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胡伟武:自主CPU发展之路

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时间:1900/1/1 0:00:00

2021年10月15 -16日,由中国汽车工业协会和重庆两江新区管委会联合主办的“2021中国汽车供应链大会”在重庆召开。长安汽车和地平线作为官方合作伙伴,全力支持此次发布会。本届供应链大会以“取长补短,融合创新——构建中国汽车供应链新生态”为主题,共同探讨产业政策,交流分享技术,研判产业趋势,展示创新成果,旨在促进产业国内外互动,凝聚产业链上下齐心,共谋产业协同发展之路。其中,龙芯中科科技股份有限公司董事长胡在10月16日上午举行的“汽车芯片自由新进展”主题论坛上发表了精彩演讲。

Discovery, FAW, Honda, Century, Changan

很高兴向大家汇报:自主CPU的发展之路。汽车里有几十个CPU,各种各样的CPU,因为我只做CPU。首先介绍一下CPU的概念,大家可能不太熟悉。

现代计算机采用冯诺依曼结构,由运算器+控制器+存储器+输入设备+输出设备五部分组成。右图是一个CPU,中间图有很多方块。一方是一个IP,芯片里的模块都可以买。所以,我们要自己做CPU。中国市场是5000万台电脑。2018年我卖了5万块芯片,现在一年有200万台电脑用我们自己的CPU做电脑芯片。要说CPU独立,手机芯片厂商都是用ARM买ARM模块,至少龙芯是这样的。

为什么强调这些概念?看看我们这个行业。右下方表格中,联想、苹果、英特尔和展锐,联想和苹果做整机,英特尔和展锐做电脑和芯片。根据当时网上搜的数据,芯片公司比整机公司挣钱多,手机领域正好相反。整机公司比芯片公司挣钱多。展锐18年亏损数亿美元,展锐一年出货3亿片手机芯片,全球2.5亿台电脑。再看苹果。2018年,中国IT行业100强华为、中兴、联想、腾讯、百度加起来的利润是苹果的一半。今年第一季度,他们实际上赚了220亿美元。为什么?因为IT行业本质上是解决方案为王的行业,解决方案决定用户习惯和行业主导地位。电脑怎么用Wintel说了算,手机怎么用升级Google和苹果说了算。现在硅谷的企业一升级,全中国都会升级。我们没有根本改变。中国IT产业的根本出路是建立自己的生态系统,这就是所谓的第三生态系统。要自建系统,Wintel一个,AA一个,第三个,自己决定产品的升级和使用。

为什么这么重视?因为太复杂,五中全会提出要构建国内大循环。我正好参加了五中全会。当时我在想,信息产业的周期分为三个环节。一个是基于自主IP核的芯片研发。芯片的IP决定了芯片的性能、成本、功耗和安全性。二是基于独立指令系统的软件生态,如X86搭载电脑生态、ARM搭载手机生态,三是基于自主材料设备的生产技术,通过优化设计和自主IP设计,弥补国内工艺性能的不足;生产设备和材料需要改进;需要通过攻关来解决。我觉得可以在十四五期间逐步解决。“十五”期间会有根本性的变化。实现这三条自主经营的道路我们就要走到最后,否则就是我们的堵点。

如何解决拥堵问题?改革开放以来发展核心技术有两条路线:一条是市场环技术。我们不知道建立了多少合资企业。一汽大众、广汽本田和汽车行业是市场环技术的典型代表。我们通过合资把中国市场让给国外企业,希望在合资过程中获得先进技术,有一定效果。技术市场化:以内部市场为导向,推动技术进步,然后中国的导弹火箭在外部市场竞争。上个世纪,他们比美国差远了,但是有人用,有人合作。刚才周总理亲自配合使用。目前CPU发展有两条路线。国外各大CPU企业通过合资或授权成为独立CPU。国内的坚持应该也是正确的。应该说我们把CPU融入国际主流生态。当然,龙芯是另一个代表,所以要建立自己的生态系统,强调自己做。我今天给大家报道的这条路是可行的,汽车电子应该走这条路。2018年,有媒体记者问我,我们这么重视CPU,为什么做不到?我说你让我同台竞技,他是对的。我说我上台你得给我让几步。步骤是在应用中反复试验。尝试有什么错?一个是性能,一个是生态。

