科工力量：自主CPU必須基於自主指令集，才能杜絕卡脖子
【文/科工力量專欄作者 鐵流】
最近，龍芯成功在科創板上市，上市第一天股價上漲48%。這對於龍芯團隊這樣一個一心一意研發CPU，20年磨一劍的團隊而言無疑是一個褒獎。不過，也有一些人並不樂意龍芯上市，比如芯聯芯公司，此前，這家公司就多次聲稱龍芯侵權，並與龍芯打官司。
綜合各方面信息，鐵流認為，與芯聯芯的官司對龍芯影響很小。該事件的最大教訓就是X86、ARM、MIPS、Alpha、Sparc等由美國公司研發的CPU指令集均不靠譜，甚至Risc-V這類開源指令集也不能保證100%不存在任何風險。自主CPU必須基於自主指令集，只有這樣才能在CPU設計環節杜絕一切卡脖子問題。
龍芯與芯聯芯仲裁案的背景
芯聯芯公司芯成立於2018年12月26日，註冊資本為5591.90萬元，法定代表人為何薇玲，系台資背景，註冊時企業類型為外國法人獨資，後更變更登記為港澳台投資、非獨資企業，社保參保人數為4人。
2019年，芯聯芯與Wave Computing（MIPS公司的母公司）簽署協議，獲得MIPS公司在中國獨家經營權（是經營權，非所有權）。2019年5月、2019年9月，MIPS公司、Wave Computing和芯聯芯曾向龍芯發函，聲稱MIPS公司將龍芯與MIPS公司簽署的技術許可合同轉讓給芯聯芯。
龍芯在收到上述函件後，自2019年6月開始向MIPS公司、芯聯芯表達了對於其未經龍芯同意、擅自轉讓MIPS公司與龍芯之間協議的行為的強烈反對。但鑑於根據協議安排有相關版税義務，出於善意之目的，龍芯向芯聯芯支付了2019年度和2020年1季度的版税。必須指出的是，龍芯與芯聯芯從未直接簽署過任何合同。
2020年4月，龍芯發現芯聯芯與MIPS在美國加利福尼亞北區聯邦地區法院打官司，隨後，MIPS公司及其母公司Wave Computing進入破產保護司法程序。由此，龍芯對芯聯芯是否有權取代MIPS公司收取版税產生合理懷疑。
自2020年2季度開始，龍芯直接向MIPS公司發出繳費通知，多次嘗試與MIPS公司聯繫，希望把版税交給MIPS公司，但未收到MIPS公司的回應。自此開始，龍芯停止了向MIPS公司或芯聯芯支付版税，同時按照協議規定計提，將該生產要素的使用代價公允地反映在財務報表中。2020年4月，龍芯全面轉向LoongArch，主動停止與MIPS的延續許可協議。
2021年2月，芯聯芯向香港國際仲裁中心提起了其與龍芯之間有關MIPS技術許可合同糾紛的仲裁，芯聯芯的主張龍芯侵權，並要求龍芯支付版税。龍芯主張其與MIPS公司分別於2011年、2017年簽署了MIPS技術許可合同。基於上述協議，龍芯獲得了研發、生產、銷售基於MIPS指令系統的芯片許可等權利，龍芯有權定期支付許可費直接延續MIPS指令系統的許可。同時，協議約定即使協議終止，龍芯仍有權生產、分銷和銷售已商業化的芯片產品，並按許可協議支付版税。龍芯在仲裁中要求芯聯芯歸還龍芯已實際支付的版税及利息等請求。
2021年7月，芯聯芯向仲裁庭提交《臨時措施申請》，要求龍芯禁售3A3000和3A4000等CPU。龍芯主張其與MIPS的協議中約定只要支付版税，就有權繼續製造、分銷和銷售已經商業化的芯片，為表明履行誠意，龍芯將到期尚未支付的版税向仲裁中心提存，共計1892萬元，並提供了相應版税報告。仲裁庭根據上述情況於2021年10月駁回芯聯芯的臨時措施申請。
香港仲裁庭法律程序冗長，預計仲裁程序從案件啓動到執行一般需要持續2-3年以上的時間，下一次開庭審理時間暫定於2022年9月。
龍芯與芯聯芯的三起訴訟案件背景
在龍芯發佈LoongArch指令集和3A5000處理器後，芯聯芯向第三方發送函件，稱龍芯 3A5000處理器源於MIPS指令系統，侵犯了MIPS的知識產權。龍芯多次函件溝通，芯聯芯未停止發函聲稱3A5000處理器侵權，未書面澄清和道歉，龍芯遂對芯聯芯提起訴訟。
