龙芯CPU的奋斗之路

电子发烧友网报道（文/黄山明）近日，龙芯中科技术股份有限公司董事长在接受媒体访问时表示，阿里、华为等企业如今做芯片为何能够做成，主要是因为如今集成电路芯片门槛很低。理论上只需要两三亿，就可以不用一个研发人员做出一个手机芯片，因为所有IP都可以买得到。

此言论一出，引起各方的激烈讨论。当前国内正值半导体行业蓬勃发展的阶段，也涌现了许多优秀的半导体芯片公司，而如今这些芯片公司产品能够成功，也是由于站到了前人的肩膀上，不仅是国内企业如此，包括业界巨头如高通、三星、联发科等，都是如此。但是，鲁迅说过，从来如此，便对吗？

国产芯的奋斗之路

胡伟武何许人也，从目前公开的资料显示，是现任龙芯中科技术股份有限公司董事长，中国科学院计算技术研究院研究员，总工程师，博士生导师。龙芯CPU便是在胡伟武带领团队艰苦攻关而诞生的。

在上世纪90年代，我国的高性能计算机与国外先进产品性能相差巨大，但石油勘探、天气预报等重要工作都需要使用到高性能计算机，而这些计算机也只能从国外通过特批的方式进行购买。

并且即便是购买回来的高性能计算机，也需要在国外操作人员的监督下使用。当年在科学界流传着一个“玻璃房子”的故事，在一间通透的玻璃房间内，摆放着一台美国购买来的超级计算机。而中国的科学家只能在美方的监视下才能上机操作，并且不得用于军事目的。

有鉴于此，中国的科研人员决心要做自己的高性能计算机。而制造高性能计算机的关键就在于CPU的自主研发，2000年，才刚刚33岁的胡伟武便承担了研发CPU的课题。

到了2001年，胡伟武团队终于做出了龙芯的原型系统，可以将操作系统跑起来了。到了2002年，在中科院计算所北楼，安装了“龙芯1号”CPU的计算机正常启动工作，这也标志着中国人只能依靠进口CPU制造计算机的历史已经终结。

但龙芯的出现，并没有彻底改变国内CPU市场的格局，尤其在2006年，国产汉芯事件发生以后，对于龙芯而言，境遇更加艰辛。

国产芯片面对Intel、Arm等国际大厂，压力巨大，尤其在半导体芯片领域，先发优势明显，当市场已经被国外厂商占据以后，就可以利用市场优势来进行产品的快速迭代，进一步拉开与国产芯片的距离，这对于国内厂商而言，几乎是一个死局。

以龙芯为例，尽管造出了中国人自己的CPU，但基本上只能应用在特定领域，在性能上更是与国外顶尖产品相差十几倍。

到了2012年，龙芯面临了一次危机，国家重大专项资助不再支持自主通用CPU。直到2015年，龙芯才终于实现了盈亏平衡。

站在巨人肩膀上的企业芯片

在当年，不管是龙芯、飞腾、神威等国内厂商，想要设计一款CPU都是非常困难，主要难点就在于架构的设计。如今许多芯片厂商可以直接使用Arm架构，但龙芯是自己设计的，当年指令集都需要得到授权，并且有钱也不一定买得到。

即便买到了指令集，还需要从头开始设计自己的体系，比如处理器指令集是一套标准，主板显示芯片是一套标准，就连显卡到显示器的接口都有自己的一套标准，如果要接入PC还需要转接才行。

好处当然是自主可控，并且手握标准就能够成为行业中的绝对上游，前提是行业中承认这个标准。但是如果标准还没有得到整个行业的认可，那么就会导致一家一个标准，互相都不兼容，开发成本高，性能可能也好不到哪里去，最终只能淘汰。而市场中的霸主x86架构基本是不对外授权的，因此厂商只能自己设计架构。

但是随着Arm的出现，市场改变了，Arm已经将架构设计好了，并且可以对外授权，还有配套的GPU总线，只需要打包购买就可以了。虽然芯片从设计到流片依然不容易，当时已经比当年简单太多。

Arm指令集的普及也让市场环境得到了改善，那就是拥有了操作系统和软件的支持，即便不购买Arm的架构，只是买指令集授权，然后厂商自己设计出处理器芯片，也不用担心没有软件进行支持。

这是Arm的一个巨大优势，要知道当年龙芯即便设计了自己的CPU，也很难有多少软件可以支持。为了解决软件生态的问题，龙芯选择了MIPS架构，2009年中科院购买了MIPS架构授权，龙芯正式对外宣布兼容MIPS指令集。

