成功干出中國芯那天,他說,走,我們向毛主席報喜去

2025年04月06日10:52:22 科學 1824

成功干出中國芯那天,他說,走,我們向毛主席報喜去 - 天天要聞

  胡偉武最喜歡的科學家是「兩彈一星」元勛鄧稼先和郭永懷

  文 | 華商韜略 江上之

  2002年8月10日清晨6點08分,當「Godson login」的字樣出現在用「龍芯1號」作CPU的計算機屏幕上,中國科學院計算所北樓105房間傳出了長時間的歡呼聲。

  胡偉武迫不及待地登錄進去,用英文編輯了龍芯1號產生的第一個文件,其中一句寫道:「中國人只能用外國CPU造計算機的歷史,一去不復返了。」

  喜悅興奮的勁頭久久難以平息,胡偉武提議,去毛主席紀念堂向毛主席報告這個好消息。

  【中國自己的CPU】

  胡偉武1968年出生於浙江永康農村,1986年以永康第一名的成績,考入中國科學技術大學。他的本科畢業設計就是拿400多個小晶元焊出了一個8086的CPU。

  1991年,胡偉武被免試保送中國科學院研究生院計算機系攻讀博士,導師是有中國「計算機之母」之稱的夏培肅院士。1996年博士畢業後,他留在了中國科學院計算技術研究所

  當時,海外計算機產品大量湧入中國市場,國內也誕生了一批計算機整機產業,但作為計算機系統運算和控制核心的CPU晶元,卻全部依賴進口。行業內,有人認為造不如買,也有人覺得中國根本造不出自己的CPU晶元。

  而以夏培肅、金怡濂李國傑為代表的一批科學家則堅定認為,通用CPU是核心技術,不可受制於人。

  胡偉武也認為,中國這麼一個大國,怎麼能沒有自己的CPU呢?!

  2001年初,在中國科學院計算所的支持下,33歲的胡偉武帶頭組建了龍芯課題組,開始進行高性能通用CPU晶元的自主研製。

  一年多後,龍芯1號研製成功。胡偉武他們給它取了一個很有傳統特色的小名:「狗剩」,希望名字賤一點容易養大。

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  龍芯1號是中國首枚擁有自主知識產權的通用高性能微處理晶元。雖然性能只相當於上個世紀Intel 586處理器的水平,但它完成了我國通用處理器從無到有的飛躍。

  2003年10月17日凌晨4點30分,龍芯2B通過測試,成為我國第一款64位高性能通用CPU。

  胡偉武拿出放了很久的矽谷朋友送的一瓶XO,給每人倒了半紙杯。喝完慶功酒後,大家興緻不減,根據事先約定又打車到天安門廣場看升國旗,再次去毛主席紀念堂向毛主席報告。

  當年是毛主席誕辰110周年,他們這款晶元就命名為「MZD110」。

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  2006年,龍芯2E研製成功。其性能達到中低檔奔騰Ⅳ處理器的水平,並且具有功耗低、安全性高等特點。它也是當時除了美國之外世界上性能最高的CPU產品。

  成績的背後,是龍芯課題組成立以來的5年,有3個春節、4個國慶節,都是在加班中度過的。為按期完成任務,他們常常夜以繼日地連續在實驗室工作幾天甚至十幾天。不知有多少次,胡偉武在早上六七點鐘打開實驗室的門,都發現有人手裡扶著滑鼠就靠在椅子上睡著了。

  為什麼這麼拼?胡偉武的答案是:

  我們落後太多,條件太差了。

  而且,這支隊伍的所有核心研發人員都是國內培養的,全組平均年齡不到30歲。

  其中最年輕的便是陳雲霽

  2002年,19歲的陳雲霽被胡偉武招為研究生,然後帶入龍芯研發團隊。此後,陳雲霽在胡偉武門下碩博連讀,也在龍芯團隊一干就是12年,從龍芯1號參與者晉陞到龍芯3號主要架構師,並且把弟弟陳天石也帶進了龍芯課題組。

  陳雲霽、陳天石兄弟倆,也就是後來「寒武紀」神話的創造人。

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▲陳雲霽(左)、陳天石兄弟

  陳雲霽曾說,從導師胡偉武身上,他不僅學會如何設計晶元,也更明白了一個道理,「科學研究從來沒有捷徑可走,需要苦幹實幹」。

  不停歇的苦幹實幹中,龍芯完成了技術積累。

  2010年前,主要國外CPU企業均曾尋求通過授權或合資的方式與龍芯合作。但胡偉武很清醒,當國外壟斷企業很「友善」地勸說龍芯引進他們「先進」的設計時,背後都隱藏著四個字:繳槍不殺。而要不被殺,就得自己長大,並且靠市場長大。

  於是,他又在技術創新之外,修鍊商業與市場競爭的課程。

  【產業化道路】

  「龍芯發展的關鍵要從技術突破轉移到應用的開拓和產業化,判斷龍芯成敗的標準不在鑒定會上,而是在市場上。」導師夏培肅多次對胡偉武如是強調。

  為此,龍芯團隊先是2006年在江蘇成立了龍芯產業化基地,然後又在2008年於北京組建了龍芯中科公司。2010年,為了更好地推動龍芯產業化,胡偉武率領龍芯團隊從事業編改為企業編,集體下海,豁出去了,把命運與龍芯徹底綁定。

  生死第一關是:研發資金從哪來?

