CPU处理器|龙芯:中国一定要建立自己的CPU生态 不能重复日本错误

2021年12月9日-11日,2021第六届全球人工智能大会(GAIR2021)于深圳正式召开 。历经五年,见证数次潮水的转向,成为目前为止粤港澳大湾区人工智能领域规模最大、规格最高的学术、工业和投资领域跨界盛会 。
在大会第二天举办的“集成电路高峰论坛:国产高端芯片之路”上,汇聚来自学术界、产业界和投资界的15位大咖,共同探讨了国产高端芯片的实力以及RISC-V带给中国芯片的机会 。
CPU是一个复杂系统,在我们国家追求自主性的过程中,牵涉到三个维度的自主性,包括基于自主IP核的芯片设计、基于自主指令系统的软件生态,以及基于自主材料设备的生产工艺 。
一个芯片里集成大量的IP核,IP核是否自主设计是最基础的维度 。指令集系统承载着软件生态,软件生态控制着产业体系,而产业体系是最大的卡脖子环节,基于国外指令集不可能发展自主的信息产业体系 。由此,自主性显得十分重要 。
CPU处理器|龙芯:中国一定要建立自己的CPU生态 不能重复日本错误
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龙芯彭飞指出,中国一定要下定决心构建独立于Wintel(Windows+Intel)体系和AA体系(ARM+Android)之外的自主的信息技术体系和产业生态体系 。
前两大生态体系——X86的生态体系和ARM的生态体系——是美国主导的信息化生态体系,未来要有基于我国的指令系统、国产的操作系统形成的,和这两个生态体系平行的一套生态体系 。
除了自主性,指令集的兼容性也很重要 。龙芯中科基于二十年的CPU研制和生态建设积累推出的LoongArch指令系统,充分考虑兼容生态的需求,融合X86、ARM等国际主流指令系统的主要功能特性,并依托龙芯研发团队在二进制翻译方面十余年的技术积累创新,可实现跨指令平台应用兼容,从而达到融合生态的目的 。
以下是彭飞在GAIR 2021的演讲内容,进行了不改变原意的编辑整理:
今天从CPU的角度介绍一下基于指令集的国内发展现状 。CPU是一个复杂系统,在我们国家追求自主性的过程中,主要牵涉到三个维度的自主性:
1、自主IP核 。
一个芯片会集成大量的IP核,CPU、GPU仅是其中一个IP核,IP核是否能自主设计是考虑自主性最基础的维度 。
2、基于自主指令系统的软件生态 。
指令集是芯片对外的接口,同时是承载上面软件生态的体系基础 。
过去,全世界基本上是基于两大生态体系:一是基于Windows+Intel,X86架构的产业生态体系;二是AA体系,就是ARM+Android,ARM架构的产业生态体系,分别在桌面服务器、移动设备领域构建出了两大体系 。我们国家要打造第三套信息化体系 。
2020年,龙芯中科正式推出了自主指令系统LoongArch,不包括国外任何授权,是跟X86、ARM平行的指令系统 。
3、自主材料的设备工艺自主性 。
现在外界常说的“卡脖子”问题,“卡”得最严重的就是这个维度 。为什么会出现这种情况?
可能有两方面原因:一是我国没有承接国外先进的产业转移 。集成电路起源于美国,当集成电路生产,从美国向外产业转移的时候,有的转移到日本、转移到韩国,有的转移到我们国家的台湾,但没有转移到中国大陆 。
另一个是过去国家集成电路设计相对比较薄弱,不能通过设计带动工艺的发展 。不过,这几年我国芯片设计能力有了大幅提升,通过芯片设计带动整个工艺快速发展,从行业发展来看,虽然还有差距,但相信再过五到十年,这个差距可以补齐 。
在70年代,美国硅谷的各种芯片蓬勃发展,当时芯片设计还不是美国一家独大,日本、欧洲、韩国都有芯片设计能力 。Intel曾在70年代向日本公司授权,让其采用兼容Intel的架构设计CPU,这些CPU既便宜又好用,后来还反销到美国 。1986年,美国挥起了制裁的大棒 。