中國(guó)科研專家圓桌會(huì)：為什么我們?cè)觳怀雒绹?guó)人那樣的芯片？

　　文／李紫宸

一

 　　2018年4月18日晚，即中興通訊被美國(guó)宣布“禁售”之后的第二天，在位于北京市中關(guān)村科學(xué)院南路6號(hào)的中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所（簡(jiǎn)稱“中科院計(jì)算所”），一場(chǎng)由中國(guó)計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)青年計(jì)算機(jī)科技論壇臨時(shí)組織的會(huì)議正在舉行。

　　中科院計(jì)算所不僅云集了中國(guó)一批計(jì)算機(jī)前沿技術(shù)領(lǐng)域的科研專家，十六年前，這里還誕生了中國(guó)自主研發(fā)的CPU品牌“龍芯”：2001年5月，在中科院計(jì)算所知識(shí)創(chuàng)新工程的支持下，龍芯課題組正式成立，第二年8月，首片龍芯1號(hào)芯片X1A50流片成功。

　　胡偉武坐在嘉賓席的中間。他的身份是中科院計(jì)算所的研究員、“龍芯”品牌所屬公司龍芯中科的總裁，同時(shí)也一直擔(dān)任著國(guó)家龍芯課題組的組長(zhǎng)。在中國(guó)的自主芯片領(lǐng)域，龍芯是一個(gè)既典型又特殊的樣本。十幾年來，這個(gè)名字連同它的創(chuàng)始者胡偉武，既被外界寄予了格外的厚望，同時(shí)也始終伴隨著不同聲音的評(píng)價(jià)。

　　2017年10月底，出席黨的十九大的胡偉武在“黨代表通道”接受采訪時(shí)表示，龍芯性能已超過國(guó)外主流CPU低端系列產(chǎn)品，2020年會(huì)向世界中高端產(chǎn)品逼近。

　　但眼下中興正在遭遇的危機(jī)，似乎在一瞬間將中國(guó)的信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)拉向了一個(gè)“至暗時(shí)刻”。4月18日晚，在中科院計(jì)算所的會(huì)議上，當(dāng)一張羅列著2017年中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀的圖表出現(xiàn)在了大屏幕上時(shí)，會(huì)場(chǎng)的氛圍一度安靜了下來。

　　圖表中的數(shù)據(jù)看起來令人悲觀：在中國(guó)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、通用電子系統(tǒng)、通信設(shè)備、內(nèi)存設(shè)備、顯示及視頻系統(tǒng)五大系統(tǒng)中，涉及到的服務(wù)器、個(gè)人電腦、工業(yè)應(yīng)用、可編程邏輯設(shè)備、數(shù)字信號(hào)處理設(shè)備、移動(dòng)通信終端、核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、高清電視、智能電視等產(chǎn)品領(lǐng)域，有超過一半以上的核心集成電路芯片國(guó)產(chǎn)率為“0”，即便是國(guó)產(chǎn)率最高的移動(dòng)通信終端處理器芯片，這一數(shù)字也只不過是22%。

　　“為什么造不出美國(guó)人一樣的芯片？”——這是當(dāng)晚會(huì)議反復(fù)討論的議題。

　　同樣作為信息技術(shù)企業(yè)，會(huì)場(chǎng)中的龍芯和會(huì)場(chǎng)外處于輿論風(fēng)暴中心的中興通訊，身份似乎并不是很類同。十八年前由中科院和北京市政府共同牽頭成立的龍芯中科，從一出生就帶著濃重的“國(guó)家基因”和使命，而作為中國(guó)第二大信息設(shè)備供應(yīng)商，中興的崛起則源自三十多年前新中國(guó)的第一代企業(yè)家從航天691廠車間走向深圳的創(chuàng)業(yè)故事。

　　但所有人的目光依然聚焦到了現(xiàn)場(chǎng)的核心胡偉武的身上。

　　胡偉武的表情看起來很平靜。他說：“如果將‘0’后面的小數(shù)點(diǎn)再精確幾位，國(guó)產(chǎn)芯片的占有率就不是‘0’了。”與會(huì)者隨即忍俊不禁，會(huì)場(chǎng)發(fā)出一陣低沉的笑聲。