核心技术产业只能通过试错来发展,高度复杂的系统只能通过试错来进化。改革开放40年绕过的山头:发动机、CPU、高端控制系统、精密仪器。影响高度复杂系统质量和性能的因素很多,子系统之间的关系非常复杂,比如大脑。核心技术产品的难度不在于科学原理,而在于工程细节的完善,比如汽车发动机。大部分人都是把一个复杂的系统分成几个模块,分解到最后,我们就会知道如何在大脑中划分模块,分解成神经元。复杂系统之间的关系不在每个模块本身。核心技术产品的难点不在于科学原理。我们也可以做高海拔、高湿度、高温度的实验,但是没用。我造一百辆车跑高速没问题,但是没有科学原理保证一百辆车不会出问题,也不能保证一年十年都不会出问题。然后用,发现问题就换。所以时间是核心技术产品最重要的门槛,试错需要时间。三六个产品能用钱做出来,中国人民做的很彻底。二流的产品,只有有钱有技术的人才能做出来,目前正在大力发展。一流的产品是有线+熟练(天赋)+长期积累,就像养孩子一样。

我认为汽车发动机是一个孩子。你不仅需要养一个孩子,还需要在社会上历练。难的是他没有机会体验。2001年,龙芯在中科院计算所开始研发龙芯CPU。从2001年到2010年,在全国花费了4亿多元。2010年开始转型。龙芯团队结合市场,将科学院的技术转化为产品,消除“学院派”的流。在行业市场的驱动下,我们在试错中上了几个台阶。从2011年到2015年,我们应用了安全产品。为什么我今天敢在汽车芯片的论坛上说?因为我们对可靠性的要求远高于汽车芯片。我们做了十年迭代研发,2015年卖了几万块,2016年到2019年第二轮花了四年时间。在多轮“试错”中,不断完善技术平台和产业链。性能……持续改进,迫使主流CPU的性能进入市场。包括上千家企业在内的产业链已经形成,自主可控的信息产业体系正在形成。

龙芯曾经是世界先进水平,我们反思和国外的差距。是我们的一般处理能力不行还是特殊处理能力不行?神威太湖天下第一,一般处理能力需要计算、内存访问和IO能力的平衡:用SPEC CPU粗略衡量。是单核性能不够还是核数不够?我们的设计能力不行或者技术不行。龙芯的设计原则是练好内功,通过设计优化提高单核的通用处理性能。工作多年,市场带来了技术,完成了业绩补课。基本原理是:首先通过设计优化提高单核性能,然后利用先进技术增加内核数量。整个模块完全独立,根本没有介绍。性能的问题解决了,因为我们有20年的迭代应用。如果给媒体的期待加上10年,我相信他是对的。整个市场化要10年。

软件生态我就不说了,指令系统故事我就不说了,也是试错。现在我们有了自己的CPU操作系统,有了比较成熟的操作系统,缺乏生态。现在我们真的在做。我相信独立生态可以在十四五期间初步完成,十五期间基本完成,2035年可以自立。现在我很自信。

关于汽车电子,分为电子控制装置和汽车电子装置。控制设备要求很高。刚才听了刘书记的讲话,想起06年当高级专家的时候,我真的很想做电子。我们找了一汽上汽,后来说汽车电子有几类,比如车身控制电子雨刮控制,汽车电子控制装置要求可靠性高,自主研发周期长,也就是说ECU芯片功能并不复杂。龙芯团队开发ECU芯片样片需要1-2年的时间,但与应用的磨合,结合发现的问题进行改进,需要3-5年的时间。5-8年后资本不会让你亏钱。如果你专门做这个芯片,肯定是要赔钱的。关键是要应用试错迭代,因为有些问题只有在一定范围内,长时间内才能发现。龙芯会以发动机控制的ECU作为联合伙伴的起点。引擎是工业的心脏,CPU将它们结合在一起。龙芯CPU长期支持高可靠性应用场景,有些对可靠性的要求比汽车电子更高。

这件事撸起袖子努力+耐心坚持。高度复杂系统的能力建设需要以30年为一个周期,如1992年乌里扬诺夫斯克号航母的拆解,新航母计划于2030年服役。有什么方法可以避免上述耗时的几轮试错,一步到位上楼而不爬楼梯?我们做了各种尝试:建不如买,市不如买,研不如买,弯道超车。时间是创新的第四个变量:创新等于体制机制、人才、资金、时间。核心技术的发展只是一步一步的追赶,而不是幻想弯道超车。通过试错进行改进是复杂系统创新的必要过程。好的体制机制和更多的资金可以加速试错迭代,但不能代替试错迭代。浮躁会让我们的产业发展走入误区,反而发展得更慢。