2021年3月2日，龍芯向北京互聯網法院提起訴訟，訴訟請求為要求芯聯芯向龍芯中科及合作伙伴就其所述的不實內容進行澄清、道歉、恢復名譽、消除影響並且賠償龍芯中科經濟損失3000萬元。該案已於2021年7月29日完成立案受理，案號為（2021）京0491民初29334號。
2021年4月23日，龍芯向北京知識產權法院提起訴訟，訴訟請求為確認公司龍芯3A5000處理器不侵犯MIPS指令系統的計算機軟件著作權，並要求上海芯聯芯進行澄清、道歉、賠償損失100萬元。該案已於2021年4月23日完成立案受理，案號為（2021）京73民初462號。
2021年7月，芯聯芯在淘寶網購買了一台搭載3A5000的電腦（發票的銷售方為廣東龍丘公司，廣東龍丘是淘寶商户，與龍芯無業務往來），遂在廣州知識產權法院起訴龍芯與廣東龍丘，訴訟請求為要求龍芯中科與廣東龍丘停止侵權行為，刪除在公司網站上發佈的龍芯指令系統（LoongArch）參考手冊，停止生產和委託其他廠商生產3A5000處理器以及基於3A5000的其他芯片，並要求龍芯中科進行道歉、賠償損失6000萬元。
2022年1月26日，廣州知識產權法院出具（2021）粵73知民初1456號《民事裁定書》，指出因該案與北京知識產權法院審理的另案是基於同一法律事實而發生的糾紛，如果該案由廣州知識產權法院審理，則無異於浪費司法資源，增加當事人的訴累。由於北京知識產權法院審理的另案立案在先，故該案應當移送北京知識產權法院合併審理。最終裁定為：龍芯中科對管轄權提出的異議成立，本案移送北京知識產權法院處理。
目前，（2021）京0491民初29334號案件與（2021）京73民初462號案件正在審理中。
仲裁和訴訟對龍芯影響較小
從上述仲裁案和訴訟案件來看，爭議主要有以下幾個點：
一是龍芯的MIPS處理器是否侵犯MIPS知識產權。
二是2019年度和2020年1季度的版税，以及在向仲裁中心提存的1892萬元版税的歸屬問題。
三是LoongArch和基於LoongArch設計的龍芯5000是否侵犯MIPS知識產權。
先來看第一個問題。從芯聯芯以往的公開材料中稱，龍芯及其前身對MIPS侵權違約已達20年，然而，事實是龍芯先與意法半導體合作，後與MIPS簽訂協議，在芯聯芯購買MIPS在中國的獨家經營權之前，龍芯與MIPS公司未發生過有關許可使用費和版税的糾紛。在香港仲裁中，仲裁庭就依據龍芯與MIPS的協議，在龍芯將版税提存後駁回芯聯芯的臨時措施申請。
芯聯芯聲稱龍芯無權基於MIPS擴展指令，龍芯自行擴展指令屬於侵權。但MIPS陣營CPU設計公司以UDI擴展自有指令非常普遍，MIPS正是因此導致生態破碎化。作為對比，ARM嚴格禁止其他廠商擴展指令，才牢牢掌控ARM生態。
就MIPS官網信息來看，未見以UDI擴展自有指令需單獨授權，反見官方文檔《Introduction to the MIPS64® Architecture》將UDI歸於MIPS架構的組成部分。因此，龍芯以UDI擴展自有指令是行業常態，國內屬於MIPS陣營的君正也自行基於MIPS擴展指令集。
必須指出的是，芯聯芯成立於2019年，龍芯與MIPS分別於2011年、2017年簽署了MIPS技術許可合同。2019年成立的芯聯芯在購買MIPS在中國的獨家經營權後，是否能夠干涉龍芯和MIPS在2011年、2017年簽署的協議這也是一個值得商榷的法律問題。如果答案是能，那麼，華為、飛騰、阿里將面臨巨大風險，因為只要一家僅有4人繳納社保的初創公司買下ARM在深圳、天津、杭州的獨家經營權，就可以干涉華為、飛騰、阿里與ARM之間簽署的協議。這會催生出一批類似於美國以打官司搞訛詐為主業的“專利流氓公司”。