　　胡偉武想表達(dá)的是，中國(guó)在高端芯片上在落后于美國(guó)的同時(shí)，也已經(jīng)有所突破。但他不得不承認(rèn)，被當(dāng)晚的諸多業(yè)內(nèi)專家定性為“國(guó)與國(guó)之爭(zhēng)”的壟斷技術(shù)封鎖事件發(fā)生得早了一些：“如果晚上五年，情況會(huì)有所不同。”

　　胡偉武說：“從CPU角度來說，屆時(shí)我們?cè)趦蓚€(gè)方面會(huì)基本完成。第一個(gè)是通用CPU的性能層面。我們有一個(gè)判斷，國(guó)際主流的通用CPU大概是2010年到2012年左右達(dá)到了天花板，我們則會(huì)在2019年到2020年逼近天花板。另外一個(gè)層面是生態(tài)，再有三五年，至少對(duì)于行業(yè)應(yīng)用，例如能源、交通、金融、電信、國(guó)家安全等一些領(lǐng)域，能夠大量地應(yīng)用，在此基礎(chǔ)上，再往開放市場(chǎng)去打開。”

　　美國(guó)對(duì)中興的最嚴(yán)厲處罰，引發(fā)了西安電子科技大學(xué)苗啟廣教授一次相當(dāng)早期的回憶。22年前，也即1996年7月，包括美國(guó)、日本、德國(guó)、法國(guó)、英國(guó)、加拿大、澳大利亞等在內(nèi)的33個(gè)國(guó)家在奧地利維也納簽署了《瓦森納協(xié)定》(簡(jiǎn)稱“瓦協(xié)”WassenaarArrangement，又稱“瓦森納安排機(jī)制”)。這份協(xié)定規(guī)定，成員國(guó)自行決定是否發(fā)放敏感產(chǎn)品和技術(shù)的出口許可證，并決定從1996年11月1日起實(shí)施新的控制清單和信息交換規(guī)則。這份安排機(jī)制包含兩份控制清單：一份是軍民兩用商品和技術(shù)清單，涵蓋了先進(jìn)材料、材料處理、電子器件、計(jì)算機(jī)、電信與信息安全、傳感與激光、導(dǎo)航與航空電子儀器、船舶與海事設(shè)備、推進(jìn)系統(tǒng)等9大類；另一份則是軍品清單，涵蓋了各類武器彈藥、設(shè)備及作戰(zhàn)平臺(tái)等共22類。彼時(shí)中國(guó)就在被禁運(yùn)國(guó)家之列。

　　中科院計(jì)算所控制計(jì)算實(shí)驗(yàn)室主任、研究員韓銀和說：“中興事件針對(duì)的是一個(gè)企業(yè)的出口限制，還不是對(duì)整個(gè)國(guó)家禁令。瓦協(xié)出現(xiàn)的時(shí)候，中國(guó)的反應(yīng)反而不如現(xiàn)在這么明顯，彼時(shí)中國(guó)幾乎沒有還手之力，而今天，我們?cè)谟懻摬扇∈裁崔k法能夠?qū)γ绹?guó)進(jìn)行反制。”

　　在討論中，胡偉武反復(fù)用到的一個(gè)詞是“假以時(shí)日”。過去，因政府給予的科研經(jīng)費(fèi)支持，以及在通用芯片領(lǐng)域的市場(chǎng)表現(xiàn)始終沒有達(dá)到理想的效果，龍芯以及胡偉武也受到了來自市場(chǎng)的質(zhì)疑。

　　盡管龍芯在2016年第一次實(shí)現(xiàn)了盈利，但在通用芯片領(lǐng)域，龍芯和國(guó)際對(duì)手相比，遠(yuǎn)遠(yuǎn)談不上成功。胡偉武還在技術(shù)、市場(chǎng)、政策種種方面不斷地用力，以期龍芯有一天真正獲得認(rèn)可。

