遠川器識｜對談胡偉武：龍芯的“自由王國”之路

2020年11月29日，遠川研究所發(fā)布了《誰主沉?。簢aCPU的三大路線之爭》一文。該文講述了在缺芯少魂的時代背景下，胡偉武等人在2001年成立龍芯課題組，在2002年成功研發(fā)出龍芯一號CPU，打破了英特爾等國外廠商在中國市場的壟斷局面，其后的十幾年，龍芯經歷了數(shù)度起伏，現(xiàn)已成為國產CPU產業(yè)第一梯隊中的佼佼者。

上述文章發(fā)出后，引發(fā)了業(yè)內對于技術路線的討論：引進，還是自主？對于不同的架構和公司，曾有不少專業(yè)人士提出自己的意見，并與遠川研究所科技組做了深入探討，引發(fā)我們進一步思考，國產CPU自主派的價值，究竟在哪里？

帶著這個核心問題，我們在今年5月27日在上海與胡偉武做了兩個小時的長談，全面復盤了龍芯的二十年歷史，試圖厘清以下問題：

1. 以龍芯為代表的自主派路線是如何誕生的？

2. 龍芯是如何摸索出一條成功的市場化路徑的？

3. 國產CPU產業(yè)的歷史發(fā)展規(guī)律是什么？

一番交談下來，上述疑問悉數(shù)得到解答。胡偉武為我們講述了一個全新的國產CPU故事，展現(xiàn)了龍芯不同成長階段的時代背景，總結了一個自主派團隊二十年的戰(zhàn)斗經驗。

在胡偉武看來，龍芯二十年做的所有事情，都圍繞一個中心展開：在外國廠商壟斷的生態(tài)體系之外，中國的信息產業(yè)發(fā)展需要一個獨立自主的存在。龍芯最為重要的價值，是在這件事情上做了二十年，也就能夠從不掌握產業(yè)規(guī)律的“必然王國”，走到掌握并充分利用產業(yè)規(guī)律的“自由王國”，最終將在2023年走向公開市場。

那么，龍芯是如何走向“自由王國”的？以下，是遠川與胡偉武的對話：

題記：從2002年龍芯一號成功，到2006年納入“核高基”項目，龍芯從計算所的一個課題組出發(fā)，短短幾年受到了國家意志的認可，這是龍芯創(chuàng)業(yè)的第一階段。在這部分，胡偉武講述了龍芯的歷史傳承和自主創(chuàng)新的時代背景。

 遠川 ：中科院計算所在上個世紀六七十年代時建立了一個完全自主的計算機體系，后面第二代創(chuàng)立了聯(lián)想和中科曙光，怎么看龍芯與這兩代之間的關系？

 胡偉武 ：我國第一代計算機是完全自主但沒有市場化。華羅庚先生最早倡導發(fā)展計算機，在中科院數(shù)學所成立了一個三人計算機研究小組，我的導師夏培肅是其中一個。計劃經濟時代，主要是為兩彈一星、天氣預報、石油勘探等國家工程造計算機，國家計委下達任務后，幾乎可以從礦石開始造，一點都不需要依賴國外，由此形成了一個國內的小循環(huán)，但是沒有市場化。

第二代計算機完全市場化，但喪失了自主性。這個階段的典型代表是中關村一條街，計算所辦了聯(lián)想。當時確實造不如買，國外工業(yè)化批量生產便宜的計算機，如PC機。與之相比，我們造的計算機相互之間指令、軟件各不相同。

完全市場化后，我們的計算機研發(fā)從兩個核心領域退出，一個是CPU，一個是操作系統(tǒng)。那時我們在高性能計算機領域被別人卡脖子，用的時候還要建個玻璃房子被監(jiān)視操作，所以我在計算所讀研究生開始，就覺得我們被西方國家卡脖子，只不過那時候是高性能計算機。

在這個背景下，我的導師夏培肅院士聯(lián)合金怡濂院士（2002年度國家最高科學技術獎獲得者）、周毓麟院士在1997年主持召開香山科學會議，討論我國高性能機發(fā)展問題。這是科學界每周舉行的一個務虛會，會后形成一個報告呈送中央，我96年初博士畢業(yè)，有幸作為會議秘書參會。