其次，我們來看版税的歸屬問題。從香港仲裁的情況，龍芯是願意按照其與MIPS簽署的協議支付版税的，只不過龍芯認為應該支付給MIPS，而不是給芯聯芯。有鑑於龍芯已經支付了2019年度和2020年1季度的版税，並將還未支付的版税交給仲裁中心提存。現在矛盾的焦點是MIPS和芯聯芯之間怎麼分這筆版税，龍芯已經不欠MIPS版税了。而且隨着龍芯全面轉向LoongArch，估計這筆版税將是MIPS或芯聯芯能夠收到的最後一筆版税。
最後，我們來看LoongArch和3A5000的自主性問題。根據權威第三方機構中國電子技術標準化研究院賽西實驗室（工信部直屬單位）出具的檢測報告，龍芯3A5000處理器芯片使用的是LoongArch指令系統，未使用MIPS指令系統。根據權威第三方機構中國電子信息產業發展研究院（工信部直屬單位）出具的知識產權分析報告，LoongArch指令系統與MIPS指令系統是不同的指令系統設計，未發現LoongArch指令系統對MIPS指令系統的著作權侵權風險，未發現LoongArch指令系統針對MIPS相關公司的中國專利及專利申請的侵權風險。如果對工信部直屬單位的報告尚有疑慮，可以登入龍芯官網下載LoongArch指令系統手冊，自行對比LoongArch與MIPS的差異。
當下，龍芯3A5000的LA464是國內自主研發的最強CPU核，性能接近AMD Zen1的水平，事實上，在龍芯3A3000時代，其CPU核GS464e就已經超過了MIPS的任何一款CPU核。基於LoongArch這樣的自主指令系統，且LA464性能接近Zen1，即便“殖人”和“找爹黨”窮盡一切國外CPU，也無法給3A5000找到“洋爹”，龍芯3A5000的自主性毋庸置疑。
龍芯未來可期
由於歷史慣性，在2021年，龍芯主要營業收入來自龍芯3A3000、3A4000等基於MIPS指令系統設計的CPU，但隨着3A5000、2K1000LA等基於LoongArch設計的CPU投放市場，基於MIPS指令系統設計CPU的營收佔比會逐漸下降。特別是在和芯聯芯存在仲裁和訴訟的情況下，龍芯必然加速拋棄MIPS。當下，龍芯主要市場是信創市場和工控市場，在這兩塊市場3A5000、2K1000LA等CPU已經開始批量出貨，其中，3A5000的電腦因性能強悍倍受好評。
另外，基於LoongArch設計的3A6000（樣片）將於今年年底問世，在2023年，基於3A6000的整機產品將批量出貨。根據龍芯官方消息，3A6000和3A5000採用相同製造工藝，龍芯依靠微結構升級把CPU性能大幅提升，3A6000的核LA664接近AMD Zen3，3A6000同主頻性能接近11代酷睿。
芯聯芯與龍芯之間的仲裁和訴訟，最大教訓就是X86、ARM、MIPS、Alpha、Sparc等由美國公司研發的CPU指令集均不靠譜，甚至Risc-V這類開源指令集也不能保證100%不存在任何風險。至於解決之策，龍芯也給出了答案，那就是研發自主指令系統，只有這樣才能在CPU設計環節杜絕一切卡脖子問題。
經過20多年的磨礪，龍芯終於把LA664提升到11代酷睿和Zen3的水平。LA664不僅超越了現有技術引進的ARM CPU，還超越了某些ARM CPU廠商PPT上的下一代CPU核。自主研發雖然在起步階段慢一些，苦一些，累一些，無法像技術引進CPU那樣快速拿出產品，但自主研發發展後勁更足。目前，龍芯的性能已經不再是應用的障礙，唯一的障礙是軟件生態。
期待龍芯能以應用為階梯，在合作伙伴的幫助下循序漸進構建可以與Wintel、AA體系相媲美的自主技術體系。
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