　　中科院計(jì)算所研究員、博士生導(dǎo)師包云崗認(rèn)為，論及差距，實(shí)際上中國(guó)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)遺憾地錯(cuò)過了一個(gè)黃金的年代，目前國(guó)際上的半導(dǎo)體行業(yè)巨頭幾乎都在上個(gè)世紀(jì)七八十年代起步，用漫長(zhǎng)的時(shí)間和巨量的人才投入，換來了今天的技術(shù)積累。事實(shí)上，歷數(shù)全球，只有美國(guó)有結(jié)構(gòu)完整的計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)，英國(guó)、韓國(guó)、德國(guó)、法國(guó)都只是各有所長(zhǎng)，現(xiàn)在，除了美國(guó)之外，只有中國(guó)具備這樣的全產(chǎn)業(yè)的潛力。

　　但疑問還不止于此。和相對(duì)年輕的龍芯相比，中興、華為起步于上個(gè)世紀(jì)80年代中期，至今已逾30年。與此同時(shí)，論規(guī)模實(shí)力，中興、華為這樣的企業(yè)，均已于數(shù)年前就進(jìn)入了全球領(lǐng)先者的行列，為何在高端芯片領(lǐng)域的建樹依然乏善可陳？

　　王加瑩曾經(jīng)在中興通訊擔(dān)任光傳輸產(chǎn)品規(guī)劃總工、標(biāo)準(zhǔn)總監(jiān)，在中興工作超過16年。在他看來，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)，研發(fā)投入巨大，研發(fā)周期長(zhǎng)，試錯(cuò)成本高，需要技術(shù)的積累，而企業(yè)永遠(yuǎn)追求盈利，在這個(gè)方面，企業(yè)一定有其極為現(xiàn)實(shí)的考量。

二

　　所有有志于芯片業(yè)務(wù)的中國(guó)廠商都希望建立自己的生態(tài)體系。

　　胡偉武認(rèn)為，中國(guó)的自主芯片遲早要走向自己的自由王國(guó)，盡管眼下的差距還是很大。在外界眼中，龍芯過去一直對(duì)標(biāo)的是全球第一的芯片廠商Intel，而在龍芯追趕Intel的三代產(chǎn)品計(jì)劃中，也有著明確的時(shí)間計(jì)劃。

　　過去多年，胡偉武一直形象地比喻說，龍芯的第一代產(chǎn)品剛離開地板，第二代產(chǎn)品已在半空，第三代產(chǎn)品將會(huì)接近國(guó)際主流的“天花板”。第一代“地板上”的CPU，實(shí)現(xiàn)的時(shí)間是2013-2014，通用處理能力相對(duì)較低，滿足一些特定的需求，現(xiàn)在這個(gè)階段已經(jīng)完成。第二代“空中”的CPU，實(shí)現(xiàn)的時(shí)間是2016-2017年，這個(gè)階段的任務(wù)是做一款能真正有人買單的CPU，這些芯片的性能算不上頂尖，但可以在更加廣泛的領(lǐng)域使用。現(xiàn)在，這個(gè)階段也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。最后一步“天花板上”的CPU，實(shí)現(xiàn)時(shí)間是在2020年之前。根據(jù)龍芯此前的介紹：這一階段的CPU要追上AMD全系列的水平，如果能實(shí)現(xiàn)，距離英特爾頂尖的至強(qiáng)（Xeon）芯片差距不會(huì)很大。

　　2017年4月推出的3A3000，就是胡偉武口中的“在半空中的CPU”。說它在半空中，主要是指技術(shù)水平，沒有達(dá)到頂尖，但也已經(jīng)很強(qiáng)。