我们的先辈和亿万农民工就是靠“5+2”和“白+黑”直路赶上来的。今天,我们没有理由耍花招。有些看似笔直的路,更多的是弯角。

走市场化技术道路,通过自主研发掌握CPU核心技术,建立自主可控的信息技术体系。我们只会失去锁链而获得……整个世界。走市场换技术的道路,通过引进技术开发自主CPU产品,只是把二级链换成另一个链。2021年10月15 -16日,由中国汽车工业协会和重庆两江新区管委会联合主办的“2021中国汽车供应链大会”在重庆召开。长安汽车和地平线作为官方合作伙伴,全力支持此次发布会。本届供应链大会以“取长补短,融合创新——构建中国汽车供应链新生态”为主题,共同探讨产业政策,交流分享技术,研判产业趋势,展示创新成果,旨在促进产业国内外互动,凝聚产业链上下齐心,共谋产业协同发展之路。其中,龙芯中科科技股份有限公司董事长胡在10月16日上午举行的“汽车芯片自由新进展”主题论坛上发表了精彩演讲。

Discovery, FAW, Honda, Century, Changan

很高兴向大家汇报:自主CPU的发展之路。汽车里有几十个CPU,各种各样的CPU,因为我只做CPU。首先介绍一下CPU的概念,大家可能不太熟悉。

现代计算机采用冯诺依曼结构,由运算器+控制器+存储器+输入设备+输出设备五部分组成。右图是一个CPU,中间图有很多方块。一方是一个IP,芯片里的模块都可以买。所以,我们要自己做CPU。中国市场是5000万台电脑。2018年我卖了5万块芯片,现在一年有200万台电脑用我们自己的CPU做电脑芯片。要说CPU独立,手机芯片厂商都是用ARM买ARM模块,至少龙芯是这样的。

为什么强调这些概念?看看我们这个行业。右下方表格中,联想、苹果、英特尔和展锐,联想和苹果做整机,英特尔和展锐做电脑和芯片。根据当时网上搜的数据,芯片公司比整机公司挣钱多,手机领域正好相反。整机公司比芯片公司挣钱多。展锐18年亏损数亿美元,展锐一年出货3亿片手机芯片,全球2.5亿台电脑。再看苹果。2018年,中国IT行业100强华为、中兴、联想、腾讯、百度加起来的利润是苹果的一半。今年第一季度,他们实际上赚了220亿美元。为什么?因为IT行业本质上是解决方案为王的行业,解决方案决定用户习惯和行业主导地位。电脑怎么用Wintel说了算,手机怎么用升级Google和苹果说了算。现在硅谷的企业一升级,全中国都会升级。我们没有根本改变。中国IT产业的根本出路是建立自己的生态系统,这就是所谓的第三生态系统。要自建系统,Wintel一个,AA一个,第三个,自己决定产品的升级和使用。

为什么这么重视?因为太复杂,五中全会提出要构建国内大循环。我正好参加了五中全会。当时我在想,信息产业的周期分为三个环节。一个是基于自主IP核的芯片研发。芯片的IP决定了芯片的性能、成本、功耗和安全性。二是基于独立指令系统的软件生态,如X86搭载电脑生态、ARM搭载手机生态,三是基于自主材料设备的生产技术,通过优化设计和自主IP设计,弥补国内工艺性能的不足;生产设备和材料需要改进;需要通过攻关来解决。我觉得可以在十四五期间逐步解决。“十五”期间会有根本性的变化。实现这三条自主经营的道路我们就要走到最后,否则就是我们的堵点。

如何解决拥堵问题?改革开放以来发展核心技术有两条路线:一条是市场环技术。我们不知道建立了多少合资企业。一汽大众、广汽本田和汽车行业是市场环技术的典型代表。我们通过合资把中国市场让给国外企业,希望在合资过程中获得先进技术,有一定效果。技术市场化:以内部市场为导向,推动技术进步,然后中国的导弹火箭在外部市场竞争。上个世纪,他们比美国差远了,但是有人用,有人合作。刚才周总理亲自配合使用。目前CPU发展有两条路线。国外各大CPU企业通过合资或授权成为独立CPU。国内的坚持应该也是正确的。应该说我们把CPU融入国际主流生态。当然,龙芯是另一个代表,所以要建立自己的生态系统,强调自己做。我今天给大家报道的这条路是可行的,汽车电子应该走这条路。2018年,有媒体记者问我,我们这么重视CPU,为什么做不到?我说你让我同台竞技,他是对的。我说我上台你得给我让几步。步骤是在应用中反复试验。尝试有什么错?一个是性能,一个是生态。

