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用毛澤東思想武裝的「中國芯」:龍芯十年自主路的啟示與教訓

圖片來源:全景視覺

記者

陳伊凡對於一個在CPU的晶元上投入了17年的人來說,胡偉武看上去有些疲憊。現在是3月底的一個晴朗的上午,在這位總裁位於北京西北部、接近北六環的辦公室,記者就坐在他的對面。今年50歲的胡偉武,毫不掩飾他對毛澤東的崇拜。公司會議室的牆上掛著「用毛澤東思想武裝龍芯課題組」。

這個時候,中國正經歷著與美國的貿易摩擦,在外界看來,中國科技巨擘中興通訊正處於災難的邊緣,中國的資本市場在顫抖,中東的火藥桶似乎要爆炸,敘利亞的剛剛經受了一輪導彈攻擊,全球經濟正在動蕩,而胡偉武看上去波瀾不驚。一位中科院計算所的專家對經濟觀察報說,現在如果國外對我們停止了一切支持和授權,還能做出CPU晶元的,龍芯可能是僅有的。「30年。」胡偉武抿了口茶,頓了頓,望向窗外,「龍芯已經走了18年,再干13年,這條路應該走得通。」落地窗外,是華為研究院的大樓。華為是中國最成功的科技企業,也是全球電信設備的領頭羊。

胡偉武音調不高,一身筆直的中山裝,胸前別著一枚毛主席像章,腳踩一雙輕便的布鞋。採訪前,他剛送走了一批客人,談的是高校合作的項目。

這樣的氣質藏著他的強烈信念以及他根據這一信念所下的賭注。過去10年里,在CPU領域,這被專家認為是在半導體體系中,儘管「尚未出現能扛起大旗的企業」,但是一家在計算晶元領域做到「60分的公司」。

一位電子行業資深分析師說,「但凡如今國內的晶元行業內有做到60分的企業,都不至於被打得這麼措手不及。」他說,正因目前國內通訊晶元行業並無一企業堪當大任,甚至達不到60分的及格線,才導致「這一次被美國制裁住了七寸命門」。這位分析師所說的「這一次」是美國對中興通訊禁售晶元。

龍芯中科,這家被認為「能做到60分」的晶元企業,「殫精竭力,九十九死一生。」胡偉武說。在晶元領域創業,是一個可怕的賭注,要知道,一直以來,大多數投資人就像老鼠見到貓一樣,迴避這些領域。「這本質上是一個非常非常傳統的製造業,利潤率非常低。」幾年前,在國家大規模設立半導體基金之際,清華大學的半導體專家曾經對本報說。

課題組時代

走進龍芯中科的大樓,耳邊傳來宣讀儒家思想的廣播,牆上貼著紅底的標語,上面是胡偉武親自選出來的《毛主席語錄》里的話。這些話還被印在了龍芯公司的大紅筆記本上。筆記本封面是毛體的「為人民服務」。

胡偉武和英特爾(intel)同歲,英特爾長期佔據全球最大半導體公司的榜首。胡偉武出生的第二年,除了英特爾以外,最大的x86架構微處理器供應商AMD在美國舊金山創立。

時間回溯到2001年,龍芯課題組正式成立。在這一年,集成電路第一次出現在中國政府工作報告中。這一年,距離英特爾研製的世界首款通用微處理器已有30年。

在這之前一年,世界最大半導體公司Intel發布了旗下第四代的Pentium處理器,起步頻率為1.3GHz。「兩年之內不把通用操作系統boot(啟動)起來,提頭來見。」在從母校中國科學技術大學回去的路上,32歲的胡偉武給當時計算所系統結構室主任的唐志敏打了電話,開始參與計算所CPU項目。

2002年8月19日凌晨2點42分,大概是胡偉武最難以忘懷的時刻,當LOGIN的大字出現在電腦屏幕上時,團隊一陣歡呼。他們自己寫的FPGA晶元在Linux系統上跑起來了,胡偉武他們給這個處理器起了個名字「狗剩」,譯成英文為「Godson」。「賤名好養活。」胡偉武說。龍芯1號是中國本土首款32位通用CPU。

龍芯課題組最初的辦公室里,四架上下鋪鐵床整齊排列,簡易鋪著格紋床單和被褥。這個團隊核心成員們,都稱胡偉武「老大」。研發「狗剩」那會兒,「比周扒皮還狠」,有時甚至半夜也把已經回家的成員叫到辦公室。

