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21歲的龍芯,給中國人帶來了什麼?

本文來自公眾號電動車公社(ID:EVgongshe)

大家好,我是電動車公社的社長。

上世紀九十年代,我國石油地球物理勘探局斥巨資從國外購買了一臺大型高效能計算機,用於某些重要專案。

儘管對方在後期的整合和維護費開口就是百億以上,我們還是咬牙答應了。

當時美國最高算力的克雷—1超級計算機

但誰也沒想到,對方竟會得寸進尺,提出一個近乎侮辱的條件:

為防止該機器核心技術外洩,裝置機房必須採用全透明的玻璃牆壁,讓美方派出的專員24h監控。

並且我國的全部勘探工作、所有操作和資料,甚至連高效能計算機的啟動密碼和機房鑰匙都要由對方掌控。

這,就是中國人銘記一輩子的“玻璃房子”。

這,就是中國喪失獨立自主研發製造計算機能力後,被國外技術支配的恥辱。

這,也是一針強心劑,讓無數中國晶片人前赴後繼。

而2001年的今天(10月13日),正是我國第一款自研高效能計算機晶片“龍芯”問世,結束這一切的日子。

01。 龍芯,誕生於牙縫中的“尖端技術”

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或許很多人都知道,那時學術界對研發CPU的普遍認知是:CPU這種東西研發費時費力費錢,不如從國外買的划算。

也就是我們國內時長爭論的那句:“造不如租,租不如買”。

所以,當中國工程院院士李國傑上下呼籲要發展自主晶片,克服軟肋時,和聲寥寥,連1萬塊的經費都沒申請到。

因為這事,壓根就沒人覺得能成。

走投無路的李國傑,只好從計算機課題組內部擠出100萬的經費,成立龍芯課題組。

接受任務的研究員,和他一樣師從夏培肅老師,有著同樣強國夢的胡偉武。

2001年初,33歲的他立下豪言:做不出來,提頭來見。

也正是這股倔強,讓十幾個年輕的頭腦吃住都不離實驗室,連洗澡的功夫都捨不得浪費,好不容易衝了個澡,胡偉武還自嘲地說全身都輕鬆了,也曾連續兩次七天七夜不睡覺。

“七天七夜不睡的感覺。”“頭兩天最困,熬過了前兩天,熬過每天的一兩點,人就亢奮了”“就可以為夢想奮鬥了。”

就是這幾個月的不眠不休,10月13日,第一枚屬於中國人的原型晶片誕生。

檢驗完成,激動的李國傑立刻追加了500萬給課題組。

因為,這就是擺脫“玻璃房子”的希望。

2002年8月10日,龍芯一號誕生,儘管它的效能只能與上世紀英特爾奔騰586相當,甚至都不能量產。

可胡偉武和他的戰友們,依舊激動的整宿難眠。

最後,他們跑到了天安門廣場前,看著冉冉升起的國旗,無人開口,卻勝似千言。

因為這枚屬於中國人設計的第一枚32位通用CPU,足以載入史冊。

於是,在除錯成功的現場,胡偉武登陸系統,輸入了這樣一段話:

就在今天,我們中國資訊產業無芯的歷史結束了。在場的各位,都見證了這個過程。

02。 走出象牙塔,龍芯的選擇

,,

2003年,龍芯被納入對後世影響深遠的“863計劃”。

儘管一直都有重大專項的資金支援,但到賬的日子遙遙無期,甚至有時專案組連工資都快發不出來。可李國傑堅持:“不可以因經費理由停止研發,計算所就是砸鍋賣鐵也會供你研究下去。”

胡偉武和團隊,也在堅持。

於是,直到08年、09年錢到賬時,他們已經欠了計算所七八千萬。

但2005年4月18日,龍芯2號如約推出,釋出會設立在人民大會堂。

2009年,龍芯3號試生產成功,配套產業鏈也走上正軌。

這十年裡,“中國芯”經費投入超過4億元。

這十年裡,有來自杭州的退休工人笨拙地給胡偉武發來郵件:“我知道你在做龍芯,我退休金不高,但請你給我個賬號,我給你打一千塊錢。”

