圖片源自dongdao
首先,需要糾正一點的是,看到這個名字,會很自然的認為龍芯是舉國之財力與人力大肆投入的產物,實則在2001年5月提出時,龍芯只是中科院計算所的一個研發課題組,整個團隊只有10余人,并且在2010年時,中科院和北京市共同出資成立了龍芯中科技術有限公司,龍芯也由課題組走向了市場化運營,整個公司自主經營、自負盈虧。
資料顯示,紫光集團僅在2014年便獲得國家集成電路大基金400億元人民幣的補貼,從2001年龍芯成立到2015年龍芯走上商業化,14年間龍芯共獲國家補貼7億元,這也從另一角度表明,龍芯真不是國家的“親兒子”。
鑒于網上資源過多,筆者在本篇文章里不過多介紹龍芯的發展歷程,重點聚焦于龍芯目前的產品、應用及生態現狀。
指令集、微結構及編譯器
要想實現CPU真正的自主可控,通過境外購買內核,臺積電做SoC或購買ARM IP做集成的方式是絕對實現不了的,必須擁有自己的指令集、微結構及編譯器。
在指令集上,龍芯采用的是兼容MIPS指令集,并在2008年購買了MIPS指令的永久授權,其中,兼容指的是保證龍芯能夠運行MIPS所定義的指令集,MIPS提供的僅僅是一個載體,龍芯并未使用MIPS的核心,并且經過10余年的發展,龍芯已開發出自己的指令集loongISA,在MIPS上的創新能力已經超過MIPS公司本身。
在微結構上,龍芯已研發出GS132、GS232、GS264、GS464、GS464V、GS464E等多款微結構,目前,相比英特爾、AMD,龍芯在微結構上性能的差距已經不算太大,差距主要體現在主頻和制作工藝上。
在編譯器上,國際上使用最為廣泛的編譯器是GCC,該編譯器對x86和ARM優化也比較好,版本也比較新。因此,龍芯自主研發了LCC編譯器,目前,LCC對龍芯的優化能力尚無法與英特爾的ICC編譯器相比,期待LCC能不斷提高編譯效率。
龍芯產品
憑借著自主可控的指令集、微結構及編譯器,目前龍芯自主研發的CPU產品主要分為龍芯1號、龍芯2號及龍芯3號三條產品線。
圖片截自龍芯官網
其中,龍芯1號主要應用于專用領域,如龍芯1H高溫鉆探芯片在中石油渤海鉆探定向井分公司順利完成高溫測試后,便轉入應用驗證階段;另一方面在北斗衛星上,已有多顆使用龍芯1E和1F作為主控芯片。
龍芯2號系列芯片多用于工控和終端等領域,如龍芯2K1000處理器已經用于軌道交通、電力等領域。
龍芯3號系列芯片則定位于桌面和服務器領域,主要面向黨政軍用等對安全度要求較高的市場,如航天科工集團已使用龍芯3號系列完成了2萬余臺的國產化終端部署,同樣,龍芯3號也被應用于交換機、防火墻等網絡安全設備上。
龍芯生態
談到生態問題,可以這樣理解:在芯片領域投入1人,在芯片上底層固件開發上則需要6個人,對應到操作系統軟件支持上,則需要36人。
目前,龍芯在底層固件上已有昆侖支持;并在2015年8月發布了基于linux社區版的loongnix操作系統;在軟件方面,金山WPS、達夢、金倉、神州通用數據庫,東方通、金蝶、中創中間件,中軟政務處理系統等均支持龍芯。
同時,在市場合作伙伴上,龍芯目前已經有中航工業、中核工業、中船重工、曙光、浪潮、中科夢蘭、東軟集團、神州數碼、中興、清華同方、眾達精電等數百家企業合作伙伴。
根據龍芯提供的資料,從2015年起,龍芯就已經實現了盈利,2017年通過自由利潤維持研發運轉,其中,整個收入包含國家安全市場及純商業市場。
結語
經過17年的歷程,可以說龍芯發展的還不錯,但非要和英特爾這個涵蓋IP、技術積淀、規模、軟件生態于一體的半導體巨頭來比,龍芯確實還差得遠。而龍芯也清楚的知道自己與英特爾之間的差距,因此制定了3步走策略:養活自己、特定市場、軍民用市場,按照規劃,2020年前龍芯都將主打特定市場的應用。
目前,整個IT產業被Wintel和雙A(ARM+Andriod)體系牢牢占據,龍芯若能以loongISA+GS系列微結構+LCC+loongnix系統+生態為基礎,打造出獨立于Wintel和雙A之外的世界第3大體系,這既是龍芯之父胡偉武的目標,亦是每一位龍芯關注者的心愿,路漫漫其修遠兮,加油!龍芯!