早上六、七點鐘,胡偉武會打開實驗室的門,「常發現有些人手裡扶著滑鼠,在椅子上睡著。」「人生能有幾回搏」這是掛在實驗室里的一句口號,胡偉武說,這是當時計算所研製曙光系列高性能計算機時用的,研製龍芯時,把它借來了。研製曙光系列的團隊,成就了中科曙光(603019.SH),2014年,中科曙光在上海證券交易所掛牌上市,如今市值在370億元左右。「像有些高帥富一樣,家裡有錢現在還努力,」CPU註定在工藝上是落後的,前述中科院計算所的專家說,「國家要把十個億的美金拍到面前,說給你兩年超過英特爾,你敢說嗎?從學者負責的角度,不可能。」

不過,隨著中國晶元逆差迅速擴大,中國政府開始投入了巨大資源,試圖催熟本土產業。2006年,漢芯造假事件被曝光。這起被稱為「21世紀中國第一科技造假案」的漢芯事件使得人們開始重新審視中國晶元。

在這之前,2004年,江蘇省紡織企業夢蘭集團與中科院計算所聯合組建「夢蘭龍芯產業化基地」。一年後,搭載龍芯2號的個人筆記本電腦隨之問世。「錢月寶女士比較有這個情懷,當時跟胡老師他們可能談得非常投機。」14年後,龍芯中科副總裁楊旭回憶起當年的場景。錢月寶,是江蘇夢蘭集團董事長、總裁兼總經理。

「漢芯的風波,對我們影響很大,網上鋪天蓋地地罵。」楊旭說。「龍芯漢芯殊途同歸」、「漢芯完了是龍芯」、「龍芯就是一家純粹的貿易公司」,夢蘭集團也被捲入進來,「難怪最早的龍芯產業化合作夥伴會是江蘇一家做席夢思床墊的鄉鎮企業了」。

同年,美國半導體設計公司MIPS開始就專利等問題給龍芯施壓,稱龍芯的指令集95%與MIPS相似,屬於抄襲。此時龍芯雖已經開發出自己的EDA研發設計平台,但為了能運行Linux系統,還必須兼容MIPS等指令集,龍芯有口難辯。

事實上,指令集「相當於是一門語言」,例如,我發明了中文,不許你說,那你就不能用中文說話,但是我可以授權你說中文,然後你想怎麼用是自己的事情。這與一些機構購買晶元設計IP不一樣。IP是「用中文寫成的小說」,而指令集授權是「自己用中文創作」。對於這一說法,林嘯表示認同,林嘯是中科院自動化所正高級研究員。

不過,在中科院體系內的日子,龍芯還是學院派。當時,多核CPU成為國際學術界的熱點研究方向。學院派思想主導的國內CPU在「十一五」期間都放鬆了單核性能的提高,而是轉做多核。在龍芯承擔「核高基」課題時,「倉促上馬」8核晶元的研發,甚至規劃16核晶元。當時,龍芯單核CPU的設計水平為Intel的二分之一有餘。五、六年過去了,龍芯處理器做到了8核,但單核水平僅提高了50%左右,反觀Intel,主流產品還是雙核和4核,單核性能卻提高了5-10倍。核做得倒是比Intel多了,但單核性能卻不行,很多應用滿足不了。

學院派的風格,顯然已經不能承載龍芯團隊。已經創業的中科院的一位研究人員對本報說,「科學院做項目,確實有一定的制約。」一個是它的節奏,「大家真沒有爭分奪秒的緊迫性」;激勵制度也不夠,「還是大鍋飯」。而胡偉武要做的是:「建立獨立於Wintel體系和ARM+Android體系之外的技術體系,成為IT產業多極世界中的一極。」

龍芯公司成立,中科院院長路甬祥批示稱,要求科學院有關部門落實龍芯團隊的股權激勵。

走出體制

一家名為「北京天童芯源科技有限公司」成立,股東有胡偉武、王劍、高翔、楊旭、范寶峽等人。「天童」,為「狗剩(Godson)」的中譯名。這家公司出資550萬,占龍芯股份為25.21%。

