眾所周知，集成電路是我國信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心領域，而CPU(中央處理器)則是集成電路中的核心元器件。目前國家對信息安全有著迫切的形勢要求，如果沒有 CPU的國產(chǎn)化與自主化，國家安全將無從談起。最近一年多來，國產(chǎn)CPU發(fā)展亂象叢生，中國芯目前究竟發(fā)展如何，本文將為大家揭開國產(chǎn)CPU的面 紗，探討國產(chǎn)CPU的自主可控之路。

國貨當自強，國產(chǎn)CPU的發(fā)展之路

一說起國產(chǎn)CPU，大家自然會想到“龍芯”。“龍芯”是中國科學院計算所自主研發(fā)的通用CPU，是我國第一款高性能通用CPU，目前龍芯已經(jīng)發(fā)展到第三代產(chǎn) 品“龍芯3號”，采用MIPS64位指令集，具備八個處理器核心，主頻1.2GHz，龍芯系列CPU在處理器設計上具備核心自主知識產(chǎn)權。

除 “龍芯”外，國產(chǎn)“飛騰”“申威”系列處理器等也是國產(chǎn)CPU的代表，其中“飛騰”是國防科技大學計算機學院開發(fā)的銀河飛騰系列高性能通用CPU，“申 威”處理器由國家高性能集成電路(上海)設計中心自主研發(fā)，具體由江南計算所研制實施。上述處理器都在國產(chǎn)高性能超級計算機中有過亮相，并得到了國家科技 重大專項“核高基”項目的專項資金支持。

但國家和民眾對于國產(chǎn)CPU應用的期望遠不止于幾臺“超算”那么簡單。目前，國產(chǎn)CPU給大家的感 覺也似乎只是在某些“特定”領域得到了應用，而市場上主流的各類服務器、臺式機、筆記本、交換機等量大面廣的產(chǎn)品，大家還是很少看到國產(chǎn)CPU在上述領域 有真正成熟的商業(yè)化應用。而目前國內的安全形勢和IT國產(chǎn)化進程，也顯然對于上述產(chǎn)品的國產(chǎn)化市場替代有著更加迫切和實質的需求。

在產(chǎn)業(yè)化 方面，“龍芯”作為上述CPU的代表，2010年，龍芯中科技術有限公司正式負責龍芯CPU的產(chǎn)業(yè)化運作，其負責人胡偉武總裁曾表示，三年產(chǎn)業(yè)化轉型之 后，龍芯發(fā)現(xiàn)，落后的軟硬件生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)成為制約其發(fā)展的主要瓶頸。以產(chǎn)品種類論，龍芯過去三年產(chǎn)業(yè)化確實發(fā)展快速。2010年，龍芯只有2款可以賣的芯 片產(chǎn)品，2011年有4款，到2012年，這個數(shù)字已經(jīng)達到10多款。目前龍芯在安全領域和嵌入式市場已經(jīng)有所成績，但胡偉武曾在公開報告中指出，軟硬件 生態(tài)系統(tǒng)的滯后已經(jīng)開始制約龍芯發(fā)展。“雖然龍芯已經(jīng)在完善軟硬件生態(tài)上做了很多，但還遠遠不夠，而且已經(jīng)成為制約龍芯發(fā)展的首要瓶頸。”

國產(chǎn)市場迎來實質性利好，CPU巨頭一擁而上

最 近兩年，各類信息安全事件的愈演愈烈使得國家意識到必須要在國產(chǎn)化上加快步伐，尤其是核心器件的國產(chǎn)化，工信部在《2015年工業(yè)強基專項行動實施方案》 指出，通過10年左右的努力，力爭實現(xiàn)70%的核心基礎零部件(元器件)、關鍵基礎材料自主保障，部分達到國際領先水平。

與此同時，國產(chǎn)CPU似乎也迎來了發(fā)展的良機，各個國際CPU巨頭廠商也開始對中國表示出了前所未有的開放態(tài)度，愿意與國內資本方合作，成立國內CPU企業(yè)，共謀集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

2013年4月，上海兆芯集成電路有限公司成立，上海兆芯由上海市國資委下屬上海聯(lián)和投資有限公司和威盛電子股份有限公司合資成立，注冊資本2.5億美元，研發(fā)中國自主知識產(chǎn)權的X86架構核心處理器芯片，號召推動中國信息產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展。

2014 年10月，江蘇省經(jīng)信委與IBM公司簽署了共同推動中國OpenPOWER芯片生態(tài)系統(tǒng)和產(chǎn)業(yè)鏈建設的合作備忘錄，蘇州中晟宏芯信息科技有限公司與IBM 公司簽署了芯片知識產(chǎn)權授權方面的進一步合作協(xié)議，蘇州中晟宏芯計劃通過獲得IBM POWER架構、POWER8相關知識產(chǎn)權以及芯片設計工具的許可，在中國市場開發(fā)和推廣POWER服務器的處理器產(chǎn)品。

