胡伟武：自主CPU发展之路

2021年10月15日-16日，由中国汽车工业协会、重庆两江新区管理委员会联合主办的“2021中国汽车供应链大会”在重庆举办，长安汽车、地平线作为官方合作伙伴全力支持本次大会。本届供应链大会主题为“补短铸长、融合创新——构建中国汽车供应链新生态”，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，旨在促进产业国内国际互动，凝聚产业链条上下齐心，共谋产业协同发展之路。其中，在10月16日上午举办的“汽车‘芯片自由’新进展”主题论坛上，龙芯中科技术股份有限公司董事长胡伟武发表精彩演讲。 

很高兴跟大家报告：自主CPU发展道路。汽车几十颗CPU，各种各样的CPU，因为我只做CPU，首先介绍一下CPU概念，可能大家不是很熟。

现代计算机采用冯诺依曼结构，由五部分组成：运算器+控制器+存储器+输入设备+输出设备。右边这个图片就是一个CPU，中间这个图很多的方块，一个方块就是一个IP，芯片里面的模块是可以买的，所以我们要做自主的CPU，中国市场是5千万台电脑，2018年我卖了5万个芯片，现在计算机芯片一年用自主CPU的计算机200万台是有的，要说CPU自主率手机芯片厂商都是用ARM来做的，买ARM的模块，至少龙芯是这样做的，我希望大家不要把芯片跟CPU混为一谈。

为什么强调这些概念，看我们这个产业，右下边这个表，联想、苹果、英特尔、展锐，联想跟苹果做整机，英特尔跟展锐做电脑和芯片，当时网上查的数据，芯片企业比整机企业挣钱，手机领域是反过来的，整机企业比芯片企业挣钱，展锐18年是亏损了几亿美元，展锐一年手机芯片出货量3亿片，全球电脑2.5亿台到3亿台之间，展锐是老三，为什么展锐会亏钱。再看苹果，2018年中国IT产业前一百强华为、中兴、联想、腾讯、百度等等加起来利润总和是苹果的一半，今年一季度居然造了220亿美元，为什么会这样？因为IT产业本质上解决方案为王的产业，解决方案决定用户习惯和产业主导权。电脑怎么用是Wintel说了算，手机使用和升级是谷歌和苹果说了算，现在硅谷的企业一升级全中国要升级，我们没有根本性的改变剧变，中国IT产业的根本出路是组建自己的生态体系，叫做第三套生态，就要建自己的体系，Wintel一套，AA一套，自己是第三套，自己决定产品的升级和怎么用。

为什么这么重视还老搞不起来，因为它太复杂，五中全会提出来构建国内大循环，我刚好参加了五中全会，我当时在想信息产业的循环分三个环节，一个是基于自主IP核的芯片研发，构成芯片IP决定了芯片的性能、成本、功耗、安全性。第二基于自主指令系统的软件生态，像X86承载计算机生态，ARM承载手机生态，第三基于自主材料设备的生产工艺，通过优化设计和自主IP设计弥补境内工艺性能不足；生产设备和材料有待提高；需要通过攻关解决，我觉得十四五期间可以逐步解决，到十五五期间有根本性改变，自主经营道路这三条做到了我们就到底，否则就是我们的堵点。

解决堵点怎么做，改革开放以来发展核心技术两条路线：一条是市场环技术，我们不知道办了多少合资企业，一汽大众，广汽本田，汽车行业是市场环技术的典型代表，通过合资等方式把中国市场给予国外企业，希望在合资过程中得到先进技术，它是有一定的效果。市场带技术：通过体制内市场引导，带动技术进步，再参与体制外市场竞争，上世纪中国的导弹火箭比美国差远了，但是有人用，有人协同，刚才秘书长讲的应用的断点，协同的难点，周总理亲自协同就用起来了。目前CPU发展两条路线，境外主要CPU企业通过合资或授权方式成为自主CPU，国内坚持的应该也是对的，应该说我们做CPU融入国际主流生态，当然龙芯是另外一个代表，所以我们要建自己的生态体系，要强调自己做，我今天给大家汇报的这条路是走得通的，汽车电子应该走这条路。2018年一个媒体记者问我，说我们对CPU这么重视，咱们中国现在也不缺了为什么做不起来，我说你让我同台竞技，他说对，我说上台你得给我几步台阶，台阶就是应用中试错，试什么错呢？一个是性能一个是生态。