  「我就像堂詰訶德,拿著一個短短的長矛叫龍芯,想斗兩個大大的風車,一個叫X86,一個叫ARM。」胡偉武憂心,沒有人相信他能做成,也就不可能融到資,就不可能辦企業。

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  好在北京市中關村管委會開了20多次協調會,最後讓北京工業發展投資公司投資1億元,並帶動民資跟投1億元。

  此後,龍芯中科又得到創投B、C、D輪投資。

  生死第二關是:龍芯能不能賣出去?

  這個問題在2006年龍芯2E研製成功之後,越發受到各方關注。

  高性能通用CPU是信息領域最基礎和最核心的部件,是晶元中的「珠穆朗瑪峰」。對龍芯而言,還有重要意義,其產業化成功,將打破美西方科技霸權,為中國科技自主起到重要支持。

  放到現在來看,它的晶元應該很好賣,但在當時,卻很不容易。

  首先是產品的競爭,憑什麼客戶不買更好的Intel或AMD?其次是產品背後的競爭,如果客戶買了龍芯的某款產品,卻被Intel或AMD斷掉整個CPU供應怎麼辦?

  「國內的系統集成企業都受制於像Intel或AMD這樣的CPU提供商,越大的企業越不敢得罪Intel和AMD。」胡偉武說。

  一方面,龍芯需要有很強的競爭力以及很高的成熟度才能有市場機會;另一方面,龍芯只有擁有足夠的市場,才能獲得支持產品研發的更多資金,並且在市場中才能不斷了解市場需求,提高競爭力和成熟度。

  而現在,他似乎陷入了無望的兩難死循環:產品力不夠所以市場機會有限,市場機會有限導致公司收入和實力有限,進而無法做出更好的產品力。

  怎麼辦?

  在胡偉武的帶領下,龍芯啟動了根據地戰術、星火戰術。

  根據地戰術是,找准幾個龍芯有競爭力的市場,建立幾個牢固的產業根據地,並通過產業根據地的建設,取得一定的利潤,擴大龍芯的影響。

  這些年,龍芯先後確立的根據地應用場景包括:涉及國家安全的應用,傳統製造業改造及先進位造業的工業控制應用,面向特定領域及行業的桌面終端,如政務辦公、教育、金融等。

  星火戰術則是,團結一切可以團結的力量參與龍芯應用和推廣工作。首先應該團結的是一些中小企業,其次是應該團結一些反對目前市場壟斷格局的其他國內外企業。

  與此同時,龍芯也不斷加強產品力的提升,核心是,不一定比國外CPU性能好,但一定要比國外CPU更懂、更能滿足客戶需求,更有性價比。

  龍芯中科在2010年開始市場化運作時,曾得到包括「核高基」在內的國家項目支持,也因此有了一個業績小高潮。但2013年起,國家重大項目主要支持引進X86、ARM等技術的CPU,龍芯中科的營收立馬從2012年的9000多萬元掉到了2013年的4000多萬元。

  危情之下,龍芯中科開始將研發更加轉向以市場需求為導向,從安全市場做起,打開政策性市場,公司營收也重新回到上升通道,並且於2022年成功在科創板上市。

  期間,龍芯CPU在電子政務等領域的桌面應用達到百萬套量級。黨的二十大報告中提到的十項重大科技進展中,載人航天、衛星導航、探月探火、量子信息、核電技術、新能源、大飛機等七項使用或選用了龍芯CPU。

  2022年上市後,電子政務為代表的政策性市場大幅萎縮,龍芯中科的營收再次大幅下降,公司又啟動了「兩點一面」的再一次的轉型。

  「兩點」是指基於通用CPU做專用解決方案,基於自主研發做成本最低專用晶元;「一面」是指在政策性市場帶動下,不斷提高龍芯CPU的性價比並完善軟體生態,爭取更大市場份額

  「兩點一面」的背景是,龍芯晶元的性能越來越強,品類也越來越全。

  如今,龍芯的3A6000、3C6000、2K3000並稱「三劍客」,1C0203、2K0300、2P0300並稱「三尖兵」,均以頗具競爭力的性價比,廣受市場好評。其中,2023年推出的龍芯3A6000,性能可以跟Intel的第10代酷睿相比,達到了國際主流水平。

