一枚與時(shí)間賽跑的中國(guó)芯片

近期，外媒披露一則消息，稱(chēng)中方將發(fā)布通告，在多個(gè)領(lǐng)域禁用美國(guó)芯片，支持采購(gòu)和使用國(guó)產(chǎn)芯片。這一信息與此前國(guó)內(nèi)多項(xiàng)政策具有某種內(nèi)在一致性，比如在財(cái)政部公布的計(jì)算機(jī)采購(gòu)的新標(biāo)準(zhǔn)，就在多項(xiàng)關(guān)鍵部件的采購(gòu)規(guī)定中，明確要求審查部件是否“在政府指定的中國(guó)信息安全測(cè)評(píng)中心及國(guó)家保密科技測(cè)評(píng)中心的網(wǎng)站上，通過(guò)了安全性和可靠性的測(cè)試”。

這一消息掀起了軒然大波。它意味著國(guó)產(chǎn)CPU的能力得到了廣泛承認(rèn)，也意味著其肩負(fù)的責(zé)任更加重大。

面對(duì)時(shí)代洪流，面對(duì)商業(yè)壓力，面對(duì)科技鐵幕，國(guó)產(chǎn)CPU一次次經(jīng)歷困難，又一次次集聚力量。最終讓自身成長(zhǎng)趕上了大勢(shì)的選擇，在2024年扛起科技自立自強(qiáng)的旗幟。

過(guò)去數(shù)十年，社會(huì)各界對(duì)國(guó)產(chǎn)CPU的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了幾次變遷。曾經(jīng)很多人認(rèn)為“發(fā)展國(guó)產(chǎn)處理器真的有必要嗎？”后來(lái)，我們驚嘆“留給國(guó)產(chǎn)芯片突破的時(shí)間不多了”。

從是否有必要，到是否來(lái)得及——中國(guó)CPU，是一枚始終在與時(shí)間賽跑的芯片。

在時(shí)代洪流中

1957 年，北京電子管廠(chǎng)成功制造了新中國(guó)最早的半導(dǎo)體器件，中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)由此拉開(kāi)了大幕。但其第一次與全球信息化的洪流并軌，是在20世紀(jì)80年代。

1979年，上海元件五廠(chǎng)和上海無(wú)線(xiàn)電十四廠(chǎng)，聯(lián)合仿制成功了8080八位微處理器。8080是英特爾在1974年推出的第二款CPU處理器，這次仿制成功，幫助中國(guó)搶占了技術(shù)機(jī)遇，也客觀上推動(dòng)了家用電腦走向國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。

隨后，伴隨著信息革命的到來(lái)，中國(guó)開(kāi)始了第一次芯片產(chǎn)業(yè)化浪潮。無(wú)錫華晶、紹興華越、上海貝嶺、上海飛利浦和首鋼 NEC 等多家集成電路公司相繼成立。國(guó)家先后開(kāi)展了1986 年的“531 戰(zhàn)略”、1990 年的“908 工程”、1995 年的“909 工程”三次半導(dǎo)體技術(shù)攻堅(jiān)。這個(gè)時(shí)間段，有更多的產(chǎn)業(yè)、資本與人才投身到半導(dǎo)體行業(yè)當(dāng)中，為后續(xù)波瀾起伏的中國(guó)芯片事業(yè)奠定了多方面的基礎(chǔ)。

盡管如此，漫長(zhǎng)的自主化CPU探索，卻沒(méi)有得到多少真正的成果。伴隨著中國(guó)市場(chǎng)的開(kāi)放，以及全球技術(shù)成果的涌入，稚嫩的國(guó)產(chǎn)CPU迎來(lái)了世界頂尖產(chǎn)品的沖擊。很快，這次國(guó)產(chǎn)化芯片浪潮沒(méi)有激發(fā)太大漣漪，就淹沒(méi)在了全球化的科技汪洋里。

但芯片需要自主化的種子，卻已經(jīng)埋下。

嘗試掙脫漩渦

伴隨著PC革命的到來(lái)，中國(guó)市場(chǎng)在千禧年前后迎來(lái)了PC與軟件產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展。這也倒逼底層技術(shù)的進(jìn)步，國(guó)產(chǎn)芯片命題又一次被提上了日程。

但在這一階段，面對(duì)國(guó)外競(jìng)品的大范圍輸入，國(guó)產(chǎn)CPU面臨著一個(gè)漩渦：國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體起步晚，發(fā)展慢，生態(tài)兼容難度高，難以形成規(guī)?；?yīng)。這又導(dǎo)致了后續(xù)的研發(fā)成本大，產(chǎn)品差距被進(jìn)一步拉開(kāi)。

這種情況形成了一個(gè)漩渦，導(dǎo)致大量國(guó)產(chǎn)CPU項(xiàng)目深陷其中，最終傾覆。

“正確但艱難”成為這一階段國(guó)產(chǎn)CPU的代名詞，好在還是有很多力量，在中國(guó)芯片市場(chǎng)足夠大的前提下，推動(dòng)國(guó)產(chǎn)芯片在這一階段從種子變成了幼苗。

