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致龙芯15周年 胡伟武表露龙芯3号开辟进程——网易科技

 克日,龙芯中科公布3A3000四核处理器芯片完成流片并经由过程体系测试。凭据现有的测试效果,龙芯3A3000到达了预定的设想机能目的。个中,综合盘算机能方面,正在1.5GHz主频下,GCC编译的SPEC CPU 2006定点和浮点单核分值离别凌驾11分和10分;访存机能方面,Steam分值凌驾13GBps。 龙芯3A3000的流片胜利,标记着我国自立研发的下机能微处理器芯片,能够逾越现在引进的同类芯片机能。龙芯CPU首席科学家胡伟武撰文表露了龙芯3号开辟的进程。

 

 

 

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2016年是赤军长征成功80周年,2016年研制胜利的龙芯3A3000处理器即以CZ80定名,每颗芯片的硅片上皆刻有CZ80字样。

1936年10月,白一、二、四方面军经由艰苦卓绝的勤奋,三大主力会师,首创了中国革命的新局面。它雄辩天注解,只要对峙幻想,量力而行,中国共产党完整有能力摧脆于正钝、挽澜于极危,从重大波折中走出来。

2016年10月,以长征成功80周年命名为CZ80的龙芯3A3000处理器研制胜利。它雄辩天注解,只要对峙自立研发,停止连续革新,自立研发的CPU机能完整能够凌驾引进手艺的CPU,知足自立信息化需求。

2016年10月7日,我怀着忠诚的心境走进毛主席纪念堂,背毛主席报告请示龙芯3A3000的研制胜利。步出毛主席纪念堂,我感慨万千。当十年前我最先龙芯3号研制时,完整没有想到龙芯3号系列CPU生长道路之迂回,斗争之艰苦,支付之伟大。

2006年9月13日,以长征成功70周年命名为CZ70的龙芯2E经由过程科技部构造的验收,时任科技部部长徐冠华亲身列入了龙芯2E的验收会。龙芯2E的研制是“十五”终国度863企图紧要布置的一个义务。事先“汉芯”造假事宜被暴光,加上“十五”863企图晚期支撑的龙芯2C没有到达条约要求的SPEC CPU2000分值300分的目的,自立处理器研发遭到广泛质疑。2005年4月,科技部高新司指导把我叫到办公室,问我到2005年年底前能不能完成863企图“十五”初制订的主频1GHz、SPEC CPU2000分值到达500分的目的。我说剩下不到一年工夫,一定来不及。他说凭据有关规定,项目工夫到期后三个月内(即2006年3月尾前)提出验收申请就算定时完成。我硬着头皮接了该义务,由于我晓得若是“十五”的义务完不成,那“十一五”国度是否是借支撑自立CPU研发便成问题。经由艰辛的勤奋,龙芯2E正在2005年11月尾托付流片(把设想好的手艺文件交给芯片生产厂家停止消费),2006年3月18日流片胜利,到达了技术指标。固然到达这些目标有些委曲(SPEC CPU2000分值到达500分是计算所的编译组做了许多编译优化实现的,但SPEC CPU的测试是许可停止编译优化的),但究竟结果完成了目标。龙芯2E的意义从徐冠华部长列入完验收会后接管新闻联播记者采访时说的一句话能够看出:龙芯2E的胜利注解,我国正在“十五”时期布置的自立CPU研发是胜利的。那也为“十一五”时期国度继承支撑自立CPU研发打下了根蒂根基。

2005年暮秋,应用龙芯2E流片后守候芯片返来的工夫我带着局部龙芯课题组的主干正在香山别墅议论龙芯3号的构造计划。香山别墅和香山饭铺一样正在香山公园内,但比香山饭铺自制并且喧嚣。香山别墅三天议论的结果是根基明白了龙芯3号系列CPU的可伸缩互连构造和基于目次的Cache一致性和谈。龙芯3号的互连构造中,每一个结点四个处理器核经由过程交织开关停止齐相连,结点间(岂论片上照样片间)经由过程可伸缩的mesh网络相连;多核的Cache一致性接纳基于目次的一致性和谈,目次设置正在片上同享的最初一级Cache(LLC)上。上述构造有别于事先支流的环状多核互连和基于侦听的Cache一致性和谈。如今看来,该构造是胜利的,现在商用支流处理器跟着核数的增添也愈来愈多接纳可伸缩的互连构造和基于目次的Cache一致性和谈。

正在香山别墅的议论中借明白了龙芯3号片内集成内存控制器和HyperTransport(简称HT)接口。HT是AMD主推的系统总线接口。事先计算所下机能中央取AMD协作严密,期望我们运用HT接口。另外HT接口对照开放,只要每一年交5000美圆便能够用于贸易运用,但AMD开放的HT接口不支持多片互连的Cache一致性和谈,我们本身停止了扩大。曾有一段时间,我悔恨挑选了HT总线,以为HT总线不如PCIE总线提高,一是HT总线没有现成的PHY(片内高速接口模块)能够购到,每次工艺晋级皆需求定制HT的PHY,而PCIE的PHY有许多;二是PCIE接口的核心器件许多,而HT接口的桥片只要AMD有。但如今以为选用HT是对的。HT是系统总线,和谈简朴高效,相当于Intel的QPI系统总线,而PCIE是IO总线,经由过程HT总线能够轻易天把多片龙芯3号直连起来构成多路。固然每次工艺晋级皆要定制HT PHY,但能够使龙芯CPU不依赖他人的IP,自立性强。龙芯3号一切CPU中,没有一款CPU需求到厂家merge第三方IP。尤其是龙芯3A2000和3A3000,除厂家供应的尺度单位库、单/单端口RAM和低速IO单位,每一行代码(包孕CPU核、内存控制器、HT控制器、互连网络等)和每个定制模块(包孕多端心寄存器堆、锁相环、HT PHY、DDR2/3 PHY等)皆自立设想。至于核心桥片,龙芯曾经最先研制并提供核心桥片,桥片上支撑充足多的PCIE接口。今后岂论AMD是不是继承生长HT接口,龙芯都能自成体系往前走了。

