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中国造出“宇宙级”芯片 卫星上天全靠它

时间:2017年04月06日 信息来源:央视财经频道 点击: 【字体:

2271亿美元,这是2016年中国进口芯片的总额,相当于人民币1.4万亿元,远远超过了石油,成为中国每年进口最多的产品。因为全球82%的笔记本电脑,70%的手机都是在中国生产的,但里面的核心芯片我们却严重依赖国外。要知道,不只是手机,从天上卫星到水下的潜艇,芯片是无处不在的,中国真的没有人能做出自己的芯片吗?


81岁两弹一星科学家投身“龙芯”16年 龙芯生态日臻完善


龙芯中科技术有限公司总裁胡伟武:CPU中央处理器用一句话来说就是国家大宗战略产品。没有CPU和操作系统,就没有IT产业。


中国科学院大学的一间教室里,正在给学生们讲课的就是胡伟武,他既是中科院计算所的总工程师,也是龙芯公司的总裁。整堂课他一直强调中国要搞核心芯片自主研发,因为这是关系到国计民生的大事。


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胡伟武:我们国家因为缺少自主CPU技术和产业,不仅信息产业受制于人,国家安全还面临威胁。我们国家的多数发电厂,美国人可以远程关机,你还开不起来。我们国家的金融系统,大家都把钱存在银行,我们几乎是不设防的。


走上这个讲台之前,胡伟武还在和同事们讨论新一代芯片的事,16年来,他只做了一件事,研发中国自主的 “龙芯” CPU。可时至今日,龙芯CPU在新生代大学生眼里,还是个陌生事物。大部分人不了解龙芯,甚至有人会问这个龙芯难道还活着吗?

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龙芯还活着。北京市西六环附近的一个科技园区里,矗立着龙芯中科公司的办公楼。在大楼一层的一个实验室里,工程师正在测试龙芯抗辐照芯片的高低温性能。这款 抗辐照芯片是北斗卫星上的心脏,必须能承受零下55度和125度的极端温度。除了温度的骤然变化,外太空还有很多宇宙射线,如果打到人造卫星上的芯片,就 好比石头打到玻璃上,会损毁芯片内部电路。因此,这款芯片必须能抵抗辐照。


新一代北斗卫星上有3个被称为“单机”的黑盒子,每个约有4本400页的32开图书摞起来那么大。其中两个黑盒子里,每个装了2片龙芯1E芯片和4片龙芯1F芯片。龙芯1E负责进行常规运算,龙芯1F完成数据采集、开关控制、通讯等功能。


十几年前,这种宇航级的芯片垄断在美国的一家公司手中,中国必须通过首脑级别的外交才能买到少数的几颗。胡伟武带领团队在2008年研发出首款抗辐照芯片,并通过了强辐照测试。在龙芯公司的档案室里,胡伟武给我们展示了龙芯抗辐照芯片的测试报告。眼下,苍茫宇宙中,已经有3颗人造卫星使用了龙芯的抗辐照芯片,最久的已经在轨运行了两年多,没有一次被宇宙射线打坏而影响工作。此外,还有十几颗卫星即将搭载龙芯抗辐照芯片。

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在龙芯公司有一位白发苍苍的老人格外惹人注目,她就是龙芯中科的研究员黄令仪,今年已经八十一岁。龙芯公司起源于中科院计算所,黄令仪以前是中科院计算所的 研究员,曾参与过两弹一星芯片的研发。2001年,得知胡伟武要研发中国自己的芯片,66岁的黄令仪放弃退休,加入到研发队伍之中。十六年来,龙芯的每个 设计方案,每个版图,黄老都要一一过目,如同检查学生作业的严师一样。


胡伟武:你芯片外面供的是3.3伏,它生成的1.8伏,然后1.8伏它出去,出去再进来,但你出去够不够?