同樣是2014年 10月，中國電子信息產(chǎn)業(yè)集團有限公司(以下簡稱“中國電子”)旗下中國振華電子集團有限公司“飛騰CPU”項目簽約儀式在天津濱海新區(qū)隆重舉行，標志著 中國電子正式邁入信息安全高端芯片領域。2015年3月26日，中國電子在京召開“CPU與網(wǎng)絡交換芯片新品發(fā)布暨成果推廣會”，發(fā)布了采用ARM指令集 的FT-1500A系列處理器，并宣布可實現(xiàn)對Intel中高端“至強”服務器芯片的替代，

一時之間風云突變，各大國際CPU廠商都在國內找到了合作伙伴，并表現(xiàn)出了前所未有的開放，是真心合作，還是尋求“代言”?不管出于何種考慮，國際CPU廠商顯然已經(jīng)感受到了中國市場的國產(chǎn)化力度，并希望與中國一起分享國產(chǎn)化市場的紅利。

但 事實證明CPU芯片的國產(chǎn)化之路還有很長要走。自成立以來一直保持神秘背景的上海兆芯公司，2014年已經(jīng)推出了其采用X86架構的國產(chǎn)兆芯處理器，但從 用戶拿到的實際樣品來看，芯片封裝上竟然還赫然印著威盛“Nano”的商標字樣，而據(jù)稱這款國產(chǎn)兆芯芯片與威盛公司在2008年推出的“Nano”芯片似 乎并無二致，知識產(chǎn)權也還在對方公司手里。而關于IBM Power處理器在國內的合作，據(jù)參與項目的相關專家透露，IBM雖然在開放POWER架構的處理器授權方面表現(xiàn)出了足夠的誠意，但由于IBM的 POWER處理器設計流程與工藝相當復雜，是一個龐大的系統(tǒng)實施工程，并不是通過給IBM公司支付一筆不菲的授權費就可以簡單解決，后續(xù)如何讓國內公司完 整地承接POWER處理器設計并不受約束的發(fā)展，以及如何實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化盈利，也還是懸而未決的問題。

“國產(chǎn)”與“自主”的命題之爭

“國 產(chǎn)”一詞，一直以來是個爭議很大的用語，目前我國對于“國產(chǎn)”還沒有統(tǒng)一的界定標準。某些觀點顯然是不合適的。例如：有人說，只要公司在中國注冊、交稅， 就是“中國公司”，它的產(chǎn)品和服務就是“國產(chǎn)”。也有人說，“本國產(chǎn)品是指在中國境內生產(chǎn)，且國內生產(chǎn)成本比例超過50%的最終產(chǎn)品”，甚至還給出了按材 料成本計算的公式。顯然，這樣的“標準”只適合粗放型產(chǎn)品，完全不適用于高技術領域。

而更深層次的問題，則是在國家對網(wǎng)絡與信息安全日益重 視的情況下，是否國產(chǎn)就意味著自主安全?中國工程院院士倪光南在近期接受的采訪中指出，自主可控是增強網(wǎng)絡與信息安全的前提。而對自主可控的理解，主要包 括以下幾個方面：一是知識產(chǎn)權自主可控。在當前的國際競爭格局下，知識產(chǎn)權自主可控十分重要，做不到這一點就一定會受制于人。第二、技術能力自主可控。技 術能力自主可控，意味著要有足夠規(guī)模的、能真正掌握該技術的科技隊伍。技術能力可以分為一般技術能力、產(chǎn)業(yè)化能力、構建產(chǎn)業(yè)鏈能力和構建產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)能力 等層次。三是發(fā)展自主可控。我們不但要看到現(xiàn)在，還要著眼于今后相當長的時期，對相關技術和產(chǎn)業(yè)而言，都能不受制約地發(fā)展。

倪院士還在撰文 中列舉了中國電視產(chǎn)業(yè)的例子以說明長期發(fā)展的重要性。眾所周知，前些年我國通過投資、收購等等，曾經(jīng)擁有了CRT電視機產(chǎn)業(yè)完整的知識產(chǎn)權和構建整個生態(tài) 系統(tǒng)的技術能力。但是，外國跨國公司一旦將CRT的技術都賣給中國后，它們立即轉向了LCD平板電視，使中國的CRT電視機產(chǎn)業(yè)變成淘汰產(chǎn)業(yè)。信息領域技 術和市場變化迅速，要防止出現(xiàn)類似事件。因此，如果某項技術在短期內效益較好，但從長期看做不到自主可控，一般說來是不可取的。只顧眼前利益，有可能會在 以后造成更大的被動。