核心技术产业只能通过试错来发展,高度复杂的系统只能通过试错来进化。改革开放40年绕过的山头:发动机、CPU、高端控制系统、精密仪器。影响高度复杂系统质量和性能的因素很多,子系统之间的关系非常复杂,比如大脑。核心技术产品的难度不在于科学原理,而在于工程细节的完善,比如汽车发动机。大部分人都是把一个复杂的系统分成几个模块,分解到最后,我们就会知道如何在大脑中划分模块,分解成神经元。复杂系统之间的关系不在每个模块本身。核心技术产品的难点不在于科学原理。我们也可以做高海拔、高湿度、高温度的实验,但是没用。我造一百辆车跑高速没问题,但是没有科学原理保证一百辆车不会出问题,也不能保证一年十年都不会出问题。然后用,发现问题就换。所以时间是核心技术产品最重要的门槛,试错需要时间。三六个产品能用钱做出来,中国人民做的很彻底。二流的产品,只有有钱有技术的人才能做出来,目前正在大力发展。一流的产品是有线+熟练(天赋)+长期积累,就像养孩子一样。

我认为汽车发动机是一个孩子。你不仅需要养一个孩子,还需要在社会上历练。难的是他没有机会体验。2001年,龙芯在中科院计算所开始研发龙芯CPU。从2001年到2010年,在全国花费了4亿多元。2010年开始转型。龙芯团队结合市场,将科学院的技术转化为产品,消除“学院派”的流。在行业市场的驱动下,我们在试错中上了几个台阶。从2011年到2015年,我们应用了安全产品。为什么我今天敢在汽车芯片的论坛上说?因为我们对可靠性的要求远高于汽车芯片。我们做了十年迭代研发,2015年卖了几万块,2016年到2019年第二轮花了四年时间。在多轮“试错”中,不断完善技术平台和产业链。性能……持续改进,迫使主流CPU的性能进入市场。包括上千家企业在内的产业链已经形成,自主可控的信息产业体系正在形成。

龙芯曾经是世界先进水平,我们反思和国外的差距。是我们的一般处理能力不行还是特殊处理能力不行?神威太湖天下第一,一般处理能力需要计算、内存访问和IO能力的平衡:用SPEC CPU粗略衡量。是单核性能不够还是核数不够?我们的设计能力不行或者技术不行。龙芯的设计原则是练好内功,通过设计优化提高单核的通用处理性能。工作多年,市场带来了技术,完成了业绩补课。基本原理是:首先通过设计优化提高单核性能,然后利用先进技术增加内核数量。整个模块完全独立,根本没有介绍。性能的问题解决了,因为我们有20年的迭代应用。如果给媒体的期待加上10年,我相信他是对的。整个市场化要10年。

软件生态我就不说了,指令系统故事我就不说了,也是试错。现在我们有了自己的CPU操作系统,有了比较成熟的操作系统,缺乏生态。现在我们真的在做。我相信独立生态可以在十四五期间初步完成,十五期间基本完成,2035年可以自立。现在我很自信。

关于汽车电子,分为电子控制装置和汽车电子装置。控制设备要求很高。刚才听了刘书记的讲话,想起06年当高级专家的时候,我真的很想做电子。我们找了一汽上汽,后来说汽车电子有几类,比如车身控制电子雨刮控制,汽车电子控制装置要求可靠性高,自主研发周期长,也就是说ECU芯片功能并不复杂。龙芯团队开发ECU芯片样片需要1-2年的时间,但与应用的磨合,结合发现的问题进行改进,需要3-5年的时间。5-8年后资本不会让你亏钱。如果你专门做这个芯片,肯定是要赔钱的。关键是要应用试错迭代,因为有些问题只有在一定范围内,长时间内才能发现。龙芯会以发动机控制的ECU作为联合伙伴的起点。引擎是工业的心脏,CPU将它们结合在一起。龙芯CPU长期支持高可靠性应用场景,有些对可靠性的要求比汽车电子更高。

这件事撸起袖子努力+耐心坚持。高度复杂系统的能力建设需要以30年为一个周期,如1992年乌里扬诺夫斯克号航母的拆解,新航母计划于2030年服役。有什么方法可以避免上述耗时的几轮试错,一步到位上楼而不爬楼梯?我们做了各种尝试:建不如买,市不如买,研不如买,弯道超车。时间是创新的第四个变量:创新等于体制机制、人才、资金、时间。核心技术的发展只是一步一步的追赶,而不是幻想弯道超车。通过试错进行改进是复杂系统创新的必要过程。好的体制机制和更多的资金可以加速试错迭代,但不能代替试错迭代。浮躁会让我们的产业发展走入误区,反而发展得更慢。

我们的先辈和亿万农民工就是靠“5+2”和“白+黑”直路赶上来的。今天,我们没有理由耍花招。有些看似笔直的路,更多的是弯角。

走市场化技术道路,通过自主研发掌握CPU核心技术,建立自主可控的信息技术体系。我们只会失去锁链而获得……整个世界。走市场换技术的道路,通过引进技术开发自主CPU产品,只是把二级链换成另一个链。

标签:发现一汽本田世纪长安

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