感謝建國!中國芯片隱忍多年的planB-龍芯的前世今生_風聞
和一先生-自由撰稿人-自媒体:史海密探2020-09-14 14:50
作者:上官婉兒
UCAS(中國科學院大學)去年對新生的錄取通知書上都貼有龍芯計算機芯片,以顯示該學院對自主開發技術的抱負,有人稱其為“ 最強大的錄取通知書“。

但是,龍芯芯片到底是什麼?讓我們看一下中國第一個計算機核心的名字Loongson。計算機用户熟悉美國硅業巨頭英特爾。它的Core-i系列核心處理單元(CPU)是同類產品中最著名的品牌。CPU是計算機的核心,因為它是進行實際計算的部分。這意味着英特爾與其他CPU製造商一起基本上為網絡世界提供動力。
但是對於非美國人來説,在計算中使用外國產品可能很危險。如果我們遇到Intel的麻煩而他們拔掉插頭怎麼辦?如果美國政府利用政治權力強迫英特爾與我們建立聯繫,該怎麼辦?這就是中國科學院(CAS)早在2001年5月就開始構建自己的CPU的原因之一,這是計算機技術領域最艱鉅的工作之一。在公眾面前,他們將自己的產品命名為“ Loongson”,這聽起來有點像中文的“龍芯片”。但在內部,龍芯在中國的綽號是“戈德森”,意為“連狗都不肯吃的食物”。他們按照中國給孩子取壞名字的傳統選擇了這個名字,希望能夠輕鬆生存。2001年8月19日,在基於Loongson的計算機上出現登錄提示時,對Loongson團隊表示歡迎,這標誌着中國沒有家用CPU的尷尬歷史的終結。一開始對龍芯來説,生存很難。消費類計算機市場由英特爾和AMD主導。它們都使用Microsoft Windows在其上運行的稱為“ x86”的體系結構。在2000年代初期,中國的大多數計算機用户,包括決策者,都將Windows視為理所當然。他們中的一些人甚至把龍芯的產品當作垃圾。

成長性
但是龍芯找到了自己的方式。他們從MIPS購買了許可證,並製作了Loongson 2系列,該系列為諸如Lemote Yeeloong上網本計算機之類的商業產品提供動力。自由軟件運動的創始人,著名程序員理查德·斯托曼(Richard Stallman)購買了Yeeloong並使用了多年,因為“當時,它是唯一可以購買的可以運行免費初始化程序和免費操作系統的筆記本電腦。” 諷刺的是,美國自由軟件活動家只能在中國機器上找到自由。
2006年,“漢信”芯片的醜聞向公眾和執法部門公開。Hanxin團隊聲稱他們的芯片是基於原始技術,但實際上這只是從Motorola進口的,上面印有Hanxin徽標。儘管隆森與漢信無關,但許多國人錯誤地批評了該項目竊取納税人的錢。即使在醜聞發生13年之後的今天,仍然有很多人在不知Loongson是另一個項目的情況下這樣做。我國幾十年來一直沒有創造出家用CPU的歷史,這可能導致了他們對無法做到這一點的先入之見。話雖如此,龍芯正被應用於中國的太空計劃和某些軍事系統。由於該芯片兼容MIPS,因此可以在其上運行GNU / Linux之類的現代計算機系統而不會出現大問題。
利潤
在2009年9月,該團隊製造了四核Loongson 3A。他們認為是時候商業化了。幾個月後,他們由中科院和北京市政府共同投資成立了龍芯科技有限公司。從那時起,發展得到了加速。2012年,他們製造了8核,32納米芯片Loongson 3B-1500,可以完成入門級的辦公室工作。藉助該芯片,該公司獲得了更多合同,並在2015年首次實現盈利。同年,Loongson宣佈了自己的CPU體系結構,即Godson 464E,它不再依賴於MIPS。正如CGTN Digital在2019年Digital China峯會上從Loongson員工那裏瞭解到的那樣,Loongson最好的商用CPU的運行速度可以與Intel的第五代i3產品一樣快。這還落後了數年,但趕超的速度已經超出了許多中國人的期望。這也是UCAS使用該芯片激發新生的原因。
可能的未來
龍芯CPU已經安裝在中國的軍用武器,衞星和商業產品中。隨着公司不斷獲利,可以預期,龍芯將繼續開發更快的CPU,以滿足上述領域的需求。最近的中美貿易戰也為龍芯和其他國內芯片公司打開了新的窗口。美國沒有充分理由禁止華為,他們還可以對中國乃至全球的任何其他公司做到這一點。由於擔心所有美國公司都會遭受損失,因此在中國需要國內替代產品。顯然,龍芯(Loongson)可以滿足這一需求。如果龍芯繼續製造更快的芯片,更多的PC和服務器,那麼用户將把目光投向這個“難以生存”的品牌。
再拿Loongarch指令集來説,現在對聯盟內是免費開放的,國內外企業都可以加入,利用loongarch開發芯片不需要再付授權費了。相當於Arm a53架構芯片的 龍芯3a2k芯片免費開放授權和內核源代碼,商業授權也不要付費,那以後這些芯片上量(百萬級)的話,可能只要幾塊錢,主要花28nm的流片費用,arm工控芯片的完了。像相比arm那樣要付上千萬,甚至上億美元的授權費,才可以使用,龍芯把芯片研發應用的門檻大大降低了。
使用arm即使做到華為那樣都還存在風險,肯定會被拋棄的。市場以後都是loongarch的。沒人願意企業產品被綁個定時炸彈。arm/linux下的軟件,在loongarch上可以有90%的性能,可以收割arm/linux生態。
Loongarch以後會徹底替代mips,從mips轉loongarch只有很小的代價,而且未來生態更好,發展前景也更好,mips可以壽終正寢了。國外也會有很多企業願意加入Loongarch聯盟,反正也不收授權費,這比risc-v更有吸引力,畢竟2000多條指令完備的優勢,不是100多條指令可以比擬的。
Loongarch上跑x86/linux應用程序,可以有80%效率的,基本上也可以接受,畢竟跨指令集的。只要能用,慢慢地,很多應用會發布原生的loongarch版,就追上了x86的生態。雖然性能會有些損失,但是最重要的是彌補了生態上的差距,這個發展新指令集的最大的門檻。多年使用mips和研究翻譯指令的基礎積累,可以讓龍芯不用從頭做起,起步就可以有3a5000這樣的高性能芯片,loongarch的specint2006可以達到30+高性能.
龍芯通過指令集免費這個大殺器,加上成熟的產品,完備可用的生態,確實衝着顛覆wintel和aa體系去的,這應該就是龍芯隱藏多年的plan B。