1989年，中國(guó)電子成立，在DDR4等領(lǐng)域發(fā)力，推動(dòng)自主芯片的成長(zhǎng)與發(fā)展。

1999年，鄧中翰博士回國(guó)創(chuàng)辦了中星微電子，這一事件在當(dāng)時(shí)引起了各界的廣泛關(guān)注，為中國(guó)半導(dǎo)體的第二次熱潮拉開(kāi)了序幕。

此后，中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所的胡偉武博士，在2000年開(kāi)啟了“龍芯”項(xiàng)目，并在2001年8月18日仿制成功了通用CPU“龍芯1號(hào)”。誕生于1999年的飛騰處理器，也加入了國(guó)產(chǎn)CPU的浪潮。

為了解決超算、信息安全等領(lǐng)域的芯片缺口問(wèn)題，總參謀部第五十六研究所（無(wú)錫江南計(jì)算技術(shù)研究所）在2003年著手設(shè)計(jì)自主化高性能芯片，由此申威正式踏上了中國(guó)半導(dǎo)體的舞臺(tái)。此后，申威打造了神威藍(lán)光超算體系，并于2012年9月投入使用。神威藍(lán)光超級(jí)計(jì)算機(jī)使用了8704片申威1600，搭載神威睿思操作系統(tǒng)，在超算領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了軟件和硬件的全部國(guó)產(chǎn)化自主可控。

2013年，臺(tái)灣VIA將上海的子公司升級(jí)成合資企業(yè)，打造了兆芯。兆芯專(zhuān)注于國(guó)產(chǎn)CPU領(lǐng)域，其掌握處理器、圖形處理器、芯片組三大核心技術(shù)，具備相關(guān)IP自主設(shè)計(jì)研發(fā)的能力，能夠提供自主可控且具備高度兼容性的CPU產(chǎn)品。

從此開(kāi)始，國(guó)產(chǎn)CPU逐漸壯大，開(kāi)始在商用市場(chǎng)、政府采購(gòu)等領(lǐng)域落地應(yīng)用。2014年《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》出臺(tái)，新一輪的國(guó)產(chǎn)芯片創(chuàng)業(yè)熱潮被掀起。這一時(shí)期，具有代表性的企業(yè)是成立于 2014 年的海光信息。其將產(chǎn)品定位為高端處理器，與此前通行的國(guó)產(chǎn)CPU產(chǎn)業(yè)方案有了顯著區(qū)別。

多年以來(lái)，海光信息一直保持著高強(qiáng)度的研發(fā)投入，在“銷(xiāo)售一代、驗(yàn)證一代、研發(fā)一代”的研發(fā)策略下，逐漸形成了自己的產(chǎn)品體系。2024年，繼海光2號(hào)、海光C86-3G 后的海光最新一代 CPU 產(chǎn)品C86-4G開(kāi)始陸續(xù)出貨。5月，海光C86-4G也進(jìn)入了中國(guó)信息安全測(cè)評(píng)中心發(fā)布的《安全可靠測(cè)評(píng)結(jié)果公告（2024 年第 1號(hào)）》，為CPU自主化事業(yè)奠定了更加堅(jiān)實(shí)的根基。

在多方力量的長(zhǎng)時(shí)間探索下，國(guó)產(chǎn)CPU漸漸走向高端化、市場(chǎng)化、規(guī)?；?，開(kāi)始嘗試逃離研發(fā)與市場(chǎng)之間不匹配的漩渦，開(kāi)始成長(zhǎng)為科技產(chǎn)業(yè)的支柱。

那個(gè)至暗時(shí)刻幸好早有準(zhǔn)備

國(guó)產(chǎn)CPU的下一個(gè)代際節(jié)點(diǎn)，不是來(lái)自?xún)?nèi)部市場(chǎng)的變化，而是外在的壓力。

2019年，美國(guó)對(duì)華為實(shí)施全面制裁，隨后越來(lái)越多的高科技企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)被列入實(shí)體清單，遭遇芯片封鎖。

幾年以來(lái)，芯片鐵幕不斷降下。美國(guó)甚至推動(dòng)與日本、韓國(guó)、荷蘭組成“芯片聯(lián)盟”，從上下游多方面收緊對(duì)華芯片技術(shù)、工具與產(chǎn)品的出口限制。

至暗時(shí)刻到來(lái)，芯片國(guó)產(chǎn)化從“有必要做”，變成了“不得不做”。

國(guó)產(chǎn)CPU需要在極度有限的時(shí)間里，完成供應(yīng)鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、軟硬件適配等多方面的準(zhǔn)備。如果說(shuō)上一個(gè)周期國(guó)產(chǎn)CPU是在商業(yè)壓力下奔跑，那么這個(gè)階段就變成了在科技鐵幕下狂奔。