胡偉武與導師夏培肅院士

雖然會議的主題是高性能計算機，但大家討論后聚焦在CPU上。那時高性能計算機都是用國外芯片來做。金怡濂院士的一句話讓我記住一輩子，他說，CPU這個東西一定要做，哪怕做個8086也得試試看。8086是英特爾在1978年推出的16位處理器。

我的導師夏培肅院士多次跟我說，我這輩子最大的心愿是搞好中國的計算機事業(yè)，我們這代人沒搞好，你要搞得比我好。

與此同時，我的師兄李國杰院士，計算所第二代和柳傳志并肩的牛人，在主持開發(fā)曙光機、以市場化手段發(fā)展服務器產業(yè)同時，又開始不斷吶喊，倡導自主，給我們第三代以實際的支持，拉開了龍芯自主研發(fā)CPU的序幕。

所以，我們精神上傳承自第一代計算機人，然后也要向第二代計算機人學習市場化的方法，由此在市場化條件下實現(xiàn)自主，創(chuàng)造一個獨立于Wintel（微軟-英特爾）和AA（安卓-ARM）的第三套體系。

 遠川 ：2006年，龍芯與很早提倡自主創(chuàng)新理論的北大教授路風，一同在科技部和中宣部舉辦的自主創(chuàng)新報告團演講。路風的理論對龍芯產生了什么影響？是否從那個時候開始，中央層面上已經開始意識到，產業(yè)政策應該往自主創(chuàng)新的方向走？

 胡偉武 ：2006年的中央自主創(chuàng)新報告團，我和路風教授在一個組，聽過他的報告，印象最深刻的就是技術創(chuàng)新能力。后來，我將其提煉為，高技術產品背后是技術，技術背后是技術能力，技術能力是最重要的，相當于自主創(chuàng)新的“槍桿子”。

2006年到2010年間，龍芯CPU各方面稍有起色，國外各主流CPU企業(yè)都找過龍芯，希望跟我們合作，他們說，你們不用這么辛苦，技術可以授權，用我的就行了，或者談合資。坦率說，當時把他們的二流、甚至三流產品給我們，也比我們的一流產品好。

但是從技術能力的角度，不該要。我后來說，他們翻來覆去跟我講技術合作，其實就是4個字，交槍不殺。我只要把槍桿子交出來了，放棄了，自主創(chuàng)新的實踐就中斷了，隊伍就散掉了。

那么，是不是從2006年開始就轉向了自主創(chuàng)新？應該說，那時是拉開了自主創(chuàng)新的序幕，或吹響了號角。2006年開全國科技大會，是第二次科學的春天，中央在科技理論上明確：科技要緊緊圍繞經濟社會發(fā)展的中心任務，解決制約經濟社會發(fā)展的關鍵問題。隨后召開十七大，明確了企業(yè)是技術創(chuàng)新的主體。

但是，究竟怎么創(chuàng)新呢？其實仍有爭論。2006年開科技大會之前，對于應該叫自主創(chuàng)新還是開放創(chuàng)新，大家意見不一，有人說我們現(xiàn)在開放了，應該叫開放創(chuàng)新。雖然后來官方文件都表達為自主創(chuàng)新，但實際上做定義的時候有三種模式：原始創(chuàng)新、引進消化吸收再創(chuàng)新以及集成創(chuàng)新。政策真正落地執(zhí)行的時候，客觀上來講，原始創(chuàng)新幾乎沒有支持或者不怎么支持，因為周期太長。

到了去年的十九屆五中全會，有兩句表述值得注意：“把科技自立自強作為國家發(fā)展的戰(zhàn)略支撐”，以及“以改革創(chuàng)新作為根本動力”。這實際上終結了創(chuàng)新模式的爭論，但在實踐層面，估計至少還需要10～15年的時間，才能證明自主創(chuàng)新這條路是對的。

題記：隨著龍芯在研發(fā)上迅速取得十倍速進展，與國外CPU性能差距逐漸縮小，到了2008年，龍芯開始商業(yè)化嘗試，并在2010年集體脫離計算所編制下海。取得多次勝利的龍芯團隊，在這一過程中遭遇了“斷糧”危機，直到2015年，龍芯成功闖過鬼門關，這是其創(chuàng)業(yè)的第二階段。那么，龍芯這一時期困難的主要矛盾是什么？他們又是如何解決的？