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者 商中堯筱向
近日,2015-2016年度全國優秀企業家評選結果揭曉,江蘇夢蘭集團公司董事長錢月寶榜上有名。
在夢蘭人看來,這是個實至名歸的榮譽——正是這個外表溫和的“掌舵人”,用40余年的時間,帶領著一家從八根繡花針起步的村辦手工作坊,成長為如今擁有家用紡織品、電子信息、環保科技、能源開發等產業多元并進的現代企業集團。
外貿銷售逆勢上揚
創新驅動做優做活家紡主業
1989年,在歷經16年為國營繡品廠加工外貿產品之后,“夢蘭”這個充滿朦朧詩意的商標,在常熟市藕渠鎮一個叫老浜的臨水小村誕生了。從創立品牌的那一刻起,錢月寶就立下一個心愿,一定要讓夢蘭產品如蘭花般香逸四方。
如今,心愿已成現實——40年砥礪發展,夢蘭先后在全國家紡行業創出了第一個“中國馳名商標”,第一批“中國名牌”。“夢蘭”被世界品牌實驗室評為中國500個最具影響力、最具價值品牌,品牌價值達225.84億元,企業綜合競爭力躍居國內行業之首。
成績的背后,是錢月寶和夢蘭人特有的執拗——作為民生消費品,在常人看來,家紡產品是一個技術含量較低、創新空間狹小的產業,然而就是在這樣狹小的空間內,夢蘭加大研發投入,建成了擁有全國床品行業第一個國家企業技術中心,夢蘭創新能力建設項目被國家發改委列入國家高技術產業發展項目計劃,企業得以在自動化生產、數字化設計和檢驗檢測等方面全面提升技術創新能力。夢蘭設計開發的家紡產品至今累計獲取各類國家專利700件。作為家紡床品分標委秘書處單位,夢蘭在“十二五”時期組織、牽頭和參與起草制修訂床上用品國家、行業、企業標準50多項,企業被中國紡織工業聯合會授予“十二五”紡織標準化工作先進集體榮譽稱號。在生產制造上,江蘇夢蘭集團不斷擴大自有生產規模,由20多家專業化的協作工廠生產,向品牌運營商轉型。公司本部的存量生產規模則加快向智能化轉型,通過“機器換人”,勞動生產效率提高5倍,一床被子45秒可以縫制好。
產品質量是企業的生命線。“企業產品出現問題的批次哪怕只是萬分之一,甚至是百萬分之一,但對于消費者來講就是百分之百。”錢月寶在企業倡導建立了完善的質量/環境管理體系,從原輔材料的采購到產品最終交付的全過程,確保對可能影響產品質量的每一個要素都按體系文件的要求進行有效控制。這樣的堅持,也為夢蘭贏得了國外企業的青睞,成了夢蘭外貿銷售逆勢上揚的“秘密”。今年上半年,夢蘭外貿業務預計將增長30%。
跨境合作瞄準能源產業
前瞻性謀劃產業結構戰略性調整
作為一家以生產床上用品為主業的傳統產業企業,經濟新常態下,企業的發展受到了行業產能過剩、原材料價格上漲、勞動力成本提高、國際貿易環境變化等因素的影響,行業發展進入微利時代。
面對這一情況,錢月寶早有主張——加快科技創新,對產業結構進行戰略性調整。
2004年,江蘇夢蘭集團與中科院開展龍芯項目合作,并在常熟建立夢蘭龍芯產業化基地,探索全新的高科技產業。“我只認一個理:我們這么大一個國家需要一顆‘中國芯’來保障自己的信息安全。”當時已經第二次當選全國人大代表的錢月寶,心里一直裝著一個夢想:一定要為國家自主創新戰略多做一點實事,風險再大也要干,困難再多也要做!
