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兼容可控并重 國產CPU尋求變局

編輯:無錫瑞迪聲科技有限公司   字號:
摘要:兼容可控并重 國產CPU尋求變局
近來關于如何發展國產CPU的討論很熱烈,其中涉及的主要話題有兩方面:一是關于國產CPU指令集與架構的統一問題,二是關于國產CPU的生態環境問題。CPU作為信息社會中對國家信息安全起重要核心作用和具有重大戰略經濟價值的一項產品,無論從國家安全戰略出發還是從經濟發展需要考慮,都是國家必須重視和大力鼓勵發展的重要領域。如何發展國產CPU、要不要統一國產CPU指令集與架構等問題,可能不僅僅是國產CPU指令集與架構是否統一的問題,而是如何抓住當前的發展機會,更好地實現國產CPU產業快速騰飛的問題。

進入群雄爭霸新時代

結合我國的國情,面對今后更加高級階段的社會信息化發展趨勢,面對日益復雜的國際競爭局勢,我國要不要把自己的信息安全和經濟安全建立在依靠外來的技術基礎上呢?我國下一步要實現由制造大國向強國轉變,發展高端制造業,如果繞開了當今世界技術含量最高、經濟利益巨大又有著廣闊市場應用前景的CPU產業,我國還能夠稱得上是由制造業大國向強國轉變嗎?這些不需要太多理由,我們就知道該如何選擇,這也是我們解決CPU這一長期老大難問題必須堅持的基本立場。

中國軟件行業協會嵌入式系統分會副秘書長何小慶對《中國電子報》記者表示,發展國產CPU勢在必行,應該從三個層面入手:一是政府和社會各界應該支持大學和研究機構在CPU體系架構、指令集、總線、IP、OS和軟件工具技術等多方面進行創新,鼓勵百花齊放和百家爭鳴。支持學校和科研機構通過知識產權的方式進行技術轉移,與產業界合作,鼓勵創業和風險投資進入。二是在航空航天等軍事應用、國家信息安全領域,國產CPU還是要做到自主和可控,利用開源軟件和開放標準,爭取建立一個應用層互通的生態環境。三是在市場化的行業應用上,國產CPU應該與國際主流三大CPU架構靠攏,爭取一致和兼容,這是為了和國外的競爭對手保持在一個水平線上。目前在移動終端上,ARM架構有絕對優勢;在PC和服務器上,英特爾架構具有明顯優勢;在數字家庭和網絡通信上,MIPS還具備一點優勢,但正在被ARM蠶食,POWER架構只在通信基礎設備和汽車電子上有一定優勢。在廣泛的嵌入式應用中,32位MCU芯片ARM優勢明顯,上升勢頭很快,8/16位架構各異,實際出貨量還是最大,國內MCU可以在這個領域中重點發展。

從歷史來看,我們在CPU技術方面基礎太薄弱,加之Win-Tel體系的強勢統治,要實現自主知識產權的國產CPU可能難度會很大。但是現在及今后,這些不利似乎正在快速消失和變化,為我們提供了極佳的切入時機。一是我國在CPU技術方面已經基本上實現了徹底突破,目前至少有20家公司掌握CPU的設計技術;二是市場需求趨勢正在起變化,Win-Tel體系開始松動和解體,英特爾受到ARM等眾多CPU廠家的嚴峻挑戰,全球進入了一個新的CPU群雄爭霸的時代。這場CPU爭霸的主戰場雖然表面上表現在應用方面,但實質上卻是以CPU為核心和基礎平臺的,誰的CPU性能優異,起點就會比別人高,在競爭中將處于有利位置。

要兼容也要自主可控

CPU領域是一個迅速發展的領域,如果我國自主CPU想要獲得市場認可,兼容或是必然的選擇。但如果我們一直把目標鎖定僅僅與國際兼容來發展,花很大的力量研究和開發人家早已技術成熟并推向市場的“知識產權”,并想方設法地去走出一條“兼容”的道路,實質是一種起點不高、違背創新精神的研發路線,在兼容的同時更重要的是要自主可控。

IHS iSuppli半導體首席分析師顧文軍就認為,我國發展國產CPU的思路必須是“國際兼容、自主可控”。如果不是國際兼容,很容易被邊緣化,在生態系統建設和發展做大上會有很大困難;而如果不能自主可控,這樣對國家的安全、產品的安全等等又不能控制,完全掌握在外國公司手中,就失去了做國產CPU的意義。另外在架構選擇上應該是選擇不能邊緣化的、也不能最強勢的,因為這很難控制,人家不會為中國公司定制架構,也不愿意被中國“控制”。在選定這種即在國際市場上有較大規模應用又不是最強勢的架構后,可以通過資本的一些手段實現對其的可控或者部分可控。然后在此架構上鼓勵生態系統上的公司做大做強做多,實現國產CPU的“國際兼容、自主可控”。

對于國產CPU與國際流行CPU兼容的問題,原則上都可以按照“轉換對照表”用軟件實現,而且也不會有太大工作量。因此,過分擔心國產CPU指令統一后無法兼容現在市場上已經流行的各類CPU的想法是不成立的,新的應用需要定義新的CPU指令和研究新的架構,這是大家共同的發展機會。其實,CPU的指令集是在繼承中不斷向前發展的,呈現一代產品、一代指令集的特點,與摩爾定律同步,平均2~3年上一個技術臺階。以Intel歷代CPU發展為例,也是一邊走著一邊探索著過來的。所以,要動態地來看待和理解CPU指令和指令集的發展,CPU指令是隨著應用的需要、技術的進步而發展的。

應用導向營造生態環境

面對今后的物聯網、大數據處理、新一代互聯網等的實際需求,發展國產CPU也需要與應用相結合。

“在芯片設計技術已經很成熟了的今天,開放的生態環境正在幫助中國企業在國產CPU上的發展,但是國產CPU能否成為中國電子設計行業主流,還是要靠應用推動?!焙涡c指出,“如消費電子產業的平板電腦、智能家電、嵌入式物聯、高性能和低功耗服務器、監控、網安和衛星定位導航產品等,都是有發展潛力的?!?

顧文軍認為,在新形勢下發展好國產CPU必須由政府支持、市場引領、企業主導。因為新形勢下做CPU的難度依然很大,這里面有生態系統的困難、軟件的配合和芯片的難度。CPU不是一個產品的問題,而是整個生態系統的問題,所以沒有政府的支持,生態系統上下游產業鏈很難配合,不可能形成全國一盤棋的思路。

“還有關鍵的一個問題是市場引領,詳細做好市場規劃,了解好產品和市場的發展路徑?!鳖櫸能姀娬{,“通過市場來帶動產品的定義,帶動CPU的規劃,這樣才能服務好市場,才能做好CPU。最重要的是企業主導,企業是戰斗在市場的最前線,必須要有那些具備打硬仗,具備產業化能力以及真正具有銷售業績的公司來主導新形勢下國產CPU的發展?!?

“此外,政府和社會各界應支持以應用為導向、整機牽引的國產CPU創新和發展,利用SoC和開放軟件生態環境,爭取一個個的應用市場突破,一定要市場化運作?!焙涡c說。
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