 遠川 ：龍芯為什么要下海？從課題組轉向公司的過程中，遇到了哪些挫折？

 胡偉武 ：那時候到處是質疑，龍芯面臨的壓力很大。我印象最深刻的是，國外論壇有個人發(fā)帖說，龍芯CPU如果能賣出去一片，我從此倒立走。我們自己也感覺，龍芯在科學院的體制內、在計算所繼續(xù)做下去，已經沒有意義了，因為CPU不是用來開鑒定會用的，也不是評職稱用的，而是必須在市場中讓客戶來評價。

2008年，我們在計算所成立了一個技術服務中心，幾個人以非營利機構的方式來做。嘗試兩年后，龍芯整個團隊在2010年集體下海。我們決心很大，2009年和2011年的時候，中科院計算所推薦我去報院士，我的導師也鼓勵。但我的決定是不報了，并且說了一句豪言壯語：中國不缺院士，缺個像英特爾這樣的企業(yè)。

當時，龍芯團隊的基本盤是我自己培養(yǎng)的三、四十個博士。我的學生張戈中科大少年班畢業(yè)，18歲到我這里碩博連讀，23歲博士畢業(yè)，25歲評副研究員，26歲辭職，還有我的5個在讀博士都不讀了，他們在計算所都是很優(yōu)秀的，當時就這么大的決心。

但是，我們在下海辦企業(yè)過程中還是遭遇了不少挫折。

2009年龍芯承接的“核高基”一個桌面CPU課題，目標是實現(xiàn)龍芯電腦的100萬套銷售，大概得到1.7億元的支持，采用“后補助”的方式，也就是補助先給30%，如果完成百萬套出貨，才給付剩下的70%，這是一個典型的產業(yè)做法。

我們對此沒有認識，覺得一個億好多錢，應該什么都干得成了。實際上，產品從研發(fā)到樣片至少兩年，然后產品化一年，起碼得三年打底。對CPU性能的理解存在偏差，把高性能機的專用性能當作桌面計算機的通用處理性能?？梢哉f，“核高基”課題把龍芯導入市場，讓我們看到差距，并“知恥而后勇”地結合市場需求進行團隊思想改造。

2012年“核高基”對“十一五”課題結項的時候，高性能計算機CPU完成了，龍芯產業(yè)化沒完成，大家對自主CPU失去了耐心，覺得自己的看來不行，還是要支持引進的，于是引進很多CPU項目。由此，龍芯頓時處于兩難境地，國家支持沒有了，市場上沒起來，馬上要斷糧了。那時我走到很多地方，專家、領導都很同情龍芯，會安慰我?guī)拙?，他們覺得龍芯肯定死了，但這個事情恰恰對龍芯有好處。

我們反思，龍芯下海之后，研發(fā)工作沒有從實際出發(fā)，而是從本本出發(fā)：本本，是國家項目指南，是美國人的論文；實際，一是客戶需求，二是龍芯自己處在什么階段，從實際出發(fā)，就是將兩者結合起來。

好在，我們有一支很好的團隊，盡管我們沒錢，薪酬很低，只有華為、阿里、騰訊、百度的1/5到1/10，核心團隊曾被他們以兩三百萬年薪挖過，但二三十個核心人員一個都沒走。因為，龍芯的目標是建立第三套生態(tài)體系，而不僅僅是辦個企業(yè)上市，如果我是用賺錢激勵大家，人早就走光了。

到2020年，龍芯最新研發(fā)的3A5000處理器通用處理性能逼近市場主流產品水平。與龍芯CPU配套的軟件生態(tài)初步建成。龍芯承擔的“十一五”核高基課題也在2020年完成驗收。

 遠川 ：是什么時候意識到激勵機制的問題？如果沒有物質激勵，應該怎么辦？

 胡偉武 ：一開始做CPU，從前端到后端，我是每個步驟從頭做到尾的，有兩次是7天7夜不睡覺，團隊其他人都得去休息，就我在忙。后來開黨員先進性教育會議，大家都提意見，很簡單，你什么都做了，我們做什么？