香山别墅会议的别的一个结果是明白了龙芯抗辐照CPU的生长。有一天早晨8点阁下,我们正在会议室强烈热闹天议论龙芯3号的构造,事先正在计算所科研处事情的夏洪流和傅信国给我打电话说是要去跟我道一个项目的事。他们到香山别墅已是早晨9点多,我们就座正在香山别墅的走廊终点道,他们说科学院有一个抗辐照CPU的预研项目,期望龙芯课题组去负担。我刚开始不愿意做,效果他们好说歹说天让我委曲准许了,事先的一个来由是指导每一年对他们争夺的项目经费有要求,我若是不做这个抗辐照CPU项目,他们的义务便完不成了,我思想一热就准许了。如今龙芯抗辐照CPU曾经跟着以斗极为代表的多颗卫星正在天空飞翔,每一年借为龙芯公司带来较可观的支出,成为龙芯公司的计谋产物并最先走向系列化。真是异常谢谢夏洪流和傅信国那天早晨的语重心长。

正在龙芯3号构造根基肯定后便睁开了龙芯3号CPU的研发。但事先“十五”863课题完毕了,“十一五”“核高基”(即“中心电子器件、高端通用芯片和根蒂根基软件产品”严重专项)课题迟迟启动不了。为此,科学院对龙芯3号的研制给了500万元的前期经费支撑(实行限期2007年1月到2007年12月)。科技部高新司冯记春司长得知龙芯3号的第一款芯片龙芯3A1000曾经根基完成设想,但短少流片费时,正在863企图内紧要布置了2000万的经费支撑龙芯3号的研制(实行限期2008年1月到2010年12月)。本计算所所长李国杰院士曾正在计算所中层干部会上当众点我的名说,“胡伟武,您不克不及以任何经费的来由放缓龙芯3号的研制,计算所就是砸锅卖铁也要支撑龙芯的研发”,并正在所内设立了一个经费没有封顶的课题,到2010年龙芯第一笔“核高基”课题经费到账时,龙芯课题组曾经预付了计算所七、八千万元经费。

正在龙芯3号研制历程中,作为中法两国正在IT范畴计谋协作的一部分,科技部布置龙芯CPU在乎法半导体流片。2006年10月26日,正在胡锦涛总书记和希拉克总统配合见证下,中国科学院取意法半导体正在人民大会堂签订了闭于龙芯CPU计谋协作的文件。基于龙芯2E的胜利,意法半导体借花三百多万美元受权费购置了龙芯2号系列产品的受权,个中龙芯的第一个产物芯片龙芯2F于2007年7月31日流片胜利,现在仍正在大量运用中。后来意法半导体因为本身业务的缘由停止了购置龙芯2号系列的产物受权,计算所发出了龙芯2号的产物权益并赞成不再收取盈余的三分之一阁下受权费,但我们从龙芯2F的研制中学会了意法半导体的芯片质量管理,学会怎样把一个样品酿成产物。龙芯CPU在乎法半导体的流片一向连续了下来,龙芯3A1000纵然意图法半导体的65nm工艺流片。

不记得阅历了若干加班加点,龙芯3A1000于2008岁尾托付流片。只记得流片前的几个月每天晚上十点开例会布置事情。早晨十点例会黑白常高效的一种事情要领,会后人人把有关设想正在EDA服务器上跑起来再回家,第二天早上上班时恰好跑出效果去;若是是早上上班后最先正在EDA服务器上跑,基本上大半天便正在守候服务器运转出效果中渡过。正在今后龙芯CPU题目的攻关中,一向因循了早晨例会布置事情的要领。

2009年5月20日龙芯3A1000晶圆消费下线,9月28日样片返来,胜利启动操作系统,主频800MHz-1GHz。这是龙芯CPU第一次启动多核操作系统,免不了调一通。印象最深入的是10月2日早晨熬了个彻夜,一同的有王剑等人,刚开始是挨个核跑单核操作系统,把每一个核都跑一遍,再把多核操作系统搞稳固,一直到第二天早上才弄完。

中国科学技术大学的陈国良院士曾正在2007年用三百多颗龙芯2F搭建了峰值机能到达1TetaFLOPS的下机能计算机KD50。正在龙芯3A1000出来今后又用80颗龙芯3A1000搭建了KD60下机能计算机。正在KD60运转LINPACK历程中,老是泛起偶发性毛病。这个毛病若是单个芯片跑一个月也碰不上一次,只要像KD60如许80多片一起跑才会一天遇到一次。有三个多月的工夫,我们一向停止种种实验,试图定位该毛病并明白其机理。如今只记得2010年春节的大年三十早晨借正在跟事先卖力软件的高翔探讨停止种种实验,缩小搜刮局限。一直到春节后才定位了这个毛病,毛病的缘由是当接见Cache生效,从内存回填(Refill)数据时,同时回填一级和二级Cache,一般为了进步机能,那是应当的。但正在某种极度状况下泛起了毛病,即二级Cache的回填因为二级Cache闲需求守候,而处理器核获得一级Cache回填数据后继承运转,该数据被修正后再从一级Cache中交换出来写回二级Cache,交换返来的新数据写到二级Cache后,从内存返来的老数据再回填二级Cache把新数据冲掉了,从而引发毛病。这个问题和别的的小题目致使龙芯3A1000停止了第一次改版并于2010年5月中旬流片,10月尾第一次改版流片胜利,然后最先了小批量消费。

龙芯3A1000正在2012年又停止了第二次改版。第二次改版重要是双路直连时正在特定接见序列下致使两片间的互连网络死锁。大抵机理是HT和谈的实通道只要三个,分别是POST、NONPOST、RESPONSE,而龙芯的片上网络和谈AXI有五个真通道,分别是读恳求、写恳求、写数据、读相应、写相应。因而正在经由过程HT传输Cache一致性和谈时,就将写恳求取写数据兼并一个通道,读相应取写相应兼并一个通道传输。Cache一致性和谈要求写相应不克不及被堵,而读相应通道收回的二级Cache给一级Cache的一致性恳求偶然会由于一级Cache处置惩罚不过来而被堵住,这时候便会顺带堵死写相应通道,致使死锁。事先处理的设施是正在HT原有三个实通道的基础上增添了第四个实通道而且许可写下令取写数据之间插入写相应包。3A1000的第二次改版借处理了HT互连时一个异步握手的题目。3A1000的第二次改版于2012年2月下旬流片,2012年8月中旬流片胜利。至此龙芯3A1000便很稳固了,至今照样龙芯贩卖的一款主要芯片,尤其是正在工控范畴。

