多的营收，但胡博士每次拿到外边讲，总是提用在北斗上，授权微架构给军队做雷达，等等。在他眼中，为国家做的这些才是最光荣的；为市场做的，走dirty cheap路线的，属于南泥湾。

龙芯最困难的时候，员工到了馒头咸菜的地步。我想这也是胡崇毛的原因，不崇毛他们坚持不到今天。龙芯到今天17岁了，胡伟武对外讲，争取做到30年的时候追平世界领先。30年时间，这是一整代科学家把职业生涯完全奉献出来。

⑤企业文化

龙芯很特别，带有学院的特色或者说限制。节奏比较慢，加班较少，很穷。优秀员工奖只有几百元；搞大学生龙芯杯等，申请设备要填写一堆表格，只能优惠一两千、不能免费送。

很早就搞了员工持股，尽管没有利润可以分红。有民企和私募投资，最大的但都是不入流的合作方，到现在也没宣传过什么pre-A、A轮、B轮。最大的外部股东、合作伙伴叫江苏梦兰，是做纺织的，创始人是三八红旗手、劳动模范，基本相当于老干妈的党员版。十几年来，这家公司就一边卖床品，一边推销龙芯。

发布会的PPT简直是负美化，一看就知道是用Linux上金山WPS敲的。

人家Intel命名微结构，叫Sandy Bridge、Haswell、Skylake，听起来就高大上；龙芯却命名为GS264、GS464、GS464E。啥意思呢？GS是英文Godson（上帝之子）的缩写，看起来很乡村非主流对不对？其实它来自中文“狗剩”的谐音，一开始胡伟武就觉得取个贱名好养活。GS264，就是“狗剩2号64位”。

简单讲，就是村炮。

⑥技术到底怎么样？

前面只是提了一堆背景信息。大家最看重的还是东西到底做得怎么样。如果能脚踢AMD，拳打Intel，最凶恶的喷子也得跪下唱征服。但是，可惜，还没有这么厉害。

我非常推荐大家去读胡伟武自己写的一系列介绍历程和反思得失的文章。他不仅从头至尾介绍龙芯的每一个技术转折，而且会介绍面对何种处境、出于什么考虑、采用了什么方案，之后反思发现什么问题、又采取什么改进。早年的文章请搜索“中国龙芯CPU的调查与研究 弯曲评论”。但推荐阅读集大成的万字长文《我们的龙芯3号——致龙芯15周年》。

龙芯最大的失误，在于00年代初，错误地选择了多核路线、忽视单核性能。但个人电脑的程序运行，大多只用一个核心，用一个核心完成速度最快、体验最好，Intel不但拼命做高主频，后来还采用睿频技术。大家今天也可以看到联发科搞的手机芯片奇技淫巧，8核、16核，然并卵，打开APP就是卡。

简单说吧，兆芯借来的VIA马甲，最近一次用在个人电脑上，是2009年的低端笔记本，离现在还不太远，跑Win7是没问题的，甚至还能打LOL。差不多相当于当时的Intel 赛扬系列。

龙芯1号，2002年第一次点亮屏幕，还是实验室状态，266MHz，性能相当于1995年推出的奔腾Pro。

龙芯2号，2003年从0.13微米制程开始，由于多核修正主义错误路线的干扰，单核性能被甩开，但在2006年做出了龙芯2E，1GHz、90纳米，性能相当于2001年左右的奔腾3、奔腾4（180~130纳米）。奔腾4后来狂飙突进，制程做到65纳米，主频搞到3.4GHz，将竞争对手远远甩开。之后就是龙芯2F，800MHz，这时候尝试做过笔记本，叫做逸珑迷你笔记本，塑料外壳，大概相当于小霸王学习本；还做过教育一体机，用在中学电脑机房，没多久就被淘汰了。后来龙芯2F就去做工控了，因为当时市场上缺少廉价的通用芯片，虽然没做成桌面市场，但好歹是能够赚钱养活自己了。

