成功干出中国芯那天,他说,走,我们向毛主席报喜去
胡伟武最喜欢的科学家是“两弹一星”元勋邓稼先和郭永怀。
作 者丨江上之
华商韬略出品丨ID:hstl8888
2002年8月10日清晨6点08分,当“Godson login”的字样出现在用“龙芯1号”作CPU的计算机屏幕上,中国科学院计算所北楼105房间传出了长时间的欢呼声。
胡伟武迫不及待地登录进去,用英文编辑了龙芯1号产生的第一个文件,其中一句写道:“中国人只能用外国CPU造计算机的历史,一去不复返了。”
喜悦兴奋的劲头久久难以平息,胡伟武提议,去毛主席纪念堂向毛主席报告这个好消息。
胡伟武1968年出生于浙江永康农村,1986年以永康第一名的成绩,考入中国科学技术大学。他的本科毕业设计就是拿400多个小芯片焊出了一个8086的CPU。
1991年,胡伟武被免试保送中国科学院研究生院计算机系攻读博士,导师是有中国“计算机之母”之称的夏培肃院士。1996年博士毕业后,他留在了中国科学院计算技术研究所。
当时,海外计算机产品大量涌入中国市场,国内也诞生了一批计算机整机产业,但作为计算机系统运算和控制核心的CPU芯片,却全部依赖进口。行业内,有人认为造不如买,也有人觉得中国根本造不出自己的CPU芯片。
而以夏培肃、金怡濂、李国杰为代表的一批科学家则坚定认为,通用CPU是核心技术,不可受制于人。
胡伟武也认为,中国这么一个大国,怎么能没有自己的CPU呢?!
2001年初,在中国科学院计算所的支持下,33岁的胡伟武带头组建了龙芯课题组,开始进行高性能通用CPU芯片的自主研制。
一年多后,龙芯1号研制成功。胡伟武他们给它取了一个很有传统特色的小名:“狗剩”,希望名字贱一点容易养大。
龙芯1号是中国首枚拥有自主知识产权的通用高性能微处理芯片。虽然性能只相当于上个世纪Intel 586处理器的水平,但它完成了我国通用处理器从无到有的飞跃。
2003年10月17日凌晨4点30分,龙芯2B通过测试,成为我国第一款64位高性能通用CPU。
胡伟武拿出放了很久的硅谷朋友送的一瓶XO,给每人倒了半纸杯。喝完庆功酒后,大家兴致不减,根据事先约定又打车到天安门广场看升国旗,再次去毛主席纪念堂向毛主席报告。
当年是毛主席诞辰110周年,他们这款芯片就命名为“MZD110”。
2006年,龙芯2E研制成功。其性能达到中低档奔腾Ⅳ处理器的水平,并且具有功耗低、安全性高等特点。它也是当时除了美国之外世界上性能最高的CPU产品。
成绩的背后,是龙芯课题组成立以来的5年,有3个春节、4个国庆节,都是在加班中度过的。为按期完成任务,他们常常夜以继日地连续在实验室工作几天甚至十几天。不知有多少次,胡伟武在早上六七点钟打开实验室的门,都发现有人手里扶着鼠标就靠在椅子上睡着了。
为什么这么拼?胡伟武的答案是:
我们落后太多,条件太差了。
而且,这支队伍的所有核心研发人员都是国内培养的,全组平均年龄不到30岁。
其中最年轻的便是陈云霁。
2002年,19岁的陈云霁被胡伟武招为研究生,然后带入龙芯研发团队。此后,陈云霁在胡伟武门下硕博连读,也在龙芯团队一干就是12年,从龙芯1号参与者晋升到龙芯3号主要架构师,并且把弟弟陈天石也带进了龙芯课题组。
陈云霁、陈天石兄弟俩,也就是后来“寒武纪”神话的创造人。
▲陈云霁(左)、陈天石兄弟
陈云霁曾说,从导师胡伟武身上,他不仅学会如何设计芯片,也更明白了一个道理,“科学研究从来没有捷径可走,需要苦干实干”。
不停歇的苦干实干中,龙芯完成了技术积累。
2010年前,主要国外CPU企业均曾寻求通过授权或合资的方式与龙芯合作。但胡伟武很清醒,当国外垄断企业很“友善”地劝说龙芯引进他们“先进”的设计时,背后都隐藏着四个字:缴枪不杀。而要不被杀,就得自己长大,并且靠市场长大。
于是,他又在技术创新之外,修炼商业与市场竞争的课程。
“龙芯发展的关键要从技术突破转移到应用的开拓和产业化,判断龙芯成败的标准不在鉴定会上,而是在市场上。”导师夏培肃多次对胡伟武如是强调。
为此,龙芯团队先是2006年在江苏成立了龙芯产业化基地,然后又在2008年于北京组建了龙芯中科公司。2010年,为了更好地推动龙芯产业化,胡伟武率领龙芯团队从事业编改为企业编,集体下海,豁出去了,把命运与龙芯彻底绑定。
生死第一关是:研发资金从哪来?