　　在2017年10月底，胡偉武對(duì)媒體表示，十八大以來，龍芯邁出了關(guān)鍵一步，從科學(xué)院的“象牙塔”走向市場(chǎng)，包括國(guó)家戰(zhàn)略安全市場(chǎng)及開放的市場(chǎng)。現(xiàn)在龍芯已應(yīng)用于包括北斗衛(wèi)星在內(nèi)的十幾種國(guó)家重器，以及黨政辦公等信息系統(tǒng)，還走向國(guó)外，實(shí)現(xiàn)從基本可用到可用的跨越。

　　但對(duì)于通用CPU而言，開放市場(chǎng)的難度遠(yuǎn)大于行業(yè)的應(yīng)用。一直以來，在PC市場(chǎng)，開放市場(chǎng)被Wintel（Intel+Windows）的體系把持，手機(jī)市場(chǎng)則有AA體系（ARM+Android）。胡偉武援引工信部此前的說法，在開放市場(chǎng)中，如果達(dá)到5%的份額之后，將能夠形成自己的生態(tài)。

　　根據(jù)胡偉武的介紹，現(xiàn)在可以看到，一些比較小的自主生態(tài)正在形成。以龍芯為例，胡偉武介紹說，在龍芯的下游，基于龍芯CPU做研發(fā)的各種軟件人員，已經(jīng)有好幾萬(wàn)人，這幾年的體會(huì)尤其會(huì)明顯一些，軟件廠商開始主動(dòng)找上門來。

　　“有些東西是不能強(qiáng)求的，只能通過市場(chǎng)來推動(dòng)。這一塊兒最需要的就是時(shí)間。有可能是五年，也有可能是三年。”

　　在胡偉武的設(shè)想中，除了通用CPU的生態(tài)，制造業(yè)也需要另一個(gè)生態(tài)，不同的制造行業(yè)可以基于這一共同的平臺(tái)獲得應(yīng)用，否則同樣會(huì)面臨供應(yīng)鏈的危險(xiǎn)。過去，有一些行業(yè)在這方面推動(dòng)得快，就是因?yàn)槌赃^這方面的虧。他向經(jīng)濟(jì)觀察報(bào)表示，運(yùn)用于制造業(yè)的這種平臺(tái)是存在的，并且這方面在實(shí)踐中已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展。

三

　　在并行科技總經(jīng)理陳健的記憶中，“禁售”芯片不是第一次發(fā)生。

　　2015年4月9日，美國(guó)商務(wù)部發(fā)出一份公告，決定向中國(guó)四家單位禁售芯片，這四家單位包括國(guó)家超算廣州中心、長(zhǎng)沙中心、天津中心以及國(guó)防科技大學(xué)。陳健向經(jīng)濟(jì)觀察報(bào)介紹，彼時(shí)的起因是中國(guó)超級(jí)計(jì)算機(jī)在國(guó)際上四次拿了第一。但“禁售”之后的三年中，中國(guó)又拿了六次世界第一。2016年，由國(guó)家并行計(jì)算機(jī)工程技術(shù)研究中心研制、安裝在國(guó)家超級(jí)計(jì)算無(wú)錫中心的超級(jí)計(jì)算機(jī)“神威·太湖之光”問世。從問世到2017年11月，“神威·太湖之光”以每秒9.3億億次的浮點(diǎn)運(yùn)算速度第四次奪冠。

　　陳健介紹，當(dāng)時(shí)前三年的六次“世界第一”，用的都是美國(guó)的芯片，但到了“神威·太湖之光”，做到了搭載了全國(guó)產(chǎn)的芯片。陳健分析，這除了神威·太湖之光本身經(jīng)歷了很長(zhǎng)的研發(fā)階段之外，“禁售”似乎也成為一劑催化劑，在某種程度上加速了中國(guó)自主芯片的發(fā)展。

　　但到了通用芯片，這樣的催化劑很可能會(huì)遭遇失靈。原因在于，對(duì)于專用芯片，藉由足夠的人力能夠在技術(shù)上取得突圍，并實(shí)現(xiàn)終端的快速應(yīng)用。但是對(duì)于通用芯片來說，難度明顯增大，這是因?yàn)橥ㄓ眯酒膽?yīng)用系統(tǒng)更加復(fù)雜，在市場(chǎng)已經(jīng)被優(yōu)勢(shì)企業(yè)壟斷的情況下，后發(fā)的劣勢(shì)會(huì)更加明顯。