2006年10月6日,應用龍芯2號CPU芯片開發的第一臺龍芯筆記本電腦問世。華盛頓著名的智囊機構哈德森研究所當年將此事件列為“中國向前跳了一大步”的經典案例之一。更讓外國人驚訝的是,龍芯電腦誕生地不在北京中關村,而是常熟夢蘭村,為它“接生”的,是一位靠幾根繡花針起家的江南農家女。在此后的幾年間,錢月寶更是盯準“用上中國人自己的電腦”這一目標,與國家級科研院所緊密合作,成功研發出安全適用計算機、集群計算機、觸控終端查詢機、移動平板計算機、教育云計算平臺等五大系列高新產品。“龍芯”電子產品先后承擔國家科技部“863”計劃、國務院“核高基”等四個國家重大專項,擁有150多項發明專利和軟件著作權等核心技術,一次次填補了國內空白。
龍芯,十年磨一劍,多年的精心培育,使它在國產自主芯片領域已經形成較高優勢。“十三五”時期,夢蘭龍芯將與央企攜手,全面參與國家信息安全建設,推動電子公文系統國產化進程,保障國家信息安全,力爭成為自主可控的“互聯網+”貢獻者和軍民融合的新典范。
在國家鼓勵混合所有制經濟發展、支持民營企業“走出去”的政策環境下,2010年,夢蘭成立星河能源股份有限公司,并與俄羅斯羅斯國際石油公司共同成立阿穆爾能源公司,合力推進總投資一百多億元的“阿穆爾-黑河邊境油品儲運與煉化綜合體項目”。憑著執著追求,夢蘭一步步闖關。同年3月,夢蘭跨境油品項目取得中國國家能源局批復;2012年9月,阿穆爾能源公司被俄能源部列入“俄羅斯設計、建設和生產煉油廠名錄”;2014年4月,項目獲得國家發改委核準,進入實質性工作階段;2015年,又被列入國家“一帶一路”建設優先推進項目;2015年12月,俄方將阿穆爾能源公司正式列入超前經濟發展區入駐企業名錄。今年4月27日,俄羅斯總統普京專門到超前經濟發展區了解該項目實施情況,就管道建設、煉廠生產能力、就業崗位等問題與阿穆爾能源總經理對話了1個多小時。普京表示將在原油供應、稅收等方面對項目給予全力支持,并預祝項目成功。如今,大慶石化為該項目提供設計審查、施工管理、QHSE、生產準備、生產運維等方面技術服務和參與管理。項目已完成了產品方案、工藝流程設計以及生活設施、辦公用房、土地平整等基礎設施建設,并在進行開工前的現場準備工作。項目投產后,將形成集石油開采、煉油化工、跨境儲運于一體,與俄方長期穩定的油品生產加工和貿易合作體系,成為我國新的“能源血管”。
“夢蘭媽媽”收養千余孤兒
十余年愛心助學擔起社會責任
作為夢蘭村黨委書記,錢月寶把“壯大集體經濟、致富一方百姓”作為畢生追求。40多年來,她牢記創業之初的承諾:“一定要讓村里老百姓都過上與城里人一樣的生活。”因此,錢月寶堅持走企業發展與村民致富、村莊巨變同頻共振的路子。當企業獲利數千元時,她把村里的鄉間小道鋪成了石子路;盈利數萬元時,她又把石子路鋪成了水泥路;再后來利潤以十萬、百萬、千萬來計的時候,她開始進行老村改造、新村建設、完善社會保障等。走進如今的夢蘭村,早已沒有了原本貧窮落后的身影,黛瓦粉墻、清溪映竹間,寫滿了首批中國十佳小康村、全國美麗宜居村莊、江蘇最美鄉村的驕傲。