如今回头看,龙芯3A1000的研制是胜利的。3A1000是我国第一个四核CPU芯片。正在3A1000的研制历程中,我们把握了多核CPU的片内互连及Cache一致性手艺,和片间多路互连手艺。直到昔日,龙芯仍旧是独一能支撑多路服务器的自立CPU。正在近来外洋CPU企业对中国企业的CPU手艺受权中,支撑多路服务器的手艺受美国政府限定照样不克不及给中国的。龙芯3A1000的处理器核因循了龙芯2E和龙芯2F的处理器核构造,固然正在MIPS64兼容性方面有较大革新,机能只停止了部分优化。龙芯3A1000处理器核的机能略高于Pentium III的程度,正在2006年龙芯2E刚出来时这个机能借说得过去。龙芯3A1000仍相沿该处理器核有点缓了,但正在运用对照流动的许多范畴借能用,按理说龙芯的下一款CPU应当致力于处理器核的机能优化,大幅度进步通用处置惩罚机能,但正在学院派的头脑主导下,随后的龙芯3B走了弯路,使龙芯蒙受了波折。

龙芯3B的研发获得“核高基”严重专项的支撑,是正在龙芯团队转型建立公司(龙芯中科技术有限公司)和有关部门鼎力大举睁开自立根蒂根基软硬件运用试点的配景下睁开研制的。2010年把龙芯课题组转型建立公司是下了很大刻意的,事先已认识到不克不及脚踩两只船,办企业和做研讨不一样,纵然煞费苦心,也是绝处逢生,因而一定要用心,要求绝大多数手艺主干皆从计算所告退。像张戈25岁便曾经是副高职称,是学术上很有前途的苗子,也决然从计算所告退。下这么大刻意,取我事先担负全国人大代表,对中心以企业作为立异主体,科技立异要为经济社会生长效劳的肉体异常相识有很大干系。尤其是正在“十七大”讲演中,传统的“科教文卫”不再零丁作为一个板块,科技立异间接正在经济发展的第一部分去形貌,对我震动很大。龙芯公司的建立获得许多指导专家的支撑。除李国杰所长的大力支持中,路甬祥院长专门指示,要求科学院有关部门落实龙芯团队的股权鼓励。本国度外专局局长马俊如从2006年起就曾屡次对我说,龙芯正在科学院内里曾经做得很好了,不克不及再好了,要念更好,便必需下海办企业;正在建立企业后马局长又给了我许多指点。工信部的电子司司长丁文武也给了我许多勉励。

龙芯3B的研发事情正在2008岁尾龙芯3A托付流片后最先周全睁开。首款龙芯3B1000继承基于65nm工艺,目的主频800MHz-1GHz,八核构造,每一个核包罗两个256位向量部件,峰值浮点机能到达128GFLOPS,那正在事先处于天下抢先行列。龙芯3B1000于2010年6月20日阁下流片,2010年11月尾返来第一批芯片。但第一批芯片返来测试其实不顺遂,连操作系统皆启动不了。很快便找到了缘由:因为芯片可测性设想局部的逻辑设计毛病,正在功用形式下误把内存引脚置为测试状况,致使芯片接见不了内存,经由过程FIB(用离子束改动硅片上的连线)修复后功用一般。

那是一个严重的袭击,龙芯历史上从来没有犯过如许简朴的毛病,并且正在统一期间流片的龙芯1A、龙芯2I等芯片也泛起了因为简朴工作失误引发的毛病。究其缘由,是龙芯团队正在2010岁首年月从课题组管理机制转向公司管理机制的历程中,本来“作坊式”的设想流程被突破了,“工业化”的设想流程没有建立起去。正在课题组阶段,我作为课题组少,每颗芯片从结构设计、逻辑设计、功用考证、可测性设想、定制设想、物理设想各个环节重新盯到尾,实时和谐各组的合营,存眷每个细节,因而没有泛起管理上的毛病。而正在3B1000的研制历程中,龙芯课题组转型建立了龙芯公司,我的重要精神转向公司,芯片研发的总和谐人缺位,致使一再失误。痛定思痛,今后我动手芯片研制的质量体系建立,竖立了“五步法”(立项、计划、签核、测试、结项)研制历程,并具体划定了每一个阶段的研发和考核内容。正在今后龙芯公司停止的几十次流片中,没有泛起过严峻的质量问题,并且比我作为课题组少每天盯着效力下许多。

龙芯3B1000首款流片不成功促使我们立时停止改版,幸亏只要改一层金属,工夫和用度上皆对照省。3B1000的第一次改版2011年2月初流片,7月初返来,调试对照顺遂。但正在压力测试时又泛起死机征象,经由几个月的攻关发明又是死锁题目。大抵机理是一个处理器核接见别的结点的内存时,写地点和写数据是离开收回的,效果正在别的一个结点的处理器核也过来接见内存,并且同时有几十个如许的相互接见时,写地点过去了但写数据相互堵住,致使死锁。制止死锁的设施是要求写地点和写数据连结原子性,即必需一同收回和传输。为此龙芯3B1000停止了第二次改版,于2011年12月初流片,2012年4月尾返来。今后到达稳固状况。