今年4月15日，龙芯发布新一代自主指令系统架构——龙芯架构 （LoongArch）。胡伟武介绍，龙芯架构从整个架构的顶层规划，到各部分的功能定义，再到细节上每条指令的编码、名称、含义，在架构上进行自主重新设计，具有充分的自主性，同时也能兼容多种主流指令系统。

而在一些厂商购买了Arm的IP之后，设计出来的高性能核心，其生态系统天然就是存在的，依靠Arm架构，国内厂商可以设计出性能不输于国外大厂的高性能芯片。这也是为何如今大多数国内大厂如华为、阿里等，都选择用Arm架构。

当然，如今RISC-V开源指令集架构也开始受到国内厂商的广泛关注，也可以做到在技术上完全自主，不过这就是另一个故事了。

忧虑与希望

胡伟武评价如今阿里、华为造芯之所以能够成功，主要由于集成电路的制造门槛已经降低了，这并不是刻意贬低。而是释放出一种忧虑，因为芯片虽然成功造出，但并没有形成真正的技术壁垒。

胡伟武透露只需要两三亿元，就可以在不用一个研究员的情况下造出一个手机芯片，因为如今所有的IP都可以买得到。如果不会设计，还可以付费让国内一些企业做好，再找台积电或者中心国际将芯片封装完成，一颗全新的芯片就做好了。

在当前时间段，选择这样去做并没有什么不好，甚至可以显著地降低企业的成本，让国内芯片厂商增加自己的竞争力。同时还可以通过市场来培养大量的高端集成电路人才，来弥补过去几十年所欠缺的空白。

而让胡伟武真正忧虑的是，国内厂商在使用Arm架构的同时，也需要坚持研发自己的架构，做到自己定义指令集，自主生产半导体制造设备，设计自主可控的处理器，采用自主定义的接口，GPU、网络协议、操作系统，都可以实现完全国产化。

实话说，在过去经济全球化的市场格局下，这种提议显然是不符合市场规律的，因为什么东西都要自己来，显然是无法竞争的过全球一起合作制造出的产品。并且分工合作，不仅能够有效降低成本，还能让这个市场更加专注，做出性能更强劲的芯片。

比如日本专注于半导体原材料，美国专注于芯片设计IP，荷兰拥有顶尖的光刻机技术，韩国以及中国台湾地区拥有高端的芯片制造技术，而中国大陆具有广袤的市场以及大量的成熟技工。

如今，受到疫情以及中美冲突的影响，全球合作的氛围已经发生了改变，国产替代的浪潮也开始兴起。因此，胡伟武的建议是有必要性和长远性的。

需要明确的是，想要做到真正的自研太难了，高通与三星都曾自研过核心架构，甚至一度做得比Arm的公版核心还要更优秀一些，当然还比不上苹果。

而联发科选择了堆叠核心这种简单粗暴的方式来提升芯片的性能，受到性能不足、成本高企的高通最终也放弃了自研核心架构，转而学习联发科用Arm公版核心进行堆叠。

三星的自研核心架构更是屡屡爆出兼容性问题，最终甚至导致三星的手机部门都不愿意采用自己的芯片，转而采用高通的芯片。因此如果来说，安卓阵营手机芯片厂商基本都是采用Arm公版核心进行堆叠的方式，再交给台积电或者三星来代工，各家已经没有太大的区别。

所以，自研架构想要成功并不是一件容易的事。好消息是，近几年国内半导体市场景气高涨，国家政策大力扶持，涌现了许多优秀的半导体企业。也有许多立志做真正全国产芯片的公司诞生，从架构、设计、制造到封装，都全部国产化，中国市场很大，如今也给了这些企业生存的空间。

当前全球信息产业主要有两个体系，一个是Wintel（微软+英特尔），另一个是AA（安卓+Arm），不论是龙芯架构，还是RISC-V，打造第三套属于中国自主的新生态，应当成为未来坚定的目标。只有打造自己的企业，才能掌握主导权，才能让产业有利润健康发展。

小结

集成电路芯片作为核心技术，最好要有自己的技术壁垒，现在技术不强学习别人的路子也没错，但最好别忘了最后要走出自己的路。技术不强就通过研发去改进，让产品在使用中不断迭代优化。至少目前来看，龙芯的路走对了。

原文标题：“龙芯之父”胡伟武一语惊人，阿里、华为成功造芯源于门槛太低？

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审核编辑：彭菁