作為上千個孩子的“夢蘭媽媽”,錢月寶十分關注教育事業。1999年初,錢月寶到云南麗江調研,正好趕上地震和水災,有600多名孤兒急需救助,錢月寶當場決定在麗江金官鎮創辦夢蘭孤兒院,每年春節前她都要給孩子們寄上數萬元的生活、學習補助款,每年捐助的學費、生活費和壓歲錢等達30多萬元。此后,錢月寶在全國各地收養了千余名孤兒。2001年,她又出資14萬元創辦了楚州季橋小學“錢月寶春蕾班”,至今堅持每年春節前給50多名孩子寄去“壓歲紅包”,還出資為學校建立“漂流書屋”“電子教室”,開設“夢蘭班”資助家庭貧困的優秀學生。她捐出20萬元,啟動“春蕾圓夢工程”,分別在盱眙縣楚東職業技術學校、鹽城機電高等職業技術學校創辦了“錢月寶女士職教春蕾班”。為了讓更多的孩子得以重拾課本、走進課堂,近年來錢月寶又相繼捐資200萬元成立了“夢蘭兒童慈善基金”“關愛困境兒童慈善基金”……
在產業報國與情系民生的融合中,錢月寶先后榮獲全國道德模范、全國勞動模范、全國軍民共建社會主義精神文明先進個人、中國自主創新競爭力十大人物等榮譽。然而,錢月寶最看重的,還是孩子們給她的愛稱:夢蘭媽媽。“一個擁有數千名孩子的‘媽媽’,是世界上最富有、最幸福的媽媽!”錢月寶說。
(責編:方潔)
014年,對于龍芯中科公司來說是突破進取的一年。在這一年里,龍芯自主研發的芯片銷量達到35萬片,相對于2013年的1.8萬片,這個增長數字所包含的內容太多:現在基于龍芯CPU進行下游解決方案開發的合作伙伴已經有數百家,合作企業中基于龍芯CPU的研發人員已經達到上萬人規模。經過多年的市場培育,圍繞龍芯CPU的國產自主可控生態圈正在悄然成形。
做老大不做馬仔,龍芯的思路與對策
今年,在芯片產業兩大陣營Wintel、ARM+安桌體系之外,IBM通過OpenPower開放授權殺入進來。現在,龍芯又憑借自主研發的MIPS架構進入該領域。
沒有三兩三,如何上梁山?
作為龍芯總設計師的胡偉武,在這次龍芯四大產品發布上如此說到“在IT產業生態中,只有一個老大,其他都是馬仔。”龍芯不甘當馬仔,他要當自己的老大,所以龍芯決定建立獨立于前三個體系之外的,自主可控的軟硬件體系,成為在IT產業的“多極世界”中既開放又自主的一級。
胡偉武是自信的,他認為,只有做自主可控的軟硬件技術體系,才能持續改進,形成螺旋上升,否則永遠沒有超越的機會。最好的例證就是蘋果,它拒絕了微軟的支持,通過自主軟硬件進行系統優化,在CPU性能遠低于英特爾的情況下達到更好的用戶體驗。
龍芯清楚地認識到,每個產業體系的背后,都有各自的技術平臺。誰控制了技術平臺的主導權,產業體系就由誰來控制。
正如胡偉武在大會演講中所說,產業化中更需要科學精神和實事求是的態度。面臨“研”、“攢”、“O”(攢是指使用國外的CPU核“攢”SOC。“O”是指掏錢委托外國人研制并取得部分產權)三條道路時,龍芯要走的只能是堅持自主研發的道路。
而做芯片,核心在哪里?