“我就像堂诘诃德,拿着一个短短的长矛叫龙芯,想斗两个大大的风车,一个叫X86,一个叫ARM。”胡伟武忧心,没有人相信他能做成,也就不可能融到资,就不可能办企业。
好在北京市中关村管委会开了20多次协调会,最后让北京工业发展投资公司投资1亿元,并带动民资跟投1亿元。
此后,龙芯中科又得到创投B、C、D轮投资。
生死第二关是:龙芯能不能卖出去?
这个问题在2006年龙芯2E研制成功之后,越发受到各方关注。
高性能通用CPU是信息领域最基础和最核心的部件,是芯片中的“珠穆朗玛峰”。对龙芯而言,还有重要意义,其产业化成功,将打破美西方科技霸权,为中国科技自主起到重要支持。
放到现在来看,它的芯片应该很好卖,但在当时,却很不容易。
首先是产品的竞争,凭什么客户不买更好的Intel或AMD?其次是产品背后的竞争,如果客户买了龙芯的某款产品,却被Intel或AMD断掉整个CPU供应怎么办?
“国内的系统集成企业都受制于像Intel或AMD这样的CPU提供商,越大的企业越不敢得罪Intel和AMD。”胡伟武说。
一方面,龙芯需要有很强的竞争力以及很高的成熟度才能有市场机会;另一方面,龙芯只有拥有足够的市场,才能获得支持产品研发的更多资金,并且在市场中才能不断了解市场需求,提高竞争力和成熟度。
而现在,他似乎陷入了无望的两难死循环:产品力不够所以市场机会有限,市场机会有限导致公司收入和实力有限,进而无法做出更好的产品力。
怎么办?
在胡伟武的带领下,龙芯启动了根据地战术、星火战术。
根据地战术是,找准几个龙芯有竞争力的市场,建立几个牢固的产业根据地,并通过产业根据地的建设,取得一定的利润,扩大龙芯的影响。
这些年,龙芯先后确立的根据地应用场景包括:涉及国家安全的应用,传统制造业改造及先进制造业的工业控制应用,面向特定领域及行业的桌面终端,如政务办公、教育、金融等。
星火战术则是,团结一切可以团结的力量参与龙芯应用和推广工作。首先应该团结的是一些中小企业,其次是应该团结一些反对目前市场垄断格局的其他国内外企业。
与此同时,龙芯也不断加强产品力的提升,核心是,不一定比国外CPU性能好,但一定要比国外CPU更懂、更能满足客户需求,更有性价比。
龙芯中科在2010年开始市场化运作时,曾得到包括“核高基”在内的国家项目支持,也因此有了一个业绩小高潮。但2013年起,国家重大项目主要支持引进X86、ARM等技术的CPU,龙芯中科的营收立马从2012年的9000多万元掉到了2013年的4000多万元。
危情之下,龙芯中科开始将研发更加转向以市场需求为导向,从安全市场做起,打开政策性市场,公司营收也重新回到上升通道,并且于2022年成功在科创板上市。
期间,龙芯CPU在电子政务等领域的桌面应用达到百万套量级。党的二十大报告中提到的十项重大科技进展中,载人航天、卫星导航、探月探火、量子信息、核电技术、新能源、大飞机等七项使用或选用了龙芯CPU。
2022年上市后,电子政务为代表的政策性市场大幅萎缩,龙芯中科的营收再次大幅下降,公司又启动了“两点一面”的再一次的转型。
“两点”是指基于通用CPU做专用解决方案,基于自主研发做成本最低专用芯片;“一面”是指在政策性市场带动下,不断提高龙芯CPU的性价比并完善软件生态,争取更大市场份额。
“两点一面”的背景是,龙芯芯片的性能越来越强,品类也越来越全。
如今,龙芯的3A6000、3C6000、2K3000并称“三剑客”,1C0203、2K0300、2P0300并称“三尖兵”,均以颇具竞争力的性价比,广受市场好评。其中,2023年推出的龙芯3A6000,性能可以跟Intel的第10代酷睿相比,达到了国际主流水平。
胡伟武因此相信,龙芯CPU已可以参与开放市场的竞争。
而最近有消息称,龙芯的第一代GPU产品也即将面世,进而为其面向AI时代的发展打下基础。
2008年,是胡伟武的不惑之年,也是龙芯的不惑之年。在这一年,龙芯明确提出,要建立自主可控的信息技术体系和产业生态。
在胡伟武看来,改革开放以后,我国信息产业的生产力发展路径是由美国制定的,整个产业主要建立在美西方主导的两个信息技术体系之上。
一个是X86体系,也叫Wintel体系,主要代表为Intel的CPU和微软的操作系统组合;另一个是ARM体系,也叫AA体系,主要代表是ARM的CPU和Android操作系统的组合。
在X86体系中,美西方公司提供CPU芯片和操作系统,我们“攒”电脑;在ARM体系中,美西方企业提供指令系统和CPU核心IP授权,我们“攒”芯片。
胡伟武说:“我国不可能基于X86和ARM的信息技术体系实现民族复兴,必须构建独立于X86和ARM的第三套信息技术体系和产业生态,改变中国和全球的信息产业格局。”
但这是一条极其艰难的路。
首先,龙芯团队研制CPU的MIPS架构都不是自己的,谈何自主?