什么意思呢？在計算所這樣一個科研院所里，什么是利益？不是房子，不是錢，是容易出成果的項目給誰做？誰來承擔？我認識到這一點后，2005年之后把項目主要讓學生們來承擔，讓他們做項目負責人，覺得有平臺、有空間，而不是我自己當項目負責人。2005年以來，我自己牽頭承擔的科研項目不超過5個，主要是甲方指定要我牽頭的。

胡偉武與學生技術攻關

正因為團隊軍心比較穩(wěn)定，即便工資很低，龍芯也最終挺過了最低潮的2010年到2015年，最后在市場中找到活路。

信息產業(yè)有個特點，叫大尾效應，除10%的企業(yè)占據90%的市場，還有90%的企業(yè)占據10%的市場，這些企業(yè)還能活。2006年開始，龍芯開始在涉及安全的工控領域如軌交、電力拓展，原來這些場景根本不敢用龍芯，全是國外的，在我們慢慢做完幾個項目后，逐漸取得了業(yè)界的信任。

工控領域從硬件到軟件都是垂直獨立的，沒有被生態(tài)壟斷，各種CPU都能用一點，即便你的產品品質差一點，也可通過貼身服務彌補。從2013年到2015年，我們至少做了幾百個“小煙囪”項目。

到2015年，龍芯營收過億，由于團隊很省錢，達到盈虧平衡。所以我說，龍芯做工控，是種了一個鹽堿地，雖然不好種，但你認真做一定不餓肚子。工控市場種好了，也就成了龍芯的根據地，沒人爭，也沒人爭得過。

 遠川 ：這里有一個問題，工控市場為什么這么散？

 胡偉武 ：工控原本不是一個平臺化的領域。

舉個例子，在工控場景，如果你的內存控制器不是自己做的，就不能把內存顆粒調通。那如果你買別人的IP來做呢，買誰的就找誰幫你調，而工控特點是很散，你總不能100個都要別人幫你調，供應商只會幫你調一次，但不會幫你調很多次。

同樣的，工控場景的內核也是五花八門，不是通用的，這個核跑這個操作系統(tǒng)，那個核跑那個操作系統(tǒng)，如果不是自己研發(fā)的，你是不會調的。這就是為什么工控市場要從頭開始建立能力，才能做得出來。

所以，芯片不是核心技術，里面的IP、內核等才是核心技術。買IP然后做出一個芯片來，一兩年肯定夠了。但是要做出ARM這樣的CPU核或者像龍芯這樣自己做CPU核，沒有10年是不可能的。

這就是掌握自主研發(fā)這個槍桿子的好處。工控市場需要5～10年才能進去，進去之后需要保障10～20年的服務。時間這么長，那么，龍芯就死不了。有了這個底牌，我們才敢說，龍芯是一只不死的隊伍。

而且，因為龍芯進入工控市場很早，現(xiàn)在有能力抓住工控平臺化的機遇。

工控有一個經常用的實時操作系統(tǒng)，是風河公司的VxWorks，高鐵也好，大飛機也好，控制都用它的，可靠性強。但風河沒有圖形顯示系統(tǒng)，而飛機要飛得快，儀表顯示要保證實時性，Windows做圖形是很容易的，但保證不了實時性。龍芯憑借在這方面的努力，在積累了大量客戶經驗后，做出了全世界最好的實時操作系統(tǒng)的圖形系統(tǒng)。

基于工控實時操作系統(tǒng)，龍芯有能力進一步將其平臺化。正如安卓把打車、購物等許多本地服務app化，龍芯也照樣可以把飛機、高鐵、工廠等工控場景app化。

題記：2015年后，龍芯在電子政務市場取得很大的進展，憑借在這一市場的爆發(fā)式增長，最終實現(xiàn)了在十三五期間收入和性能“雙十倍”增長的成績。2021年4月，龍芯發(fā)布自主指令系統(tǒng)架構，邁出了向信息產業(yè)生態(tài)“三分天下有其一”的關鍵一步。在這一階段，龍芯展現(xiàn)出對于產業(yè)規(guī)律的深刻認知和運用。