核心技术产业只能在试错中发展，高复杂系统只能在试错中演进。改革开放40年来绕过去的山头：发动机、CPU、高端控制系统、精密仪器。高复杂系统影响质量和性能的因素非常多，子系统之间的关系非常复杂，如大脑，核心技术产品的难点不在科学原理，而在于工程细节的完善：如汽车发动机。一般人把复杂系统分几个模块，分解到头了我们就清楚了，大脑里怎么分模块，分解到神经原，复杂系统的相互关系不在每个模块本身。核心技术产品的难点不在科学原理，我们也能做三高实验，高海拔、高湿度、高温度，但没用，我造一百台车跑高速没有问题，但是没有科学原理保证一百台车没有问题，也不能保证一年不出问题，十年不出问题，那就用嘛发现问题就改，所以时间是核心技术产品最重要的门槛，试错需要时间。三六产品有钱就能做，中国人民已经做透了。二流产品有钱+有手艺人才才能做，目前正在大力发展。一流产品有线+有手艺(人才）+长期积累才能做，就像养孩子。

我认为汽车发动机就是孩子，你不光把孩子养大还需要到社会中历练，难的是他没有历练的机会。我们龙芯2001年在中科院计算所开始研制龙芯CPU，2001年到2010年花掉国家4个多亿，2010年开始转型，龙芯团队与市场结合，把科学院的技术转换成产品，肃清“学院派”流毒。在行业市场的带动下，在试错中上了几级“楼梯”，2011年到2015年，安全产品应用，为什么今天我要来讲敢于在汽车芯片论坛上讲，因为我们的可靠性要求比汽车芯片高很多，我们从研发不断的迭代磨合做十年，2015年卖了几万片，第二轮是2016年到2019年，花了四年时间，电子政务试点应用，第三轮试错我可以走向开放市场，是关键行业信息基础设施全面推广，一年从十万片到百万片。在多轮“试错”中，技术平台和产业链不断完善。性能不断提高，逼进市场主流CPU的性能。形成了包括几千家企业的产业链，自主可控的信息产业体系正在形成。

龙芯曾经的世界先进水平，我们反思跟国外的差别在什么地方，我们通用处理能力不行还是专用处理能力不行？申威太湖之光世界第一，通用处理能力需要计算、访存、IO能力的平衡：用SPEC  CPU大致衡量。是单核性能不足还是核数不够？我们的设计能力不行还是工艺不行，龙芯的设计原则：练好内功，通过设计优化提高单核通用处理性能。干了好多年，市场带技术，完成性能补课，基本原则：先通过设计优化提高单核性能，再利用先进工艺增加核数，全模块全自主做，一点没有引进。性能这个问题解决了，因为我们有20年的迭代应用。如果把媒体的期待加10年，我相信他说得都对，整个市场化就是需要10年。

软件生态就不讲了，指令系统故事比较大就不讲了，也是试错。现在我们自主CPU的操作系统，我们有比较成熟的操作系统缺的是生态，现在确实在做，我相信十四五期间自主生态能够初步建成，十五五能够基本建成，2035年可以三足鼎立，现在很有信心。

关于汽车电子讲点体会，分成电子控制装置和车载汽车电子装置，控制装置要求很高，刚才听刘秘书长讲话，我想起2006年做高级专家时真的想做电子，我们找一汽上汽，后来说汽车电子有几种，车身控制电子控制雨刷的，汽车电子控制装置对可靠性要求高，自助化研发周期长，就说ECU芯片功能上不复杂，龙芯团队研制出ECU芯片样片需要1—2年时间都简单，难的是需要与应用磨合、结合发现的问题改进并达到小批量需要3—5年，资本不会让你5年8年还一个芯片没有产还是赔钱的，如果专做这个芯片肯定是赔钱的，关键是应用试错迭代，因为有一些问题只有在一定规模、较长时间的应用中才能发现。龙芯将联合合作伙伴以发动机控制的ECU作为切入点，两颗心脏的结合部，发动机是工业心脏，还有CPU把他们结合在一起，龙芯CPU长期支持高可靠应用场景，有的比汽车电子可靠性要求高。

这个事情撸起袖子加油干+耐着性子坚持干。高复杂系统能力建设需要以30年为周期，像乌里扬诺夫斯克航母1992年拆解，新航母计划2030年服役。有没有办法避免上述耗时的多轮试错，不用爬楼梯，一步就上楼呢？我们进行了各种尝试：造不如买、市场换技术、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、经费、时间。发展核心技术只有一步一个脚印地追赶，不要幻想弯道超车，在不断试错中改进是复杂系统创新的必要过程，好的体制机制及更多的经费可以加速试错迭代，但不能取代试错迭代。浮躁会让我们的产业发展走入误区，反而发展更慢。

两弹一星的先辈和几亿农民工靠的都是“5+2”，“白+黑”的直道追赶，我们今天也没有取巧的理由，有些表面上的直道是更弯的弯道。

走市场带技术的道路，通过自主研发掌握CPU的核心技术，建立自主可控的信息技术体系，我们失去的只有锁链，得到的将是整个世界。走市场换技术的道路，通过引进技术发展自主CPU产品，只是将副锁链换成另外一副锁链。