龍芯成立公司時,民營背景的股東要求骨幹必須「出來干」,畢竟,一個事業單位的編製,「怎麼知道你是實心踏地的來做龍芯?」

最開始辦企業時,龍芯面臨很多問題。最開始,他去找廠家進行晶元的加工製造,廠家一聽說他們是科學院出身,都不願意接,「他們覺得你們做做研究就完了,根本形成不了產品,無法批量生產,也就意味著廠家賺不到錢。」楊旭說。後來「你就蹲在那兒,坐辦公室他也不會把你趕走,想辦法找他們給你生產。」產業化前期,只要有工廠願意加工,楊旭說,他們就已經很高興了。這個局面直到後來,龍芯在市場化的道路上走的時間長了,才逐漸轉變。

融資難也一樣。「當時沒有自主化的要求,誰投國產CPU誰是傻子,沒人願意投。」

早期給龍芯投資的,有北京市的資本。胡偉武說,有一次北京市的領導到龍芯考察,他著重表達了兩句話,「第一句話:CPU就是信息產業的鋼鐵,CPU在信息產業的作用類似於鋼鐵之於工業;其次,我們現在的CPU所處的水平,類似於汽車,我們造不了寶馬賓士,但已經造得了桑塔納和夏利了。北京市的領導們一聽,非常支持。」

投資人卻並不情願,「他們覺得龍芯是會賠的,都是X86的東西,你們賣給誰啊」。當時的北京工業投資公司當成「政治投資」,已經「做好了賠錢的準備」。

2010年4月,中國科學院和北京市共同牽頭出資入股,龍芯完成了股權結構改造,龍芯中科技術有限公司起步,正式走向產業,而龍芯課題組也展開了一次向公司的轉型過程。

一定意義上,龍芯3B的研製過程,就是這個團隊波折的轉型過程。

龍芯3B的研發得到「核高基」重大專項的支持,這項目也是有關部門大力展開自主基礎軟硬體應用試點。核高基是「核心電子器件、高端通用晶元及基礎軟體產品」的簡稱。是2006年國務院發布的《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020年)》中與載人航天、探月工程並列的16個重大科技專項之一。

公司起步伊始,龍芯團隊從課題組轉型成為了公司,但龍芯3B的研發還保持著學院派導向,「過度追求多核以及浮點峰值性能的單一指標,通用處理性能不足」。這一導向產生了嚴重的後果。

由於通用處理性能不夠,龍芯3B無法滿足當時迫切的自主信息化市場需求。2013年起,「核高基」基本上放棄了CPU自主研發路線,此時,主要靠國家支持進行研發的龍芯CPU陷入了巨大困境。

在「核高基」方向調整後,「當時賬面上大概只有幾百萬的資金,資金鏈馬上要斷掉了。」楊旭說。

2013年,龍芯從原來中科院計算所旁邊的小白樓,搬到了西北角的中關村環保科技示範園。長距離的搬家,再加上當時核心骨幹成員年薪才一二十萬,一些企業以5-10倍的年薪來龍芯挖人。最終成員們還是留在龍芯,「這是我最引以為豪的事情。」胡偉武說,公司搬家後,不少員工把家搬到了示範園旁邊,「一個門洞下來差不多都是龍芯的人。」

楊旭說,龍芯有一條隱形的紐帶。最初龍芯成立公司之時,初創團隊成員都是胡偉武的學生,其中還包括如今的獨角獸企業寒武紀的創始人陳雲霽。龍芯的許多骨幹成員,都是胡偉武帶出來的研究生和博士。「中國傳統的師生關係,這是一個很強的紐帶。」

自主研發路線走了彎路,很多人對自主研發路線產生了疑慮,「覺得此路不通」。此時,「核高基」更多得支持引進技術的路線。期間,上海兆芯承接了核高基01專項,獲得了巨額經費。該項目一期補貼高達56億元。國家的決心和支持的力度可見一斑。

新一輪合作由此展開,外資開始紛紛尋求與國內企業合資或開放技術授權的方式,一種惡劣的方式是:把外資原來的產品搖身一變成為「自主產品」。

巨量資金刺激之下,難免泥沙俱下。據晶元設計領域的研究人員對本報說,對於一個獲得了大量國家資金的項目,「我們自己有過一個評測,把它那個CPU運行起來,有一個界面有好多信息,裡邊有一段信息,就是它的研發團隊的信息,他打的xx隱掉了。後來我們把那個軟體重新編譯,別讓他隱掉,那段代碼顯示的那個團隊就是美國的團隊。」