龙芯中科芯片研发工程师李兵:它的大概的值是够的。


龙芯中科研究员黄令仪:大概,我不要大概。任何讨论问题的时候,你不能说大概,也不能说可能,是什么样就是什么样,这非常重要,以前我做笔记都记你们说的话的,现在不说了,但是我跟你们讲清楚。


每一次出芯片版图,能不能过黄令仪这一关,成为龙芯工程师们心中,不敢偷懒的原因所在。眼下,这款抗辐照芯片也进入设计的最后阶段,即将走向市场,未来胡伟武期望这款芯片能卖十万片。


胡伟武:可能好多消费者,老百姓觉得龙芯电脑在哪呢,但我们在行业里面用,比如可能很多人不知道,我们马路口的控制红绿灯铁盒子里面,都有龙芯芯片,像海信的电视里面,海尔的机顶盒里面,用龙芯的CPU,用进去的已经卖了五百多万套了。


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2001年龙芯一号刚出来的时候,很多人为之振奋,胡伟武当时曾经收到一封杭州老人的来信,激动地表示要为这颗中国芯捐上自己一个月的退休金。可这不是萝卜白菜, 要搭载在电脑上才行,然而纵观世界,电脑市场都被微软+英特尔的联盟牢牢把控,这一市场格局很难被撼动,龙芯已经更新到第三代了,但是龙芯的电脑我们还没 怎么见过,最困难的时候,胡伟武连工资都发不出来,他不得不开发各种各样的芯片,因为最重要的是活下来。去年,龙芯终于实现了盈利。而胡伟武本人也不甘心 仅仅在航天、机顶盒或是红绿灯上做文章,他盼着龙芯的电脑有一天也能在市场上大卖,可这又谈何容易。


今天,胡伟武和张戈要去拜访一个重要客户——太极计算机。张戈是胡伟武的博士生,毕业后留在龙芯,现在是龙芯负责销售的副总裁。他们要去的太极是一家系统集成商,专门服务广大政企客户。胡伟武希望能和太极尽快合作,加入到政企采购的系统中。


太极计算机股份有限公司副总裁申龙哲:普华操作系统那是我们集团的,惠点的办公那是国内做办公,实际上是最专业的公司了。然后这就再加上宝德,所以我们的这个组合的这个阵营还是比较完整。


太极已经集成了中国自主研发的操作系统、数据库、中间件等,唯独缺少CPU,于是双方很快达成共识。胡伟武看到英特尔之和微软形成的隐形WINTEL联盟,实现了软件与硬件强强联合,他也想自己建一个以龙芯为核心的生态。


从太极公司出来,张戈又赶到北京中关村软件园的神州数码,他要参加龙安联盟的常务会议。这个以龙芯为技术核心的生态联盟成立近三年,现在已经有11家会员,他们当中有对标微软做操作系统的,也有做应用开发的,主打信息安全。


神州数码总经理厉军:我们作为一家作为各大行业提供IT整体解决方案的一个集成商,应用软件开发商,我们觉得国家企业的信息安全对我们企业来讲是义不容辞的 责任,所以我们把它作为我们公司业务发展的一个战略。那在这样的一个战略落地的过程当中,我们对整个技术路线要做出我们的选择,那我们看到应该说龙芯在这 个方面有非常好的基础。


中国芯寻求市场化突围产业联盟抱团发展


刘世伟是龙芯电脑少有的忠实粉丝,十一年来,他购买了3台龙芯电脑。这个像一本大字典一样的黑色盒子就是刘世伟买的第一台龙芯电脑,它还是当年风靡一时的微型主机。这边这台又小又厚的笔记本是他的第二台龙芯电脑。去年,他又入手了一台最新款的龙芯笔记本。


龙芯发烧友刘世伟:我第一次接触这个产品,是2007年的时候,龙芯开始面向开发者推出了这个,他们当时他们拿得出手的么一台机器。我就申请了这么一台,我 在里面可以发现一些问题,解决一些问题这样的机会比较多,如果它要是Windows就没有我什么去发现解决问题的机会了,大家都已经把它搞得很明白了。


央视财经《经济半小时》记者:您用龙芯会获得一个成就感?