正在把握65nm工艺的基础上,我们于2009年11月最先评价32/28nm工艺,并预备把它作为龙芯CPU的下一个工艺结点。2010年12月选定意法半导体取三星协作的32nm工艺并最先八核3B1500的设想。3B1500基于3B1000的设想,重要经由过程工艺晋级进步机能,同时做了部分的机能优化,尤其是正在处理器核中增添了私有二级Cache。2012年1月中旬完成3B1500的设想并托付流片。2012年8月尾拿到样片,开端测试一般,频次从3B1000的900MHz进步到1.25GHz(最高可达1.5GHz)。正在经由测试后对该芯片停止了万片范围的小批量消费。正在运用考证历程中,泛起了正在很大的运用压力下个体芯片不稳定征象。刚开始以为是个别题目,厥后泛起的次数多了,最先于2013年1月31日构造职员攻关定位题目,查找机理。也是每天晚上召开例会议论,布置种种实验,正在这个历程中发明了几个软硬件磨合的题目并经由过程软件调解后,出问题的概率小了许多,但题目如鬼魂般借正在。直到2013年4月12日,才抓到了该题目。这个问题是从3B1000到3B1500改版历程中引进的,为了进步机能,处理器核收到多个保护Cache一致性的无效恳求时,本来每两拍才气处置惩罚一个,改成能够一连处置惩罚,致使消灭LL/SC同步指令的同步位llbit时错了一拍,误把IO DMA引发的Cache无效恳求看成0号处理器核的Cache无效恳求(IO DMA的编号恰好为0,取0号处理器核辨别不开),经由过程软件调解能够躲避此题目。经由批量测试,本不稳定征象消逝。

为了从根本上消弭该题目和别的一些小题目,我们对3B1500停止改版。改版时凭据生产厂家的发起,工艺从32nm迁徙到28nm,于2013年4月尾流片,10月尾收到样片,功用一般,但成品率极低,取厂家确认后明白是厂家消费题目。厂家又发起我们规复到32nm工艺流片,并以某种体式格局赔偿此次流片用度,因而又再次改版,于2015年1月尾流片,2015年6月下旬收到样片,测试后功用一般,并且成品率一般,现在曾经量产。

龙芯3B的研制历程真是一波三折。泛起过龙芯从课题组背公司转型历程中的管理题目,生产厂家引发的题目,多核相互接见引发的死锁题目,处理器核Cache一致性引发的题目。正在处理了一个个题目后总算与得了胜利。

但龙芯3B的重要题目不在研制历程中,而是刚开始定偏向便出了很大偏向。重要题目在于固然龙芯团队从课题组转型成为了公司,但龙芯3B的研发借连结着学院派导向,过分寻求多核和浮点峰值机能的单一目标,通用处置惩罚机能缺乏,知足不了正在“十一五”时期睁开的自立CPU运用和试点对机能的要求。

龙芯3B正在学术上是胜利的,3B1500峰值浮点运算速度到达160GFLOPS,如今拿出来也不丢人,事先正在国际上算下的。论文离别被国际顶级会议Hotchips和ISSCC任命,龙芯3B的讲演引发了很大回响,美国IT Times对此专门停止了报导,MIT也宣布批评,以为龙芯3B的浮点机能凌驾了同期的Intel处理器。但3B1500的通用处置惩罚才能比3A1000进步得不多,经由过程每一个处理器核增添128KB的私有二级Cache和主频及内存频次的进步,3B1500的单核通用处置惩罚机能比3A1000进步了30%-50%,但取外洋支流产物的机能差异借很大。

SPEC CPU是一组国际上公认的测试通用处理器机能的测试顺序。2006年SPEC CPU2006刚出来时,厂家宣布的SUN的blade服务器单核机能为2-4分阁下,高端Pentium IV的分值是10去分。2006-2013年是外洋支流处理器通用处置惩罚机能高速增进期,正在主频不怎么进步的基础上,经由过程微结构优化,厂家宣布的SPEC CPU2006单核分值进步到50分阁下,均匀进步了5倍以上。固然厂家宣布的分值都是经由精摹细琢编译优化(包孕运用向量和多核减速)的,一样平常我们运用gcc编译出来的单核分值需求把这些厂家本身宣布的分值打7合阁下,大抵是20-40分。2013年今后,国际单核机能的进步趋缓,每代提拔5%便不错,曾经到了天花板。SPEC CPU前后生长了1989、1992、1995、2000、2006五个版本,最先时每三年更新一版,厥后五、六年更新一版,到2006年后便没有更新。从中也能够看出,CPU的通用处置惩罚机能到2010年前后曾经到了天花板,运转SPEC CPU2006的工夫就够长了。

“十一五”时期,多核CPU成为国际学术界的热点研讨偏向。因而,学院派头脑主导的海内CPU正在“十一五”时期皆放松了单核机能的进步,而是转做多核,并且核数做得比外洋借多。2006年研制胜利的龙芯2E的通用处置惩罚机能取市场上支流X86处理器差1-2倍(取龙芯2E微结构雷同的龙芯3A1000正在900MHz时SPEC CPU2006单核分值为定点2.4分,浮点2.3分),但龙芯CPU的单核机能从2006年的龙芯2E到2013年的龙芯3B1500只进步了50%阁下;而在此期间市场支流X86处理器的单核通用处置惩罚机能进步了5倍以上。也就是说,“十一五”时期我国CPU通用处置惩罚机能被外洋大幅度拉开了间隔,从相差1-2倍到相差一个数量级。

技术上的差异表现正在市场上就是欠好用。“十一五”时期,国度有关部门正在触及国家安全的范畴最先了自立CPU运用试点,大量的运用往基于自立CPU和操作系统的计算机上移植。正在2011-2013年的三年中,以嵌入式计算机为代表的设备类运用与得了很多胜利;而以通用PC和服务器为代表的信息化类运用固然经由过程根蒂根基软硬件的磨合优化与得了较大希望,但因为自立CPU的机能根蒂根基取外洋产物有数量级差异,正在许多运用中遭受机能瓶颈。

因为自立CPU的通用处置惩罚机能不敷,2013年起,“核高基”基本上抛却了CPU自立研发道路,转而支撑引进外洋CPU手艺的道路。以IBM、AMD、威盛、ARM为代表的外洋/境外CPU趁虚而入,纷纭追求取海内企业合伙或开放手艺受权的体式格局,把本来的产物摇身一变成为自立CPU(操作系统和数据库也有相似状况)。那使得重要靠国度支撑停止研发的龙芯CPU堕入了伟大逆境。

固然事先对“核高基”支撑引进CPU不满,但究其缘由,照样我们本身正在“十一五”“核高基”支撑的龙芯3B上没有挣脱学院派的惯性,走了弯路,知足不了事先急迫的自立信息化市场需求。题目照样出正在我们本身身上。“十五”时期卖力863企图的科技部高新司指导正在龙芯2C没有到达预期技术指标,龙芯2E立项专家提出19条阻挡看法的状况下作为非共鸣项目支撑龙芯2E的研发,给了我们一次革新的时机。而此次,时机出有了,需求我们本身想办法。