  胡偉武因此相信,龍芯CPU已可以參與開放市場的競爭。

  而最近有消息稱,龍芯的第一代GPU產品也即將面世,進而為其面向AI時代的發展打下基礎。

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  【打造自主產業生態】

  2008年,是胡偉武的不惑之年,也是龍芯的不惑之年。在這一年,龍芯明確提出,要建立自主可控信息技術體系和產業生態。

  在胡偉武看來,改革開放以後,我國信息產業的生產力發展路徑是由美國制定的,整個產業主要建立在美西方主導的兩個信息技術體系之上。

  一個是X86體系,也叫Wintel體系,主要代表為Intel的CPU和微軟的操作系統組合;另一個是ARM體系,也叫AA體系,主要代表是ARM的CPU和Android操作系統的組合。

  在X86體系中,美西方公司提供CPU晶元和操作系統,我們「攢」電腦;在ARM體系中,美西方企業提供指令系統和CPU核心IP授權,我們「攢」晶元。

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  胡偉武說:「我國不可能基於X86和ARM的信息技術體系實現民族復興,必須構建獨立於X86和ARM的第三套信息技術體系和產業生態,改變中國和全球的信息產業格局。」

  但這是一條極其艱難的路。

  首先,龍芯團隊研製CPU的MIPS架構都不是自己的,談何自主?

  雖然MIPS是獨立於Wintel、AA體系的指令系統,但獲得MIPS授權跟完全自主可控顯然不是一回事。

  胡偉武說,採用國外指令系統架構研製自主CPU,「就像在別人的牆基上砌房子,再大再漂亮也可能經不起風雨,甚至會不堪一擊」。

  2018年美國對中國科技的打壓,進一步讓人清醒,中國科技必須更加從根本上自主。

  2019年,龍芯下定決心,研發自主指令系統。

  2020年,龍芯中科推出自主指令系統LoongArch,簡稱「龍架構」或「LA架構」,龍芯中科也因此成為——國內唯一堅持基於自主指令系統,構建獨立於Wintel體系和AA體系的開放性信息技術體系和產業生態的CPU企業。

  龍架構不僅在硬體方面易於高性能低功耗設計,而且在軟體方面易於編譯優化和操作系統、虛擬機的開發。

  在生態兼容方面,龍架構還可以通過高效二進位翻譯運行X86、ARM等平台上的二進位應用程序。

  自2020年起,龍芯新研CPU都支持龍架構。基於龍架構的CPU新品性能倍增、成本倍降,自主優勢,也被轉化為市場競爭優勢。

  此外,龍架構已獲得國際GNU組織編號258號。由此,龍芯中科也成為國內唯一擁有自主架構並可以對外進行CPU架構與IP授權的企業。

  目前,龍架構已得到與指令系統相關的主要國際軟體開源社區的全面支持,得到統信、麒麟、歐拉、龍蜥、鴻蒙等操作系統的支持,以及WPS、微信、QQ、釘釘騰訊會議等基礎應用的支持。

  2025年3月發布的《龍架構生態白皮書(2024年)》更直接宣布:「獨立於X86和ARM的第三套新型信息技術體系和產業生態已基本建成。」

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  當然,對於龍芯而言,打造信息技術體系第三極,仍是一場「持久戰」。

  按照胡偉武的設想,基於龍架構的自主生態會在2035年形成與X86和ARM「三足鼎立」的態勢。這又是至少10年的戰鬥,但他依然是只爭朝夕。

  胡偉武最喜歡的科學家是「兩彈一星」元勛鄧稼先和郭永懷。

  一次核試驗失敗後,鄧稼先找到摔碎的核彈裂片,核輻射讓他患上了溶血症,止不住地內出血。在生命的最後時刻,他叮囑的是「不要讓人家把我們落得太遠」。

  郭永懷和助手墜機後,已被燒焦的遺體還緊緊抱在一起,只為保護懷中的機密文件。

  作為龍芯中科董事長兼總經理,胡偉武說,自己沒有業餘愛好,「做龍芯就是我的興趣,我特別喜歡它,哪怕不賺錢只要有飯吃我也願意做!」

  2009年、2011年,中國科學院計算所通過研究員投票推選胡偉武去報院士,正在籌備,以及已經從事業編製「下海」的胡偉武都謝絕了。那時,龍芯已確立了一條基本原則:

  龍芯團隊不評國家獎、不報院士。

  「中國不缺院士,但缺一個像Intel這樣的企業。」胡偉武說。

  今天,Intel已江河日下,但龍芯中科才剛剛開始。

  【參考資料】

  [1]《龍芯的足跡:2001-2023》龍芯中科[2]《龍芯中科胡偉武:龍芯將走向開放的競爭市場》中國電子報[3]《胡偉武:做「龍芯」是為了國家,為了打破外國晶元在中國的壟斷地位!》揚子晚報

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