 遠川 ：工控市場后，龍芯也在關乎PC生態(tài)核心的瀏覽器引擎、虛擬機等取得了進展，這些領域國內基礎很薄弱，龍芯為什么要做這些事情？

 胡偉武 ：最早搞MIPS的時候，MIPS社區(qū)沒有PC端瀏覽器所需的JavaScript核心引擎，也沒有服務器端的Java虛擬機，而龍芯用戶需要這些，我們就得把它做起來，不會就學，然后就學會了。十幾年積累下來，除了內核，龍芯也把最難的“兩個三”都搞定了：

三個編譯器，包括GCC、LLVM、GOLANG，

三個虛擬機，包括Java、JavaScript、.NET。

在這個基礎上龍芯才能推出自主指令系統(tǒng)LoongArch。在此基礎上，我們還要做“第三個三”，即從X86、ARM、MIPS三個指令系統(tǒng)到龍芯指令系統(tǒng)LoongArch的三個高效的二進制翻譯器。

弄通這些根本的東西，使我們最終能夠構建好的軟件生態(tài)。

舉個簡單的例子，電子政務領域的電腦要接好多打印機，Linux操作系統(tǒng)的只能認50%，而龍芯有望做到100%。因為打印機廠家的驅動，可能只提供給微軟，那怎么辦？龍芯可以憑借自己的能力搞定，但其他廠商如果不掌握操作系統(tǒng)的核心能力，是比較困難的。

又如Windows里的photoshop軟件，國產電腦要在教育領域推離不開這個，因為中小學都要用它來考試。Linux平臺上沒有，只有一個替代效果較差的美圖類應用，而在龍芯上可以在不跑Windows的情況下直接跑photoshop。

未來在龍芯平臺上不跑Windows，但是能跑Windows應用，也不跑安卓，但是能跑安卓應用。

當然，這些都是過渡性的，我們的最終目標，是建立自己的應用生態(tài)。當應用開發(fā)商發(fā)現(xiàn)，越來越多的人在龍芯上用他們的產品，他們自然會聚集到基于龍芯自主指令系統(tǒng)架構的平臺上。因而，二進制翻譯永遠是向死而生的過渡性技術，不成功是死，成功了也是死，因為應用遷過來了就不用翻了。在歷史上，IBM和蘋果都用過這招。

 遠川 ：龍芯的二進制翻譯是否類似于蘋果的Rosetta？

 胡偉武 ：對，當然我們會比蘋果做得好，因為蘋果是arm授權，不能加指令，而龍芯可以。

 遠川 ：剛才問了為什么，現(xiàn)在還有一個問題，為什么龍芯能夠做成這些事情？

 胡偉武 ：我們的目標是很明確的，就****一件事：中國的產業(yè)發(fā)展需要第三個生態(tài)體系。

龍芯為什么要推自己的指令系統(tǒng)架構？我經常打個比方，指令集就像語言，我們可以用英文寫文章，但中國的民族文化不可能基于英文，而是必須構建在漢語基礎上。用別人的語言打造自己的文化，是沒有希望的。

如果是基于別人的架構，有三個因素阻擋著對于核心技術的吸收，可以總結為：

客戶沒有經濟意愿，放著現(xiàn)成的東西不用，非要自己重新做，那樣成本很高；

自己缺乏主觀能動性，在沒有經濟支持下，絕大部分廠商沒有動力深入核心；

沒有后續(xù)試錯機會，因為沒人用，所以也就沒有反饋。

如此，永遠沒有人想著要做一個自主的架構，當丫鬟的拿了一輩子鑰匙，還是個丫鬟，她一輩子也不會自己要當小姐。

因為掌握著指令集架構的國際大廠做了很多工作，反而使得那些引進廠商喪失了跟蹤滿足用戶需求的能力。但龍芯不同，我們有人用，自己動力很強，使用過程中發(fā)現(xiàn)問題就去改，三年五年，系統(tǒng)漸趨穩(wěn)定，內力不斷增長，有朝一日總能實現(xiàn)質的超越。我有充分的信心，自主研發(fā)CPU一定會體現(xiàn)為最好的性能、最低的成本、最好的生態(tài)。

