兼容可控并重 国产CPU寻求变局

       近来关于如何发展国产CPU的讨论很热烈，其中涉及的主要话题有两方面：一是关于国产CPU指令集与架构的统一问题，二是关于国产CPU的生态环境问题。CPU作为信息社会中对国家信息安全起重要核心作用和具有重大战略经济价值的一项产品，无论从国家安全战略出发还是从经济发展需要考虑，都是国家必须重视和大力鼓励发展的重要领域。如何发展国产CPU、要不要统一国产CPU指令集与架构等问题，可能不仅仅是国产CPU指令集与架构是否统一的问题，而是如何抓住当前的发展机会，更好地实现国产CPU产业快速腾飞的问题。

    进入群雄争霸新时代

       结合我国的国情，面对今后更加高级阶段的社会信息化发展趋势，面对日益复杂的国际竞争局势，我国要不要把自己的信息安全和经济安全建立在依靠外来的技术基础上呢？我国下一步要实现由制造大国向强国转变，发展高端制造业，如果绕开了当今世界技术含量最高、经济利益巨大又有着广阔市场应用前景的CPU产业，我国还能够称得上是由制造业大国向强国转变吗？这些不需要太多理由，我们就知道该如何选择，这也是我们解决CPU这一长期老大难问题必须坚持的基本立场。

       中国软件行业协会嵌入式系统分会副秘书长何小庆对《中国电子报》记者表示，发展国产CPU势在必行，应该从三个层面入手：一是政府和社会各界应该支持大学和研究机构在CPU体系架构、指令集、总线、IP、OS和软件工具技术等多方面进行创新，鼓励百花齐放和百家争鸣。支持学校和科研机构通过知识产权的方式进行技术转移，与产业界合作，鼓励创业和风险投资进入。二是在航空航天等军事应用、国家信息安全领域，国产CPU还是要做到自主和可控，利用开源软件和开放标准，争取建立一个应用层互通的生态环境。三是在市场化的行业应用上，国产CPU应该与国际主流三大CPU架构靠拢，争取一致和兼容，这是为了和国外的竞争对手保持在一个水平线上。目前在移动终端上，ARM架构有绝对优势；在PC和服务器上，英特尔架构具有明显优势；在数字家庭和网络通信上，MIPS还具备一点优势，但正在被ARM蚕食，POWER架构只在通信基础设备和汽车电子上有一定优势。在广泛的嵌入式应用中，32位MCU芯片ARM优势明显，上升势头很快，8/16位架构各异，实际出货量还是最大，国内MCU可以在这个领域中重点发展。

       从历史来看，我们在CPU技术方面基础太薄弱，加之Win-Tel体系的强势统治，要实现自主知识产权的国产CPU可能难度会很大。但是现在及今后，这些不利似乎正在快速消失和变化，为我们提供了极佳的切入时机。一是我国在CPU技术方面已经基本上实现了彻底突破，目前至少有20家公司掌握CPU的设计技术；二是市场需求趋势正在起变化，Win-Tel体系开始松动和解体，英特尔受到ARM等众多CPU厂家的严峻挑战，全球进入了一个新的CPU群雄争霸的时代。这场CPU争霸的主战场虽然表面上表现在应用方面，但实质上却是以CPU为核心和基础平台的，谁的CPU性能优异，起点就会比别人高，在竞争中将处于有利位置。

    要兼容也要自主可控

       CPU领域是一个迅速发展的领域，如果我国自主CPU想要获得市场认可，兼容或是必然的选择。但如果我们一直把目标锁定仅仅与国际兼容来发展，花很大的力量研究和开发人家早已技术成熟并推向市场的“知识产权”，并想方设法地去走出一条“兼容”的道路，实质是一种起点不高、违背创新精神的研发路线，在兼容的同时更重要的是要自主可控。

       IHS iSuppli半导体首席分析师顾文军就认为，我国发展国产CPU的思路必须是“国际兼容、自主可控”。如果不是国际兼容，很容易被边缘化，在生态系统建设和发展做大上会有很大困难；而如果不能自主可控，这样对国家的安全、产品的安全等等又不能控制，完全掌握在外国公司手中，就失去了做国产CPU的意义。另外在架构选择上应该是选择不能边缘化的、也不能最强势的，因为这很难控制，人家不会为中国公司定制架构，也不愿意被中国“控制”。在选定这种即在国际市场上有较大规模应用又不是最强势的架构后，可以通过资本的一些手段实现对其的可控或者部分可控。 然后在此架构上鼓励生态系统上的公司做大做强做多，实现国产CPU的“国际兼容、自主可控”。

       对于国产CPU与国际流行CPU兼容的问题，原则上都可以按照“转换对照表”用软件实现，而且也不会有太大工作量。因此，过分担心国产CPU指令统一后无法兼容现在市场上已经流行的各类CPU的想法是不成立的，新的应用需要定义新的CPU指令和研究新的架构，这是大家共同的发展机会。其实，CPU的指令集是在继承中不断向前发展的，呈现一代产品、一代指令集的特点，与摩尔定律同步，平均2～3年上一个技术台阶。以Intel历代CPU发展为例，也是一边走着一边探索着过来的。所以，要动态地来看待和理解CPU指令和指令集的发展，CPU指令是随着应用的需要、技术的进步而发展的。

    应用导向营造生态环境

       面对今后的物联网、大数据处理、新一代互联网等的实际需求，发展国产CPU也需要与应用相结合。

       “在芯片设计技术已经很成熟了的今天，开放的生态环境正在帮助中国企业在国产CPU上的发展，但是国产CPU能否成为中国电子设计行业主流，还是要靠应用推动。”何小庆指出，“如消费电子产业的平板电脑、智能家电、嵌入式物联、高性能和低功耗服务器、监控、网安和卫星定位导航产品等，都是有发展潜力的。”

       顾文军认为，在新形势下发展好国产CPU必须由政府支持、市场引领、企业主导。因为新形势下做CPU的难度依然很大，这里面有生态系统的困难、软件的配合和芯片的难度。CPU不是一个产品的问题，而是整个生态系统的问题，所以没有政府的支持，生态系统上下游产业链很难配合，不可能形成全国一盘棋的思路。

       “还有关键的一个问题是市场引领，详细做好市场规划，了解好产品和市场的发展路径。”顾文军强调，“通过市场来带动产品的定义，带动CPU的规划，这样才能服务好市场，才能做好CPU。最重要的是企业主导，企业是战斗在市场的最前线，必须要有那些具备打硬仗，具备产业化能力以及真正具有销售业绩的公司来主导新形势下国产CPU的发展。”

       “此外，政府和社会各界应支持以应用为导向、整机牵引的国产CPU创新和发展，利用SoC和开放软件生态环境，争取一个个的应用市场突破，一定要市场化运作。”何小庆说。