在探寻我国CPU产业发展出路的过程中,有一系列待解的问题,我国CPU产业技术核心点在哪里?如何创造区别于现有垄断市场的经济价值体系?怎样利用知识产权实现自我保护和产业应用来冲破国际技术的藩篱?种种问题隐藏在体系应用和产业链建设之下。蕴含在更深层次的是核心技术和开发方向的定位无法脱离现有市场,没有出现更新换代的可预期的大规模市场……这一系列技术问题开始指向核心体系架构和IP利用领域。
架构、技术走向决定生死
在核心领域的研发投入上,我国政府一直不遗余力。有关部委对于我国信息化产业建设均投注巨额资金,大量核心IC设计公司均有政府扶植资金,尤其在CPU核心产业中,众家厂商几乎都有我国各个专项基金的扶植。攻克CPU核心并建立产业链主要是希望能够通过整体信息化进程带动制造业发展,而短期目的则是提高整体市场性价比,逐步培育市场。因此下一步计划将主要集中于各专业领域,诸如教育、税务等的科技化进程,通过国家立项等方式促进核心芯片快速进入特定市场,并逐步走入主流市场。
宏观规划之下,企业对于核心技术研发和技术走向的认知并不尽相同。尤其对于主流技术、主流架构应用方向等,在不同层面上展开我国CPU产业的发展之路。若细究我国CPU产业发展,最早开始研发的反而是如今名声不十分显赫的多思集团,1988年左右开始进行多思芯片论证,持续至今已经超过20年的历史,其提出"原始创新,跨越发展"的企业方针促使多思进行着独特的64位CPU和安全芯片的研发。2001年我国半导体产业才开始进入快速发展之路,方舟、龙芯、众志、国芯等等一系列CPU芯片开始出现,而定位有所不同。
基于精简指令集(RISC)的嵌入式通用CPU开发成为我国芯片企业进入的最主要领域,与目前主流CPU架构体系的x86相兼容也成为企业发展的重要方向。
兼容!是我国CPU产业化发展中必须要面对的问题。在目前全球通用的终端用户操作界面中,无论是存储、显示、信息交换等都已经形成"视窗"操作模式,对于硬件体系架构也被要求成为支持主流操作系统的格式,所以在体系架构上,同样指令集之下都将具有80%以上的相似之处。这对于我国从事CPU产业研发的核心企业而言,如何兼容目前国际主流市场产品,并保证自主创新和应用开发等,成为我国企业界在具体操作中具有挑战性的课题。
苏州国芯总经理华克路认为,低成本和低功耗将成为未来嵌入式CPU发展焦点。绝大多数的嵌入式应用都集中在150MHz以下,这是CPU的主要战场,因而竞争和进步会更激烈和更快一点,比拼成本和比拼功耗是这个市场的主旋律。
而香港文化传信高级副总裁刘信之则分析,过去所谓的通用计算机,只是指专门的计算机处理器材,如桌面计算机、移动计算机、服务器等一类,但x86体系架构将会随着数字家电和移动通信产品的发展,深入到嵌入式领域之中。由于我国是一个家电大国,同时也是移动通信的大国,所以我们CPU产业发展的方向,是应该发展x86在嵌入式领域的应用。
IP核心主导成败
由于我国整个半导体集成电路产业发展需要在诸多专利壁垒中发展,CPU产业更是半导体行业中的翘楚,出于我国目前市场应用前景考虑,低功耗、小体积、高性能嵌入式产品成为我国发展CPU产业的重点。其中值得人们慎重思索的是,我国CPU产业发展过程中,如何保证在诸多专利壁垒中另辟蹊径,形成自主知识产权的核心产业,同时能够完全融入现有国际IP市场中,实现更高的互用性。
由于发展模式不同,我国核心芯片生产形成出让IP核心和出售产品芯片两条发展路线。目前苏州国芯为主导的C-Core产业联盟,已经有多家IC设计公司进行IP技术转移并推出芯片,故在IP转让方面进行运作,其主要方向类似于目前国际IP大厂ARM,方舟科技在长期战略规划中也有类似的目标。而这种方式所需时间的积累和晶圆代工厂的合作验证更多,在近几年来,随着我国晶圆代工厂的迅速发展,在生产验证中的IP日益成熟,故在IP积累和发展中,我国已经开始进入关键时期。
相对于IP开发,神州龙芯、北大众志等另一部分企业从事嵌入式CPU开发,其核心主要为芯片产品销售并形成和整机配套的产业链,重点从事产品开发和销售的模式更加类似Intel,对于核心IP保护以及后续产品开发能力方面尤为重视。
成功的CPU IP的生存期都在20年以上,投资CPU IP是十年磨一剑,所以IP产权的保护居于举足轻重的地位,无论国内在这方面的起步有多晚,也无论前进的道路有多难,在IP的使用上要走正路,在IP的保护上一定要不遗余力。
苏州国芯总经理华克路表示,IP保护的关键在于尊重自己、尊重他人。一个公司对一个SoC产品的软硬件开发需要成千上万的资金投入,所以一个项目开发一般都不会在IP的版权方面去投机取巧。在一些非正式的或者探索性的芯片设计中,IP侵权事件时有发生,这种行为虽然应该受到谴责,但对于IP的成熟和普及是有积极意义的。对于学校和研究所,IP公司更应该采取积极的态度免费提供技术支持,正道通畅了,邪道自然就没有了市场。
刘信之同样指出,要发展与x86兼容的CPU架构不是单纯地抄袭或照搬,而应以发展自主的IT核心为核心,就是说以自主之"元神"为核心,在此基础上与x86主流工业架构合流,否则将会成为"无本之木,无源之水"。刘信之进一步表示,计算机的产生与电话、电视不同,它是以处理文字为核心,现在的计算机,是英语文化的产物,它能百分之百处理英语文化事务,却不能百分之百处理中国文化事务。一种能百分之百解决我们文化的硬件"造字引擎",才是我国计算机CPU核心的核心。