虽然MIPS是独立于Wintel、AA体系的指令系统,但获得MIPS授权跟完全自主可控显然不是一回事。
胡伟武说,采用国外指令系统架构研制自主CPU,“就像在别人的墙基上砌房子,再大再漂亮也可能经不起风雨,甚至会不堪一击”。
2018年美国对中国科技的打压,进一步让人清醒,中国科技必须更加从根本上自主。
2019年,龙芯下定决心,研发自主指令系统。
2020年,龙芯中科推出自主指令系统LoongArch,简称“龙架构”或“LA架构”,龙芯中科也因此成为——国内唯一坚持基于自主指令系统,构建独立于Wintel体系和AA体系的开放性信息技术体系和产业生态的CPU企业。
龙架构不仅在硬件方面易于高性能低功耗设计,而且在软件方面易于编译优化和操作系统、虚拟机的开发。
在生态兼容方面,龙架构还可以通过高效二进制翻译运行X86、ARM等平台上的二进制应用程序。
自2020年起,龙芯新研CPU都支持龙架构。基于龙架构的CPU新品性能倍增、成本倍降,自主优势,也被转化为市场竞争优势。
此外,龙架构已获得国际GNU组织编号258号。由此,龙芯中科也成为国内唯一拥有自主架构并可以对外进行CPU架构与IP授权的企业。
目前,龙架构已得到与指令系统相关的主要国际软件开源社区的全面支持,得到统信、麒麟、欧拉、龙蜥、鸿蒙等操作系统的支持,以及WPS、微信、QQ、钉钉、腾讯会议等基础应用的支持。
2025年3月发布的《龙架构生态白皮书(2024年)》更直接宣布:“独立于X86和ARM的第三套新型信息技术体系和产业生态已基本建成。”
当然,对于龙芯而言,打造信息技术体系第三极,仍是一场“持久战”。
按照胡伟武的设想,基于龙架构的自主生态会在2035年形成与X86和ARM“三足鼎立”的态势。这又是至少10年的战斗,但他依然是只争朝夕。
胡伟武最喜欢的科学家是“两弹一星”元勋邓稼先和郭永怀。
一次核试验失败后,邓稼先找到摔碎的核弹裂片,核辐射让他患上了溶血症,止不住地内出血。在生命的最后时刻,他叮嘱的是“不要让人家把我们落得太远”。
郭永怀和助手坠机后,已被烧焦的遗体还紧紧抱在一起,只为保护怀中的机密文件。
作为龙芯中科董事长兼总经理,胡伟武说,自己没有业余爱好,“做龙芯就是我的兴趣,我特别喜欢它,哪怕不赚钱只要有饭吃我也愿意做!”
2009年、2011年,中国科学院计算所通过研究员投票推选胡伟武去报院士,正在筹备,以及已经从事业编制“下海”的胡伟武都谢绝了。那时,龙芯已确立了一条基本原则:
龙芯团队不评国家奖、不报院士。
“中国不缺院士,但缺一个像Intel这样的企业。”胡伟武说。
今天,Intel已江河日下,但龙芯中科才刚刚开始。
[1]《龙芯的足迹:2001-2023》龙芯中科
[2]《龙芯中科胡伟武:龙芯将走向开放的竞争市场》中国电子报
[3]《胡伟武:做“龙芯”是为了国家,为了打破外国芯片在中国的垄断地位!》扬子晚报