痛定思痛,知耻后勇。2013年5月,龙芯公司联合市场需求对CPU的研发道路停止了卖力调解。一是龙芯3号系列多核CPU不寻求核的个数而是大幅度进步单核机能,抛却下机能机公用CPU的研制,停息16核处理器研制,重点把单核、四核处理器做精做透。二是龙芯2号系列SOC芯片不寻求“大而全”的复杂度,而是正视联合用户需求界说芯片,和SOC片内互连的通行性。三是龙芯1号系列联合特定运用,如宇航、石油、流量表等研制公用芯片,公用芯片产业链短,轻易构成技术优势并快速构成贩卖(如面向宇航运用的龙芯1E和1F曾经为龙芯公司带来连续稳固的销售收入)。种瓜得瓜、种豆得豆。从2014年下半年最先,龙芯研发和市场联合的感化最先展现,2014年龙芯公司销售收入比2013年增进51%;2015年正在2014年基础上再增进57%,为龙芯公司的可持续发展奠基了优越的根蒂根基。龙芯公司逐步挣脱国度项目的支撑,可以或许重要经由过程市场贩卖赡养团队和产物研发。

 

基于上述对龙芯CPU研发道路的调解,2013年5月,我们停息了曾经完成重要设想的16核龙芯3C处理器流片,最先四核3A2000处理器的研发。核多了没有用,单核必需要强。便像体育竞赛,靠人多取胜的只要拔河(相当于计算机中的下机能计算机),绝大多数项目要靠运动员小我私家本质。3A2000重要目的就是大幅度进步单核机能,使单核通用处理器机能进步3倍以上。事先龙芯公司负担了基于某境内40nm LL工艺的下牢靠嵌入式CPU研制项目,固然工艺机能不下,以至比我们本来用的65nm GP工艺借缓30%,但最少流片的钱有中央出了,我们便基于该工艺研制3A2000。事先另有一个主要决意就是连结3A2000取3A1000的引脚兼容,如许龙芯客户中基于3A1000研制的已有上百种板卡能够间接经由过程换焊3A2000去进步机能。基于境内工艺、经由过程微结构优化大幅提拔机能和取3A1000引脚兼容阐明3A2000最先挣脱了学院派惯性,走出联合用户需求研发CPU的要害一步。

2013岁首年月,正在龙芯最难题的时刻,中科院计算所孙凝晖所长正在所里资金自己便很难题的状况下,拿出500万元支撑龙芯3A2000处理器核GS464E的前期研发。固然取研制3A2000所需求的上亿元经费比拟,500万显得很少,但正在龙芯最难题的时刻获得来自龙芯“外家”计算所的支撑,以为异常暖和。

事实上2012岁首年月龙芯公司正在香山饭铺召开年度计划会时就决意对GS464处理器核(龙芯2F、2H、3A1000、3B1000、3B1500等皆基于GS464微结构)停止优化,构成新一代龙芯微结构GS464E。GS464处理器核一向是我本身保护,个中有一半阁下代码(包孕流水线掌握局部如寄存器重命名、治序发射行列、寄存器堆掌握、重排序缓存,和访存局部如地点运算、一级数据Cache、TLB、访存生效行列、最初一级同享Cache)是我本身写的,2012年上半年我正在机房中花了整整两周工夫为GS464晋级为GS464E打好需要的根蒂根基(我事先说要把马的架子酿成骆驼的架子,先要把一个访存部件晋级为两个访存部件)后,把保护和晋级处理器核的义务移交给汪文平和吴瑞阳。那很可能是我最初一次有机会写龙芯CPU的代码了。如今回想起来,可以或许正在机房中心无旁骛天写代码真是莫大的幸运,有没有比的成就感,但我不克不及让本身成为龙芯CPU生长的瓶颈。并且经由多年理论的磨炼,龙芯的年轻人曾经充裕天生长起来了。龙芯3A1000、3B1000和3B1500都是我本身当手艺负责人,3A2000最先由年轻人担负芯片的手艺负责人,3A2000的手艺负责人是王焕东,3A3000的手艺负责人是杨梁。负担国度项目也重要由年轻人作为项目负责人。

GS464E对GS464的革新是全方位的。正在指令系统方面,我们正在MIPS64 R3的基础上停止了扩大(MIPS指令系统的受权许可用户停止扩大)并构成龙芯指令系统LoongISA,除增添一些根蒂根基指令中,另有支撑云盘算的假造化扩大,和减速X86和ARM二进制翻译的扩大。正在微结构方面,除前述的把访存功用部件从一个增添到两个中,借把Cache止巨细从256位增添到512位,最初一级Cache从四路组相联进步到16路组相联,增添了多个条理的预与,把重排序缓存ROB从64项增添到128项,重命名寄存器个数从64个增添到128个,治序发射行列由本来的定点和浮点各16项增添到定点16项(3A3000增添到32项)、浮点24项(3A3000增添到32项)、访存32项,从新构建了全部转移推测模块。另外,用大量的测试顺序对微结构停止了细节的磨合,部分优化到达三十多处。3A2000的多核互连模块和内存控制器也停止了机能优化。尤其是内存控制器的优化,能够大幅度进步访存频次和效力。2014年7月,RTL代码解冻。

3A2000除运用流片厂家供应的尺度单位库、Memory Compiler天生的RAM、低速IO单位和efuse单位之外,包孕锁相环、HT PHY、DDR2/3 PHY、多端心寄存器堆、CAM、温度传感器等宏单位都是我们本身定制的,没有运用任何第三方的宏单位模块。因而,齐定制工作量也不小。

3A2000的物理设想接纳了许多优化步伐,开端建立起一套正在支流EDA东西基础上的In-House的流程和东西,包孕同一数据库支持的设想平台,基于触发器散类的定制时钟设想,深度条理化设想等。那套In-House的流程和东西比地道依靠EDA东西的单位级设想流程提拔机能20%阁下。