龙芯3号，这段时期进行了重要的微架构更新，一开始更新到GS464，2009年推出龙芯3A 1000，65纳米，1GHz。又搞了逸珑迷你笔记本，这回是金属外壳，还是没人买。2015年更新到GS464E，推出龙芯3A 2000，这是一次重大升级，按龙芯说法是相当于2012年Intel的 Ivy Bridge架构。主频仍然是1GHz，跟Intel不能比，但龙芯的意思是若把Intel降频到1G，只比较微架构，两者差距不大了；而主频上不去，一方面是代工厂不行，龙芯只有两个选择，要么中芯国际（SMIC）要么意法半导体（ST），他们工艺都落后，良率也不行，同样制程出来的产品比别家差；另一方面是龙芯也需要跟代工厂交流，根据每家的工艺情况优化设计，可龙芯量小、流片的钱也少、代工厂热情不高，而且还在两个厂来回流浪，其配合情况可想而知。2A 2000是在中芯国际用40纳米制程做的。

2016年，又是重要的节点。龙芯基本上稳固了与合作时间最长的意法半导体的关系，ST工艺稍好于SMIC。用28纳米技术推出3A 3000，主频1.5GHz。这是里程碑的成就。尽管一直都还没有达到奔腾4系列后期型号的水平，代差从最早的7年被拉到超过15年，但是龙芯到这一步已经追平眼前最主要的竞争对手，也就是兆芯它爹VIA 2010年冬眠时候的水平。也就是相当于2009年的赛扬。

还记得前面写的吗？还活着的4大商用指令集，X86、ARM、POWER、MIPS，X86的老三就是VIA（投胎了兆芯），POWER不做个人电脑，ARM还保持精简指令集的状态，windows特别给它做了适配，但是至今还是扑街状态。MIPS阵营扛大旗的就是龙芯了。这么一算，哎呦，并列世界第三啊。世界第三啊朋友们。

龙芯3A3000 搭载深度Deepin系统，基本堪用了。现在可以用FireFox、WPS、VirtualBox、Skype、Telegram、Kodi、网易云音乐、搜狗拼音输入法等，总之一个日常使用Mac的码农和文字工作者，就完全可以迁移。Linux占用资源较少，因此较低配置也足够流畅。深度团队也是我非常敬佩的国产操作系统民营开发商，在深度应用商店上可以看到他们努力适配的许多应用，以及自己动手开发的原生系统应用，他们也向开源社区回馈自己的代码。这里向大家推荐这款最适合国人使用的Linux系统。电脑最终还是为了用，没必要折腾。中标麒麟那是政府保密需要，Cent OS那还是跑服务器比较好，轻量级的那是复活老古董当下载机专用。人还是不要让工具折腾了。

另外，龙芯自己对开源社区也是非常友好的。它依赖Linux系统，这也是当然之义。

⑦未来的技术路线图

兆芯2017年12月发布会宣布，下一步是3GHz 主频、16纳米制程。该公司看了VIA5年的代码，型号数字倒是每年进一位，都是原地踏步，参数几乎完全一致，外面的市场上也完全见不到实物。但这次发布会特别强调代码自有率100%，研发工作均由国内工作完成，基于兆芯5000的个人电脑（我猜就是2009年的产品终于洗完了代码，升级一下固态硬盘、DDR4）2018年将会上市。如果代码已经洗干净、消化了，那2020年确实有可能取得明显进展。

龙芯2018年1月更新的白皮书V2.9版本，其中技术路线图显示下一步将以3A4000为Tick，以3A5000为Tock。3A4000采用28nmFDSOI工艺，主频达到2GHz，预计2018年底流片。2020年更新微结构版本到GS464V，推出3A5000，16nm，2.5GHz。

可以看到这对冤家至少现在对外面放风咬得很紧。但我个人认为龙芯更有可能兑现。一直认真做事的人，是会留下脚印的。