記者就此向數位業者諮詢,都稱確有此事,但記者無法從其他來源確認此事真實性。

也有不少外資找到龍芯希望合作,但被胡偉武拒絕,「只有搭建自主可控的生態,才是國產CPU的出路」,胡偉武說,這也是龍芯的最終目的。

「如果要在民用消費市場刨出這樣一個生態,還需要較長的過程。」中泰證券電子行業首席分析師鄭震湘說,他更看好龍芯在黨政軍這塊建立自主可控的生態。如果要在黨政軍領域建立這樣的生態,顯然外資的介入不合時宜。

顯然,在有些時候,胡偉武會非常憤怒。胡偉武在4月19日,在萬壽賓館舉行的關鍵信息基礎設施自主安全創新論壇上稱,「那些為了小集團利益罔顧國家安全利益的人,那些千方百計貶低自主CPU、為買辦CPU路線搖旗吶喊的人,最終只能是搬起石頭砸自己的腳,最終身敗名裂,釘上中國信息產業發展歷史的恥辱柱。」從2014年年底到2016年年初大約一年半的時間,自主CPU性能被批評,要求在已有的自主信息化試點中換掉龍芯,「確實換掉了一些,給龍芯造成很大壓力。」

星星之火

在龍芯走入困局之際,中科院給了一筆資金。2013年5月,龍芯也對CPU的研發路線進行了調整。調整的方向就是將CPU結合特定應用來展開,包括宇航、石油、流量表等研製專用晶元。專用晶元產業鏈短,容易形成技術優勢並快速形成銷售。正是這些產品,開始形成龍芯的銷售收入。

此時,龍芯團隊也展開了新一輪的融資行動。2014年,龍芯獲得了鼎暉資本的投資。鼎暉是中國最大的資產管理機構之一。

胡偉武稱,鼎暉投資龍芯,目的是為了賺錢,「他覺得龍芯可以賺錢」。「龍芯的天使輪是中央政府投的,十多年之後,社會資本來了。」記者未能獲得鼎暉資本對此的回應。

龍芯公司提供的資料稱,從2014年下半年開始,龍芯研發和市場結合的作用開始顯現,2014年龍芯公司銷售收入比2013年增長51%;2015年在2014年基礎上再增長57%。2015年,龍芯銷售收入突破億元,獲得盈利。

鼎暉入股之後,龍芯的3A3000研製成功,這些對龍芯具有重要意義。這個CPU的性能「對於以黨政辦公為代表的事務處理應用是足夠了」。2017年10月24 日,胡偉武稱,現在龍芯已經應用於包括北斗衛星在內的十幾種國家重器中,以及應用於職能機構辦公等信息系統中。

不過,「賣不出去。」依然是龍芯面臨的最大問題。問題的根源,早已在業內形成共識,那就是沒能建立自主可控的生態。在民用市場,伺服器、PC市場的CPU早已是Intel、AMD的天下,Intel更是建立起涵蓋知識產權、技術積累、規模成本、軟體生態於一體的整個商業模式壁壘,而且「這種壁壘從未衰退」。在林嘯看來,這樣的生態搭建困難重重。

對於生態問題最直觀的理解是,在晶元領域投入1人,則在晶元上開發的底層固件需要6個人,底層固件上做對應操作系統和生態開發,則需要36人。對於這一觀點,林嘯表示認同。

軟體生態步履維艱,但胡偉武堅持,龍芯要真正得到認可,必須堅持走市場化的道路。「我們做企業,是從負數開始。」胡偉武說,龍芯的打法是以黨政軍為根據地,向民用市場拓展。按胡偉武「農村包圍城市」的做法,他們先從中小企業入手,再和一些高校合作,建立試點。「必須建立市場人員的地位高於科研人員的觀念。」胡偉武說。

「我們國家CPU註定在工藝上是落後的」。林嘯認同了這一觀點。研發在全球,有最頂尖的人在做事。「人家智商也不低,人家還努力,就像有些高帥富一樣,家裡有錢現在還努力」。前述中科院計算所專家告訴記者,一個好一點的消息是,設計上有一些後發優勢,就是說「他做出來了以後,我們可以給我們一些參考」。

世界晶元巨頭英特爾研發經費每年以百億美元計算,而龍芯只有百十來人,經費幾千萬。胡偉武說,毛主席早就告訴我們,星星之火,可以燎原。

「建立自主生態這件事很難,但走出來也是最光明的一條路。」50歲的胡偉武望著落地窗外華為研究院的大樓,抿了一口茶。


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