2014年11月初,3A2000托付流片。此次流片共有龙芯的三款芯片一同拼了个全掩膜。因为流片前的功用考证异常充裕,尤其是正在3A2000考证历程中,王朋宇卖力的考证组完美了龙芯指令级随机考证情况,从本来只掩盖用户态指令到掩盖中心态指令和破例处置惩罚,大大进步了3A2000的功用考证覆盖率。物理设想和搜检也精摹细琢,我们对3A2000流片胜利很有信心。

经由几个月的着急守候,2015年4月10日晚餐后,终究拿到了3A2000的盲启样片,连夜停止调试,到第二天早上三点多胜利运转操作系统。随后的测试一切顺利:正在运转了包孕SPEC CPU2000、SPEC CPU2006、Unixbench等大型顺序后,功用已睹非常;主频能够到达1GHz;SPEC CPU2006单核分值到达6-7分,是3A1000的3倍阁下,特别是以STREAM测试表征的访存带宽大幅度从3A1000的不到1GB/s上升到10GB/s,取市场支流处理器根基持平。正在基于龙芯3A2000的桌面终端上停止种种办公运用,以为流通多了。有局部芯片正在较下电压下运转不稳定,事先并没有引发正视。

2015年5月,经由ATE测试台成测的一批芯片返来测试,发明功用测试效果取ATE测试台测试效果不一致,即局部芯片经由过程ATE测试后功用照样不正常,那是3A2000完成产物化的严峻停滞(即经由过程测试后提供给客户的芯片中有一部分能够是坏的)。经由过程调解ATE向量,ATE测试取功用测试的一致性加强,但另有局部芯片不完全同等,整体觉得N管偏快的工艺稳定性显着加强。为了更好天剖析缘由,6月初请厂家把第一次流片中6个hold的晶圆调解工艺角最先消费。

经由继承深切的剖析,发明两个显着征象:一是N管偏快的芯片稳定性好许多,ATE测试和功用测试对照同等;二是经由过程改进主板电源稳定性,有利于芯片稳固。固然机理不是很清晰,但正在事先伟大的市场压力下(接纳引进手艺的CPU随处进击龙芯机能不可,要求有关自立化运用抛却龙芯,运用引进手艺的CPU),决意联合已有的征象停止改版流片,一是改换定制的电容更大的DECAP交换厂家供应的DECAP以抑止静态压降(定制的DECAP电容比厂家供应的DECAP电容进步一个数量级),那会带来抗ESD才能下落的风险,但我们经由剖析以为风险不大(预先流片返来停止了ESD实行,抗2000V人体模型没问题);二是凭据卖力齐定制事情的钟石强的发起调解了定制寄存器堆的字线和位线合营时序(增添了20ps阁下的裕量),由于仿真发明N管偏快有利于定制的寄存器堆字线和位线时序合营,取实行征象相符。3A2000的第一次改版只改了6层掩膜板,于9月初完成改版设想并托付流片。

2015年11月初,6个调解工艺角的芯片返来,经由大量的ATE测试和功用测试,肯定寄存器堆是局部芯片功用不稳定的主要原因。ATE测试发明差别工艺角芯片的寄存器堆MBIST测试正在1.30V到1.50V的差别电压下失足,功用测试失足电压则比寄存器堆低100-150mV,有较强的一致性,但机理仍不清楚。

2016年1月11日下昼上班前,我跟范宝峡、苏孟豪正在议论苏孟豪经由过程JTAG通路(那是预留的除一般的ATE测试中的别的一条测试通路)以Scan Collar体式格局测试寄存器堆没有发明毛病的题目,并了解到杨旭检察疆土发明写端口的位线的提早正在别的端口写相反值及读端口旁路读时是最差状况,我立时叫苏孟豪用最差状况向量经由过程JTAG端口停止测试,很快便复现了寄存器堆失足的题目并经由进一步剖析搞清楚了寄存器堆写失足的机理:正在寄存器堆写端口写入历程中,要求位线比字线先到,字线取位线之间连结需要的提早差才气包管写入的正确性,但在位线负载大时(别的写端口写相反值及其它读端口读旁路)位线提早变大,字位线提早差太小,致使写寄存器堆失足。进步电压会进一步削减字线取位线的提早差,因而更轻易失足。

真是柳暗花明,困扰我们大半年的3A2000产物化题目终究搞清楚了,尤其是那阐明我们正在2015年9月份正在机理不清楚状况下的改版是准确的。并且这个测试向量供应了一种正在已有芯片中把不稳定的芯片挑选失落的设施,这是龙芯3A2000产物化历程迈出的严重一步。

2016年2月8日是春节,3A2000第一次改版的芯片正在2月4日完成封装,为了正在春节前完成3A2000第一次改版芯片测试,孙凯军专门到封装厂守候封装好的芯片,拿到芯片时曾经是下昼6点多,直飞北京的飞机曾经出了,子夜到上海倒了一次飞机,5日上午到北京,立时布置测试,确切寄存器堆的题目大大减缓了,稳定性大幅度进步。春节上班后我们又构造攻关处理了一个软硬件磨合的题目,到2016年2月22日,完成3A2000的开端产物化工做,最先对外贩卖芯片(本来一向只能以样片体式格局赠予给客户试用)。

2016年3月中旬,3A2000停止再次改版,此次改版是全掩膜改版(本来是三个芯片拼了个全掩膜),除进一步增添寄存器堆字线和位线的提早差之外,借修正了别的几个小题目。2016年7月下旬,芯片返来后经测试,本来的定制模块题目不复存在,芯片功用一般,并且ATE测试取功用测试一致性好。现在3A2000曾经进入量产阶段,个中经由测试支撑经由过程曲连构成多路服务器的芯片成为3B2000。

正在随后的运用推行中,3A2000取3A1000连结引脚兼容和软件兼容表现出伟大优越性,许多客户间接正在本来3A1000的主板上换焊3A2000芯片,只需经由过程简朴的BIOS和内核调解,便能够大幅度提拔机能。龙芯的整机厂家敏捷晋级了局部本来基于龙芯3A1000的计算机并停止了运用试点。正在2016年6月停止的某办公运用试点验收会上,有关部门和专家以为,基于3A2000的计算机使自立化办公运用从“根基可用/可用”进步到“根基好用/好用”。