龍芯先解決的正是CPU的核心技術問題——微架構,它也是決定性能、功耗、成本、安全性的最重要的因素。在本次龍芯的發布會上,最重要的看點就是龍芯新一代處理器架構產品的發布。此次發布的龍芯指令系統LoongISA,在MIPS64架構500多條指令的基礎上,在基礎指令、虛擬機指令、面向X86和ARM的二進制翻譯指令、向量指令四個方面增加了近1400條新指令。同時發布的新一代高性能處理器微結構GS464E,綜合技術水平達到了與Intel的IvyBridgy及AMD的Steamroller相當的水平。
龍芯從2010年開始市場轉型以來,把在計算所研制的芯片樣品成果轉變成產品,雖然取得一些成績,但問題一直存在。比如,龍芯3A1000/3B1500第一代產品,雖然在部分指標方面,如3B1500浮點峰值具有世界先進水平,但通用事務處理能力較弱。
正如胡偉武所說,碰到問題和困難,不要先下結論而要找原因。相比市場巨頭的產品,龍芯主頻只差1倍,性能卻要差10倍,為什么?原來不考慮綜合性能,一味追求主頻是不對的。龍芯第一輪螺旋上升用了5年時間,沒經驗走了很多彎路,但是再經過2-3年,龍世就能完成第二輪的螺旋上升。本次發布的龍芯第二代產品,也是第一代結合市場需求研制的產品。
解決核心之后的整體性能優化
在解決了核心技術之后,龍芯開始著手操作系統和整體性能優化。
龍芯成立了專門的系統研發部進行基礎軟件的調優工作,比如對軟件棧進行系統性的梳理,理清各層次各模塊依賴關系。針對薄弱環節組建專門團隊(內核、編譯器、JAVA、瀏覽器、圖形圖象)。以應用為牽引,結合應用需求進行針對性優化(GIS顯控)。其次是全系統梳理、多層次優化,比如軟件結構化優化,對編譯系統進行優化,內核優化等。
在操作系統方面,龍芯聯合江蘇龍芯夢蘭公司,推出龍芯社區版操作系統LoongNIX,該系統支持自主操系統比如中標、普華、深度、中興等,形成自主操作系統。
龍芯團隊從2011年組建了瀏覽器研發團隊,專門從事龍芯平臺上主流瀏覽器的適配、開發和優化工作。目前,兩大開源瀏覽器Chrome和Firefox均能在龍芯平臺上穩定運行。其中,Chrome可運行版本有28/31,31版本為龍芯長期維護版。Firefox可運行版本有4/17/24,24版本為龍芯長期維護版。這兩款瀏覽器支持的Linux系統有龍芯Fedora13系統、龍芯Fedora19系統、中標麒麟系統和普華操作系統,后續將進一步擴展到龍芯平臺上的其他國產操作系統中。
打造“芯”生態,發力產業鏈
歷經14年的磨礪,走過了積累期和創業期的龍芯,如何搭準芯片產業的脈路?再強的雄心壯志,也難擋商業社會的現實。
正如胡偉武所說,要改變目前中國IT產業受制于人的局面,光靠其中一、兩項核心技術或一、兩個產品的突破是沒有用的,必須要建立起自主可控的信息產業體系。
龍芯近年來除了不斷提高產品本身的研發能力之外,同時花了更大的精力在軟硬件生態的建設與完善上,目前龍芯的研發團隊雖然只有400人,但基于龍芯CPU進行下游解決方案開發的合作伙伴已經有數百家,合作企業中基于龍芯CPU的研發人員已經達到上萬人規模。
龍芯合作伙伴展示區