龍芯2021年新款芯片3A5000，支持自主指令系統(tǒng)架構

當然，在構建第三個生態(tài)體系的過程中，龍芯也真是運氣非常好，在我們很弱的時候有試錯機會，稍強一點，再給我們找個對手練，練完一個對手后，再來一個更強一點的，國內對手練三輪，龍芯就可以走向開放市場了。

 遠川 ：剛才我們說了很多國外廠商，我們信息產業(yè)之前走彎路，是不是因為對于他們的成敗，其實認識是不夠深刻的？

 胡偉武 ：對，你說的很對。我們來簡單比較一下現(xiàn)在居于統(tǒng)治地位的Wintel和AA體系，也研究一下英特爾和谷歌的模式。

首先來看英特爾，估計很少有人意識到，微軟的一個操作系統(tǒng)，不管誰的主板都能裝，那么多接口插上去都能認，甚至10年前的Windows今天還能裝。這是因為，英特爾雖然打的inside，但其實outside做的很厲害。然后我們看谷歌，安卓系統(tǒng)其實基于開源的Linux開發(fā)，Linux一升級，原來的應用就不能用了，安卓不管怎么升級，老APP都能跑。

英特爾和谷歌的共通之處，是他們學會了怎么把生態(tài)系統(tǒng)管起來。而且英特爾的功力更勝一籌，安卓系統(tǒng)放到不同硬件設備上是不兼容的，但是英特爾可以做到主板級兼容，這個技術套路很深，需要研究很長時間才能弄通。

再放大到整個產業(yè)觀察，我們會發(fā)現(xiàn)，總體而言，電腦是芯片賺錢、整機不賺錢，手機是芯片不賺錢、整機賺錢。如果手機芯片公司掌握著安卓，會是一個完全不同的格局。在產業(yè)現(xiàn)象的背后，就是規(guī)律，我們要找到那個規(guī)律，并且照其辦事。只要按照規(guī)律來練，誰都不怕。

 遠川 ：感覺按照規(guī)律來辦事，的確是挺困難的。

 胡偉武 ：是的。任何現(xiàn)象背后都有規(guī)律，你要找到規(guī)律照著做才會贏。很多人受主觀意愿牽制，但實際上違背規(guī)律。有人說，在風口上豬都會飛起來，大家聽到這句話熱血沸騰，但有沒有想過，風停了，所有的豬都會摔死。

借用一句話，溫度可以把雞蛋變成小雞，但是溫度不能把石頭變成小雞，風就是溫度，我們要找的是雞蛋，而不是溫度，這是最基本的東西。如果找不到，再好的概念都賠錢。

具體到龍芯的實踐中，我們日常會做三件事：在研發(fā)實踐中找到規(guī)律，上升為標準和流程；在管理實踐中找到規(guī)律，上升為管理制度；在市場實踐中找到規(guī)律，上升為商業(yè)模式。找到之后，在實踐中反復運用，持續(xù)改進，螺旋上升。

但歸根結底，龍芯要設立一個高于賺錢的目標，我們越是堅持為人民做龍芯，利潤越會滾滾而來。我們越是堅持賺錢，利潤就會離我們遠去，這是辯證法的哲學。

 遠川 ：龍芯的核心價值在哪？

 胡偉武 ：長期的積累。為什么是這個？也是一個比喻，這樣你會很快搞清楚我們跟別人的區(qū)別。1000個人做一年，和100個人做10年，都是1000個人年，但工作效果會有天壤之別。

其中的差別，就是長期堅持的價值。龍芯的價值，就在于已經有20年了，任何人都比不過這個積累。并不是人人都可以體會這個優(yōu)勢。

在兩個小時的長談中，胡偉武提到了一個產業(yè)現(xiàn)象：

就行業(yè)總體而言，電腦是芯片賺錢、整機不賺錢，手機是芯片不賺錢、整機賺錢。

這種現(xiàn)象背后必然有深刻的產業(yè)規(guī)律，抓住這個現(xiàn)象背后的規(guī)律，國產CPU也就能學會如何在殘酷的市場競爭中迎接競爭并打下勝仗。

這個規(guī)律他并沒有直接講出來，而是讓我們去思考。現(xiàn)在，我們把這個問題交給讀者朋友們，背后的規(guī)律是什么？歡迎留言區(qū)回復。

全文完。感謝您的耐心閱讀。