龙芯3A3000是正在2015年5月暂时布置研制的。2015年5月初,我去常熟跟龙芯梦兰公司的张福新、吴少刚等人议论3A2000整机解决方案的研发。人人对3A2000大幅度提拔机能皆很愉快,大大加强了自信心。同时张福新他们提出,因为我们运用境内的40nm低速工艺,而引进ARM和威衰的CPU皆运用境外28nm高速工艺,固然3A2000正在微结构上曾经凌驾了引进的ARM和威衰的CPU,因为主频偏低,3A2000正在综合机能上照样亏损(1.0GHz的3A2000处理器核SPEC CPU2006分值为6-7分,而1.6-2.0GHz的ARM和威衰处理器核SPEC CPU2006分值到达8-10分),发起龙芯也尽快运用境外工艺提拔频次。经由卖力议论,我们以为若是我们接纳Intel的Tick-Tock(嘀嗒)研发战略,应当能够很快推出主频1.5GHz以上,综合机能凌驾2GHz的ARM和威衰的处理器。Tick指的是构造稳定,经由过程工艺优化提拔机能;Tock指的是工艺稳定,经由过程构造优化提拔机能。Tick-Tock战略能够把两个芯片流水推动,加速进度的同时低落手艺风险。

3A2000重要是经由过程构造优化提拔机能,属于Tock;3A3000则间接接纳3A2000的源代码,经由过程工艺优化提拔机能,同时继承连结取3A2000的引脚兼容,属于Tick。因而,3A3000正在功用上没有甚么风险,重要是工艺移植的风险。固然,3A3000正在微结构上照样做了适度加强:一是联合3A2000的机能瓶颈剖析把定点/浮点发射行列从16/24项增添到32/32项,二是把最初一级Cache从4MB进步到8MB。到6月尾,完成了RTL源代码修正,随后周全睁开物理设想。

3A3000物理设想中继承需求定制包孕HT-PHY、DDR-PHY、锁相环、多端心寄存器堆、CAM等齐定制模块。因为3A2000中的齐定制模块出过题目,3A3000的齐定制模块搜检稀奇严厉。除增强设想仿真中,还让原龙芯全定制组的组长杨旭(如今是龙芯中科公司周全卖力消费的副总)从新披挂上阵,停止面对面的复查。紧赶慢赶,于2016年1月尾完成了齐定制设想的签核和复查评审。

3A3000物理设想中另一个难点是时序收敛。3A3000运用的28nm FD SOI工艺晶体管确切比3A2000运用的40nm LL快60%阁下,但连线提早大,并且相互滋扰也大,兴了许多周折。杨梁带领物理组正在2016年春节期间也没有歇息,终究正在2016年2月中旬托付流片。

2016年6月端五假期时期,龙芯3A3000完成晶圆消费并停止了中测,刚开始对照顺遂,曾经调试完成大部分向量,只是测试我们本身研制的锁相环时发明锁相环输出时钟有不稳定征象。6月中旬拿到盲启芯片,测试发明只要正在低于0.8V的低电压下芯片才气一般事情,经由两周的剖析发明照样寄存器堆的题目,此次是读出电路的题目,读电路译码时发生了毛刺,把其余字的内容耦合到读出字内容去了。幸亏该题目只需求修正一层掩模版。

2016年9月13日,修正寄存器堆题目的改版芯片返来。此次测试异常顺遂,很快便运转了SPEC CPU2000和SPEC CPU2006等大型顺序,均已发明非常。主频能够到达1.5GHz以上。进一步的测试效果比设想的好,一是内存频次能够到达750MHz以上,并且旌旗灯号眼图还非常好,STREAM测试带宽到达13GB/s;二是固然主频只进步了50%,但综合SPEC CPU2006和SPEC CPU2000分值能够进步60%,个中SPEC CPU2006单核分值为定点11分以上、浮点10分以上,四核分值为定点36分,浮点33分;三是能够运转正在很低电压下,比方运转正在1.0V电压下主频1GHz时功耗借不到3A2000运转1GHz时的一半。关于庞大运用(如翻开几十MB的庞大文件),3A3000的用户体验比3A2000有明显进步。

2016年10月17日,龙芯3A3000经由过程了龙芯公司质量体系要求的贸易级产物的审定磨练摸底测试(产业级产物审定磨练事情正在同步睁开),注解龙芯3A3000能够进入批量消费状况。现在3A3000已最先小批量消费,个中经由测试支撑经由过程曲连构成多路服务器的芯片成为3B3000。

龙芯3A3000运转SPEC CPU2000定点分值1100多分,浮点分值1700多分,运转一遍不到一个半小时(若是运用计算所的编译器停止优化,定点和浮点分值借离别能够进步15%和30%以上)。追念2002年龙芯1号刚降生时,运转一遍SPEC CPU2000需求远三天工夫,龙芯2C因为SEPC CPU2000分值没有到达863课题条约要求的300分而没有完成验收,龙芯2E费了九牛二虎之力才委曲到达500分,真是“素来白费推移力,昔日中流自在行”。

正在3A2000和3A3000的研制历程中,有两点深入体味。一是CPU的可调试性设想很重要,3A2000和3A3000的齐定制题目和多少别的题目的定位,都是基于经由过程JTAG接口掌握的预先设想的调试模块,该调试模块能够掌握和读出CPU内部一切触发器和RAM的内容,比起之前调3A1000、3B1000和3B1500轻易多了。二是境内工艺的一致性比境外工艺有肯定差异,包孕差别批次的一致性,仿真模子和现实晶体管参数的一致性皆和外洋工艺有肯定差异,设计时要多留些裕量,蒙特卡罗仿真也要把参数颠簸局限设大一些。