伴隨著政策的明確，科創(chuàng)板的推出等諸多利好。國(guó)產(chǎn)芯片也迎來(lái)了最為高速的發(fā)展通道。

在高端處理器領(lǐng)域，國(guó)產(chǎn)與全球頭部企業(yè)的顯著技術(shù)差距，是海光信息這樣的國(guó)產(chǎn)企業(yè)必須面對(duì)的難題。為此，海光在全力升級(jí)海光CPU的同時(shí)，還打造了DCU體系。海光DCU屬于GPGPU的一種，采用“類(lèi) CUDA”通用并行計(jì)算架構(gòu)來(lái)支持AI等各類(lèi)應(yīng)用任務(wù)，與海光CPU一道形成了通用計(jì)算與智能計(jì)算雙軌并行的產(chǎn)業(yè)格局。

目前，海光DCU系列產(chǎn)品深算二號(hào)已經(jīng)發(fā)布，實(shí)現(xiàn)了在大數(shù)據(jù)、人工智能、商業(yè)計(jì)算等領(lǐng)域的商用。深算二號(hào)具有全精度浮點(diǎn)數(shù)據(jù)和各種常見(jiàn)整型數(shù)據(jù)計(jì)算能力，性能相對(duì)于深算一號(hào)性能提升100%以上，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)高端通用AI芯片的空白。

在這一時(shí)間段，龍芯也采取了更為激進(jìn)的發(fā)展策略。比如2023年，龍芯正式發(fā)布了新一代通用CPU龍芯3A6000，其采用全自主設(shè)計(jì)的指令系統(tǒng)和架構(gòu)，即“龍架構(gòu)”，無(wú)需依賴(lài)國(guó)外授權(quán)技術(shù)，被業(yè)界認(rèn)為可以達(dá)到英特爾十代酷睿的水平。

海光和龍芯，可謂是逆全球化壓力下，中國(guó)芯片企業(yè)逆勢(shì)上漲的代表。并且龍芯和海光，分別于2022年的6月和8月登上了科創(chuàng)板，可見(jiàn)半導(dǎo)體行業(yè)的政策利好與國(guó)家支持，在產(chǎn)業(yè)實(shí)踐中得到了充分的回饋。

此前數(shù)十年，國(guó)產(chǎn)芯片的從業(yè)者覺(jué)得前路渺溟，而今天回頭看，會(huì)感慨幸好早有準(zhǔn)備。

旗幟飄揚(yáng)在時(shí)間的風(fēng)中

時(shí)間來(lái)到2024年，在芯片封鎖不斷收緊的外部環(huán)境下，中國(guó)沒(méi)有選擇得過(guò)且過(guò)，虛與委蛇，而是更堅(jiān)定地執(zhí)行科技自立自強(qiáng)策略，強(qiáng)化選擇國(guó)產(chǎn)CPU的力度。

這是大勢(shì)所趨，也是因?yàn)閲?guó)產(chǎn)CPU跑到了一個(gè)可以被選擇、被托付的位置。一枚芯片，變成了這個(gè)時(shí)代的一面旗幟。

在中國(guó)信息安全測(cè)評(píng)中心發(fā)布《安全可靠測(cè)評(píng)結(jié)果公告（2023年第1號(hào)）》中，有18款CPU上榜，其中包括龍芯、申威、飛騰、海思、兆芯、海光等品牌。在各地陸續(xù)發(fā)布的信創(chuàng)采購(gòu)目錄中，也可以看到自主芯片品牌正在得到全面認(rèn)可，肩負(fù)起數(shù)字中國(guó)的計(jì)算重任。海光、龍芯、申威等廠(chǎng)商都在加強(qiáng)自主研發(fā)上的投入，實(shí)現(xiàn)了更快的產(chǎn)品迭代與更清晰的核心技術(shù)差異化。

中國(guó)CPU，終于成一個(gè)期盼，成長(zhǎng)為一面旗幟。

根據(jù)賽迪發(fā)布的《2022—2023年中國(guó)信創(chuàng)生態(tài)及信創(chuàng)PC市場(chǎng)發(fā)展研究報(bào)告》顯示，中國(guó)信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展期，信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)正在向關(guān)鍵基礎(chǔ)行業(yè)擴(kuò)展，并最終延伸至全行業(yè)。國(guó)產(chǎn)CPU正沐浴在科技自立自強(qiáng)的陽(yáng)光中，迎接一個(gè)新的時(shí)代。

當(dāng)不確定性變成了新常態(tài)，以國(guó)產(chǎn)CPU為主的方向已經(jīng)確定，再也沒(méi)有可猶豫，可迂回的余地。

眼前的路，只剩下徐徐前進(jìn)，加大研發(fā)，在中國(guó)市場(chǎng)內(nèi)部形成良性競(jìng)爭(zhēng)，凝結(jié)多元計(jì)算生態(tài)。反而失去龐大且具有整體性的中國(guó)芯片市場(chǎng)的副作用，將回饋到逆全球化者自身。

幾十年中一次又一次地嘗試與失敗，失敗與嘗試，終于被證明是對(duì)的。

現(xiàn)在，時(shí)間終于站在了我們這邊。