從CPU自主化角度來看，目前國內的CPU企業(yè)分為兩種，一種是采用國際上成熟的CPU核，如華為海思、瑞芯微、全志 等企業(yè)，采用基于ARM的CPU核心來做自己的SoC(單芯片系統(tǒng)方案)芯片，這種方式雖能夠快速推出系統(tǒng)級芯片方案并占領市場，但還談不上CPU核心的 國產(chǎn)與自主。目前，“飛騰”CPU的產(chǎn)業(yè)化企業(yè)----天津飛騰公司也放棄了自主研發(fā)處理器核，而是直接采用ARM提供的64位V8系列處理器核，與海思 的“麒麟”系列手機芯片所采用的ARM處理器核屬于同一個系列。但這樣做出來的所謂國產(chǎn)芯片問題也很明顯，芯片中的處理器核心仍然依賴于國外CPU廠商， 就像我們之前拿現(xiàn)成的CPU、主板、內存去“攢電腦”一樣，只是現(xiàn)在變成了“攢芯片”。

另一種則是真正意義上進行自主研發(fā)處理器核心的企 業(yè)，目前國內在這方面的單位卻日益變得鳳毛麟角。目前能夠看到的似乎只有“龍芯”和“申威”兩家老牌單位還在堅持，這兩家單位一直基于自主設計的CPU核 心架構進行研發(fā)并不斷更新?lián)Q代。2014年11月，中科曙光面向服務器市場推出國產(chǎn)龍芯3B服務器，開始在商用服務器市場加快產(chǎn)業(yè)推廣，與此同時，龍芯架 構的性能不足等問題也在被不斷的詬病和質疑，最近，《中國科學：信息科學》期刊刊登了下一代龍芯架構的相關論文，介紹了新產(chǎn)品的具體改進與多項性能測試數(shù) 據(jù)，從數(shù)據(jù)上看，龍芯處理器的跑分并不輸于國際主流中檔處理器，其同頻性能已接近Intel Ivy Bridge架構水平。龍芯自己對此的判斷是，“性能的問題將在一兩年內真正得到解決”。慢進則退，近兩年來龍芯顯然開始加快自己產(chǎn)業(yè)化的進程，并希望以 實際成績來回應質疑，避免國產(chǎn)CPU的“運十”悲劇重演。

國產(chǎn)CPU陷入產(chǎn)業(yè)迷局，自主化之路何去何從?

隨著近幾年國產(chǎn)CPU的持續(xù)發(fā)展，以及國產(chǎn)化自主浪潮的到來，一時間內國產(chǎn)CPU產(chǎn)業(yè)發(fā)展頭緒萬象。一方面國內傳統(tǒng)CPU企業(yè)如龍芯等堅持自力更生并積極探索市場化，并開始在 行業(yè)應用取得突破，另一方面國外主要CPU 廠家都在國內找到了合作伙伴，并希望與國產(chǎn)廠商共同謀求國產(chǎn)化市場紅利。不同CPU架構與產(chǎn)業(yè)實體的多頭發(fā)展，中國面臨在CPU重大產(chǎn)業(yè)路徑上的選擇難 題。

與CPU產(chǎn)品發(fā)展配套的另一個重要層面是基礎軟件。目前國家已經(jīng)在一些涉及經(jīng)濟命脈的重要行業(yè)推廣操作系統(tǒng)的國產(chǎn)化，企業(yè)層面也涌入了 一批做國產(chǎn)Linux軟件系統(tǒng)的大軍。軟硬一體化協(xié)同發(fā)展已經(jīng)成為業(yè)界共識，國產(chǎn)基礎軟硬件面臨著共同實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)替代的歷史性機遇。但同時我們也可以看到， 國內不管是CPU企業(yè)還是操作系統(tǒng)企業(yè)，其面臨的能力差距與產(chǎn)業(yè)生態(tài)差距也是明顯的。國產(chǎn)基礎軟硬件廠商目前要取得產(chǎn)業(yè)突破，缺的并不僅僅是資金和政策， 而更多地是自主創(chuàng)新的能力。CPU作為一個涉及芯片設計、工藝、封裝與軟件的大系統(tǒng)工程，目前國家層面似乎缺少相關實質性規(guī)劃。

不久前媒體 報道美國禁止Intel向中國出口高性能CPU用于中國超級計算機，再一次警醒了國人，缺少自主可控的“芯”，一切信息化設備就都是無本之末，就會永遠在 信息產(chǎn)業(yè)上受制于人。目前，我國信息產(chǎn)業(yè)迎來了前所未有的發(fā)展機遇，如果國家相關部門能夠加強頂層設計，明確CPU產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑，對于壯大自主軟硬件產(chǎn)業(yè) 生態(tài)，抓住時間窗口實現(xiàn)跨越發(fā)展將會大大有益。而對于國產(chǎn)CPU廠商而言，要想取得突破，仍然需要牢牢把握核心技術，不能急功近利，在核心技術方面不能抱 任何幻想，否則發(fā)展會失去動力。未來兩年國產(chǎn)CPU能否抓住機遇在市場上真正實現(xiàn)跨越發(fā)展，還讓我們拭目以待。