　　中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)秘書長(zhǎng)杜子德向經(jīng)濟(jì)觀察報(bào)表示，基于芯片研發(fā)的巨大投入，以及產(chǎn)業(yè)鏈冗長(zhǎng)的特點(diǎn)，單個(gè)企業(yè)做研發(fā)投入很難投得起。與此同時(shí)，通用芯片如果在市場(chǎng)上不能獲得認(rèn)可，做出來也沒有用，拿過去“兩彈一星”這樣集中力量辦大事的例證過來，以及不具有意義了。

　　胡偉武也十分清楚這樣的后發(fā)劣勢(shì)，產(chǎn)業(yè)化對(duì)于做CPU來說，重要性不亞于技術(shù)本身。他認(rèn)為，困擾中國(guó)高端芯片產(chǎn)業(yè)做強(qiáng)的原因，正是產(chǎn)業(yè)化遲遲未能實(shí)現(xiàn)，要想成為對(duì)標(biāo)Intel的偉大企業(yè)，必須進(jìn)攻企業(yè)終端市場(chǎng)，進(jìn)而開發(fā)個(gè)人市場(chǎng)，沒有市場(chǎng)，就意味著技術(shù)迭代的機(jī)會(huì)都沒有。

　　陳健建議，支持國(guó)產(chǎn)化，實(shí)際上是要的是全生態(tài)鏈的一個(gè)支持。即便是太湖之光，性能已經(jīng)做到很好，但現(xiàn)在依然面臨生態(tài)環(huán)境的缺失。對(duì)于通用芯片更是如此，政策支持所要考慮的因素不僅僅是芯片本身，還有與芯片密切相關(guān)的軟件企業(yè)、應(yīng)用行業(yè)等。只有解決生態(tài)問題，才能真正解決掉目前中國(guó)缺芯的這個(gè)問題。

　　苗啟廣認(rèn)為，總體而言，中國(guó)對(duì)于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的支持很有力度，但現(xiàn)在更應(yīng)該思考的是究竟怎樣才能科學(xué)地支持這一產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈條長(zhǎng)，如果全產(chǎn)業(yè)鏈的支持，會(huì)帶來很大的財(cái)務(wù)負(fù)擔(dān)，與此同時(shí)未必收到理想的效果。一方面爭(zhēng)取核心突破，另一方面爭(zhēng)取與競(jìng)爭(zhēng)國(guó)的錯(cuò)位發(fā)展，這樣在貿(mào)易戰(zhàn)發(fā)生之時(shí)，有展開談判的籌碼。

　　中國(guó)工程院院士、中國(guó)計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)名譽(yù)理事長(zhǎng)李國(guó)杰提醒，對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的支持要在方向上有所堅(jiān)持，防止政策上的反復(fù)和搖擺，這樣的情況在過去并不是沒有發(fā)生過。李國(guó)杰同時(shí)強(qiáng)調(diào)了核心技術(shù)的試用，產(chǎn)品是用出來的，可以考慮優(yōu)先采購(gòu)這樣的辦法。

　　基于芯片這樣一種復(fù)雜的產(chǎn)品試錯(cuò)機(jī)會(huì)寶貴，國(guó)外的芯片巨頭已經(jīng)走在了前面，中國(guó)的芯片廠商迭代的機(jī)會(huì)很少，胡偉武希望，在加大自主研發(fā)力度的同時(shí)，政策能夠考慮幫助中國(guó)的芯片企業(yè)獲得更多的迭代的機(jī)會(huì)。

　　他說，對(duì)于芯片產(chǎn)業(yè)來說，國(guó)外廠商早已站在了二樓，中國(guó)企業(yè)需要爬上去，才能與之平等地對(duì)話。沒有樓梯，可以考慮給一根繩子。