刘世伟:对。


刘世伟的办公桌上还同时摆放着一台Windows系统的电脑,Windows系统基于X86专有架构运行,根本不对龙芯开放,所以龙芯电脑只能运行开源的 Linux系统。因为全球使用Linux系统的电脑数量偏少,软件厂商不愿意开发相关的实用软件。龙芯不得不自己寻找软件合作伙伴,配套的办公软件是这其 中最重要的一个,金山办公软件的开发经理柳杨又来龙芯了,他们给龙芯开发了配套的wps,但工程师曹惠雄发现用拼音打字的时候总出现乱码,他们正在寻找解决方案。


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虽然开发龙芯软件的成本会高于会比其他平台,但金山更看重龙芯用户的增长潜力。


今天,张戈把金山办公软件的首席执行官葛珂请到了龙芯,之前金山给龙芯开发的是专业版办公软件,这一次,应他们的要求,再开发一款适合个人用户的办公软件。


张戈2001年就跟随胡伟武读硕士和博士,是中科院计算所出了名的学霸,2010年,龙芯脱离中科院体制办企业,这位一直搞科研的学霸,被胡伟武安排改做销售。他才发现研发芯片难,卖出去就更难了。


张戈:龙芯一开始做产业化的时候,遇到了非常多的不认可和不认同,很多人认为龙芯就是一个处于科研状态的产品,他是靠国家项目去支撑的,并没有真正走到商业化这个领域里面去。


胡伟武曾经用龙芯找人代工生产了一批电脑,还特意在北京电子商品最集中的地方开了一家店,这也是张戈第一次卖东西,那时候创业都叫“下海”,这海水的苦涩张戈可是体验足了。


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张戈:龙芯大概在2009年,2011年的时候,专门在我们中关村楼下面,开了一个龙芯专卖店,就是希望把龙芯的这种台式机,笔记本,能够销售到更多的这个 用户当中去。当时有一个老太太,专门过来询问说希望给他的儿子买一台龙芯电脑回去用,当时我们没法去卖这个产品,因为我们知道,个人消费者希望能够玩游 戏,装各种各样的软件,我们都做不到。


消除这些障碍也绝不是一朝一夕的事,胡伟武在自己的办公室里常备着两台电脑,一台龙芯笔记本,一台英特尔PC机。他无时无刻不在比较这两台电脑,思考着如何缩小与对手的差距。


胡伟武:我们2020年之后,工作重心会从行业走向产业,因为我们技术平台积累够了,打价格战就打价格战,我们不是很怕,我们团队的服务能力,体系建设能力,已经基本上够了,那我们从,我打不了上海北京,我打个石家庄试试看呗。


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十多年来,装有中国芯的电脑也吸引着不少像刘世伟那样的粉丝,今天,几台安装了龙芯3号的电脑刚刚摆进展厅,胡伟武赶紧邀请了几位龙芯的粉丝来试用,他们当中最远的来自江苏,虽然只有7位粉丝,但在胡伟武看来,这些就是星星之火,早晚有一天这些星火可以燎原。


半小时观察:


最新的龙芯3号系列产品,具有64位运算处理内核,每秒能240亿次运算,这已经比龙芯一号进步了很多,不过这和世界芯片巨头英特尔相比,还只相当于它的中低端产品,但这已经表明我们在追赶,而且在逐渐缩小和世界领先水平之间的差距。


说到胡伟武,他的确是中国少有的靠自主创新做芯片的人,但自主创新并不是发展“中国芯”唯一的路,为了解决中国的无芯之痛,有些人购买成熟产品的授权,有些 人直接并购海外的芯片公司,有个词说的好,“竞合”,我们可以和国外的公司竞争合作,取长补短。清华大学魏电子所所长魏少军就曾经说过,两条腿走路,再过10年,中国的集成电路和半导体产业,一定能走到世界的前列。


(作者:佚名)
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