龍芯此次的發布會即是新品亮相,也是合作伙伴的成果顯示,龍芯除了發布新一代處理器產品外,龍芯生態圈內的數百家合作伙伴在服務器、桌面計算機、網絡安全及工控等眾多領域的技術產品與創新成果進行了集中展示。國產自主可控產業鏈的各個重量級合作伙伴也全部出席。中科曙光、航天科工、同方計算機、浪潮超越、東軟集團、銳捷網絡、研華中國等一線品牌廠商,在大會上相繼發布了基于龍芯3A/3B/2H系列處理器的高性能服務器、安全計算機、筆記本、加固平板、高性能防火墻、千兆網絡交換機、高性能工控模塊等一系列優秀的產品解決方案,國產自主可控產業鏈初現。這一系列基于國產龍芯的自主可控重量級產品的發布,對于推進“自主可控”國家戰略具有重要意義。
曙光信息產業北京有限公司總裁邵宗有在接受記者的采訪中也表示,曙光作為龍芯的重要戰略級合作伙伴,自主可控當然是雙方合作最大的基礎。雙方十幾年來不離不棄,也正是因為龍芯堅持自主可控的戰略路線和清晰的產品發展規劃。
建立生態的起點和終點
業內這幾年在自主CPU的指令系統(ISA)方面爭議很大。胡偉武認為,指令系統與生態密切相關,兼容對于應用不掌握在自己手里的企業,只能通過ISA兼容解決問題,但不安全。所以軟件生態的終點是ISA,但建立生態的起點是應用程序接口(API)。安卓的成功很大程度是API的成功。因此,自主軟硬件建立生態要從API入手,然后才體現為ISA。對此,胡偉武也表示我國在API基礎軟件方面沒有積累,差距要比CPU大得多。
對于建立軟硬件自主可控體系,龍芯的規劃是三步走策略。
其一,滿足單一應用。自主軟硬件滿足基于嵌入式OS的單一應用。雖然在五年前多數人對此還持懷疑態度,但是現在單一應用已經形成共識。比如,以拿金牌為作為主要目標的HPC,也是單一應用,卻可以做到世界第一。
其二,滿足固定應用。龍芯正在結合辦公系統、指揮系統等復雜的固定應用開展適配優化工作。這些應用涉及OS、數據庫、中間件、瀏覽器、辦公軟件、Flash、GIS等。再經過2-3年努力,自主軟硬件可滿足與國家安全及國民經濟安全相關的應用。
其三,滿足開放市場應用。只要自主軟硬件在固定市場店住腳,市場占有率超過5%,就能吸引大量的軟件和應用主動加入自主軟硬生太系統,在開放市場形成自主的生態。
記者手記
走過彎路,被質疑,更可怕的是國人對國產自主產品的不信任,這是龍芯不得不面對的現實。正如胡偉武所說,產業化中更需要科學精神和實事求是的態度。比如,從其對龍芯3號的自我鑒定中也可看到龍芯對市場一直保持著清醒的認識,他們沒有固步自封,他們承認自己離國際巨頭的頂尖水平還有差距。但是與市場主流CPU相比,在通用處理性能方面,龍芯的CPU不是最高,也不是最低,它是目前賣得最多的幾款X86 CPU的平均水平。通用處理性能是個包含計算、訪存、IO的綜合概念,但主要指單核的處理能力。通用處理能力與應用有關,而龍芯3A2000的帶寬密集類應用與主流X86CPU沒什么差距。
龍芯選擇的道路是不同尋常的,雖然過去它得到了國字頭央字頭企業的庇護,但是我們也看到,現在龍芯的純商業應用份額已經占據了三分之一的比例。
無論如何,龍芯在產業化道路上已經邁出了一步,我國自主可控產業生態已經出現。接下來的商業市場是冷酷的,老大的位置是否能坐上,或許要看龍芯在商業市場的表現。