也有人打來電話,說想買龍芯電腦,只為略盡綿薄之力。

但這些,還不夠。

因為基於龍芯的軟體生態等於零,更沒有測試過執行不同軟體的流暢度,因為這需要其他軟體公司為你的系統做適配,不經歷市場化,是不可能實現的。

“我做的都是樣品,科學部驗收過就夠了。”

可胡偉武不甘心,他說:“中國不缺院士,缺的是英特爾這樣的企業。”

龍芯,就要做這樣的企業。

你沒猜錯,龍芯接下來要做的,就是走出象牙塔,走向市場。

實現民用商業化,也實現國家多年的夢。

為了實現市場化,團隊100多人多數都辭職,有人放棄體制內奮鬥多年的成績,有人放棄即將到手的博士學位,也有人立志不評職稱、不評院士,只做晶片人。

為了湊齊註冊資金,年近八旬還奮戰在一線的黃令儀老師掏出11萬的家底:“錢我不要了,我就給你了。“

因為黃老師說:”我這輩子最大的心願,是匍匐在地,擦乾祖國身上的恥辱。”

與此同時,BAT和華為等企業的獵頭也都在伺機而動。

但5倍、10倍的薪資都不足以讓核心人員拋棄龍芯,這個他們奮戰多年的孩子。

他們,一個都沒走。

因為有些信仰,本就是錢財不能催動分毫的。

最後,由北京市政府出資1億並融資1億,龍芯中科技術有限公司,終於順利誕生。

但團隊的凝聚力雖然有了,可面對的卻是更殘酷的現實與誘惑。

2010年企業成立前後,國內外叫得上名頭的幾乎都來尋求合作,或是授權、或合資辦廠,條件都不差。

而當時,對方隨便拿出一個過期的二代產品,都比龍芯最先進的技術要強,市場競爭力就更不必提。

但在胡偉武眼中,每家企業遞上來的合作裡都透著四個大字:

繳槍不殺。

只要龍芯中科放棄自己的研發能力,就能一起“發大財”,如若不然……

但這從來都不是一道選擇題,因為龍芯從沒忘記它成立的使命。

03。 市場的考驗很殘酷

但走過彎路,才能學會奔跑

眾所周知,一款硬體的強大之處不只在於它的算力超凡,更關鍵的是它有一個強大的軟體生態平臺,從而和整個市場“聯合”的能力。

但龍芯,就像個剛從鄉下來的傻小子,只知道悶頭蓋高樓,結果配套的停車場、商店統統“缺席”。

最可怕的是,樓還“蓋歪了”。

當時的龍芯面臨著MIPS公司的起訴,因為龍芯的設計一直應用的都是MIPS指令集,卻並沒有得到官方授權。

這裡,社長給大家簡單普及一下指令集到底是啥。

相信大家都聽說過,蘋果筆記本新出的M1晶片採用了和手機平板一樣的ARM架構,而不是之前的x86架構。

這裡的“架構”,就是指令集,也就是計算機CPU的翻譯語言。

這裡面又分為複雜指令集和精簡指令集,但這部分就不給大家展開講了,你們只要知道,指令集就是可以用更簡單的話,表達一串命令就行。

比如,計算機原本的所有邏輯結構都是1和0,漢字也都能用字元來代表。

就比如“電動車公社”這五個字,就是111001111001010010110101、111001011000101010101000、111010001011110110100110、111001011000010110101100、111001111010010010111110。

而我現在定義“aaaa”,用它來代表“電動車公社”這5串長字元,命令最重形成一套集合,就被稱為指令集。

也就是說,指令集是在晶片設計之前就要用到的東西,是硬體,是不可更改的底層邏輯語言,再此之後才是作業系統、各種功能軟體。

而不同的語言之間是沒法一起玩耍的,所以基於ARM架構的手機應用APP,是根本不能裝在基於x86架構而生的Windows、macOS的。

四大指令集,圖源:差評君影片

而當時四大指令集,全部都隸屬於外國技術,我們只能尋找授權合作。

於是,當時國內企業們通常採用兩種手段:

第一,就是以小米聯想為首,靠採購核心硬體,自己做整合的路子。

第二,就是拿到相應指令集的授權,進行自主設計研發。

我們熟悉的華為鴻蒙系統,就是拿到ARM V8的永久授權,或者像海光和兆鑫分別透過與AMD和VIA合資的方式獲得x86架構的授權。

而龍芯,也在2009年成功拿到MIPS架構的授權,甚至到現在,這個架構都是由龍芯在維護。

但遺憾的是,儘管MIPS指令集具備高容忍性,可以允許龍芯團隊對指令集的內部進行修改,但這個架構用的人太少,生態太差。

這可能是龍芯走過最大的彎路,像英特爾他們具備成熟的“配套”蓋出一整條商業街,自然有無數軟體公司趨之若鶩。

而龍芯悶頭蓋了“80層樓”卻連停車場都沒有,初入重圍的他們不瞭解市場,不瞭解使用者,苦熬了整整5年,龍芯,才開始盈利。

龍芯1H面向鑽井應用的耐高溫晶片,在中石油中石化鑽探中應用。

龍芯2K應用與數控機床。龍芯2J專供軍事領域,是當時已知設計最複雜的軍用CPU。黨政機關科研企業的電腦,也紛紛應用龍芯,畢竟這些環境都是最需要保證安全和自主性的地方。

可隨著2018年晶片問題的爆發,不盡的審計、違規警告、調查,讓龍芯掙扎難耐。

這全都是因為,龍芯CPU還有最後一條“卡脖子”沒有拿下。

2019年那個夜晚,茶飯不思地想了多日的胡偉武看向窗外升起的新一輪太陽,耳中是那句經典語錄:“打得一拳開,免得百拳來。”

自己做指令集,徹底,開天闢地。

2021 年,龍芯中科於正式推出具有完全自主智慧財產權的 LoongArch 自主指令集,並基於此指令集上市新一代 3A5000/3C5000L 晶片。

不僅如此,龍芯並不落後於蘋果M1晶片地發不了相應的二進位制翻譯系統LAT進行轉譯,可以在自己的系統上轉譯x86平臺,並做到完美適配。

也就是說,基於中國自主智慧財產權的CPU上,也可以應用Windows平臺的相應軟體,並不受生態限制。

而且,相比於蘋果的轉譯,龍芯明顯更具優勢。

因為龍芯具備指令集更改的“自主權”,但是ARM並“不屬於”蘋果,蘋果沒辦法對其進行底層邏輯的修改。

當然,龍芯也並非從此龍騰入海。

透過轉譯,進入安卓生態能否打破當前使用者生態困局,還需等待新的市場考驗。

可胡偉武說:“他希望看到的,是使用者買龍芯的時候,不是因為愛國,而是因為價效比高。”

但不論如何,龍芯的未來,都值得我們期待。

因為它從裡到外,都寫著中國人的漢字。

寫在最後:

存在,即威懾

2020年7月31日,“北斗三號”衛星導航系統正式向全球提供服務,它搭載的正是龍芯1E和龍芯1F兩款抗輻射處理器。

當龍芯電腦開機後,你能看到的是四個中文大字:“崑崙韌體”。

是漢字。

很多東西,存在即是它的價值。

你有,才不會被別人覬覦。

當年新中國豁出一切搞核武器,就是因為頂級武力,你有,就不會被欺辱。

華為5G,海思晶片,都是因為存在,就被忌憚和制裁。

同樣,龍芯的存在,是一種選擇,也是一種威懾。

我們的醫院、法院、交通訊號燈、高鐵,隨時可以擁有自己的、不怕制裁和掣肘的反制之力。

胡偉武說,我在中科院這麼多年,我的導師從沒有說過“你好好幹,將來能出人頭地”,每次說的都是“我們國家需要什麼”。

所以我們很清楚,國家哪些方面是有所欠缺的,是需要補上的。

每每到此時,才會明白那句:“苟利國家生死以,豈因禍福避趨之。”是如此沉重,卻有力。

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