3A3000研制胜利对自立CPU来讲具有里程碑意义。起首,3A3000的通用处置惩罚机能曾经跨过了国际通用处理器机能的第一个门槛,其单核SPEC CPU2006机能曾经不低于ARM用于服务器的高端处理器、Intel的低端系列(凌动系列)处理器和威衰处理器(这些处理器正在1-4核情况下2GHz时单核SPEC CPU2006机能一样平常正在8-10分之间,如果核数更多,因为最初一级Cache伟大,机能会有所进步),并且3A3000的访存带宽曾经取AMD和Intel的高端系列(酷睿系列)持平。如许的机能玩庞大的3D游戏能够另有差异,但关于以党政办公为代表的事务处理运用是充足了(若是软件做恰当磨合优化,3A2000便够了)。龙芯3A3000跨过了国际通用处理器机能的第一个门槛后,也为下一步逾越第二个门槛(即到达Intel和AMD支流处理器的机能)打下了坚固的根蒂根基。其次,3A3000的通用处置惩罚机能凌驾了现在靠引进ARM和威衰技术发展的海内同类(四核)CPU。“十一五”最先的自立信息化运用试点发明第一代自立CPU通用处置惩罚机能不敷的题目后,海内CPU研制单元均睁开了第二代CPU的研发,并衍生出三条差别的手艺道路。第一条是以龙芯和申威为代表的“研”的道路,即经由过程剖析第一代产物运用中发明的题目停止自立研发晋级。第二条是“攒”的道路,即运用外洋的处理器核“攒”SOC,并在此基础上对处理器核停止部分优化。第三条是“O(ODM)”的道路,即中国人掏钱请外国人干,现在重要是把外洋/境外已有的现成设想间接拿过来换成中国的品牌。因为自立研发道路正在“十一五”时期走了弯路,许多人对自立研发道路发生了疑虑,以为此路不通,因而“核高基”正在“十二五”时期重要支撑以ARM的处理器核“攒”SOC的道路和“O”威衰的道路为主。一是钱多,二是引进他人的产物省时间,加上龙芯3A2000取境内工艺磨合,正在产物化方面花了较多时间,从2014年年底到2016年年初约莫一年半的工夫,接纳引进手艺的CPU放肆进击自立CPU机能不可,要求正在已有的自立信息化试点中换掉龙芯(并且确切换失落了一些),给龙芯形成很大压力。

3A3000的通用处置惩罚机能凌驾引进的ARM和威衰手艺的CPU,加上前些日子运用申威处理器的“太湖之光”下机能机获得世界第一的好结果,充裕阐明不论是通用CPU照样下机能机公用CPU,自立研发的道路都是走得通的,不只安全性好,机能也下。尤其是经由过程自立研发构成连续革新才能后,将来的后劲更足。可以说,正在取引进CPU的手艺道路的斗争中,龙芯3A3000是抗日战争的石牌保卫战,是解放战争的济南战争,拉开了自立CPU计谋抨击的序幕。特别值得指出的是,龙芯3A3000的研制没有获得任何国度项目的津贴,是完整由企业本身掏钱研制的自立通用CPU,也具有里程碑意义。

凭据Tick-Tock战略,我们制订了龙芯3号系列下一步研制企图。四核龙芯3A4000为Tock,继承运用现在的28nm工艺,争夺主频到达2GHz以上,SPEC CPU2006单核分值到达20分以上。3A4000的重要构造优化包孕:增添256位的向量指令,增添片内平安机制,和进一步经由过程微结构优化进步流水线效力,争夺每GHz的单核SPEC CPU2006分值到达10分(现在3A3000每GHz的单核SPEC CPU2006分值为7分,ARM的高端处理器为5-6分,X86支流处理器为10-15分)。现在3A4000的研制事情曾经睁开。正在3A4000以后将研制Tick阶段的新一代处理器,开端思索运用16nm或14nm的工艺和3A4000的处理器核研制16核的龙芯3C。经由3A4000的又一轮优化,龙芯的处理器核微结构曾经根基到位,是时刻把2013年5月停息的16核龙芯3C从新提上日程了。

十年以来,我们前后研制了龙芯3A1000、3B1000、3B1500、3A2000/3B2000、3A3000/3B3000五款龙芯3号系列芯片,大的流片版本12个,小的流片版本(只改几层掩膜板)6个,遇到了林林总总的题目,阅历了许多崎岖。为何龙芯CPU的研制阅历这么多崎岖呢?除龙芯的质量流程需求连续革新之外(近来联合3A2000和3A3000的齐定制题目正在闻一知十,并完美齐定制流程),究其根本原因,是由于我们对峙芯片中的中心模块本身研制。前面提到的龙芯3号研制历程中遇到的题目,都是包孕CPU、HT控制器、内存控制器、齐定制寄存器堆、齐定制锁相环等中心模块内部的题目,其实不是把这些模块“攒”在一起发生的题目。这些题目,若是购置贸易IP(如ARM的CPU,Imagination的GPU等)去“攒”芯片一样平常不会遇到。自从2001年最先研制CPU以来,我间接或直接卖力了近百次流片,流片后遇到的题目除极个体中,都是中心模块内部的题目。

龙芯临时对峙芯片中的中心IP本身把握。这些中心IP包孕CPU核、内存控制器、DDR2/3/4的PHY、互连网络、HT控制器、HT PHY等,近来借睁开了GPU的研发,只要少许的核心IP运用商用IP。不是吃饱了饭没事干,而是我们运用他人的IP吃过盈。2003年我们刚开始研制龙芯2号时拜托一个很着名的EDA和设想服务公司定制一个3写6读寄存器堆,正在托付流片后发明其中的电源天严峻缺失,跟他们谈判时他们说这个不会有题目,致使龙芯2号系列的第一款芯片龙芯2A流片失利,厥后我们本身定制了该寄存器堆才使龙芯2B流片胜利。龙芯3A1000刚开始研制时曾运用过贸易DDR2/3 PHY,我们正在搜检中发明了一些题目,但厂家以为没问题不愿意修正,厥后3A1000流片时同时流了运用商用DDR2/3 PHY和自立研制DDR2/3 PHY的两个版本,并正在运用自立DDR2/3 PHY的版本流片胜利后肯定运用自立DDR2/3 PHY的版本停止量产。龙芯3A1000和3B1000曾运用过贸易的内存控制器,但贸易的内存控制器知足不了下机能CPU的带宽要求(运用贸易内存控制器的SOC正在双通道下不可能做出龙芯3A3000的13GB/s实测带宽去),因而从3B1500最先自立设想内存控制器。龙芯2H集成了商用的GPU核,该GPU核有 Android操作系统的驱动程序,但我们需求Linux的Xserver驱动,厂家本身开辟不了,我们期望厂家把内部设置寄存器怎样运用的手册给我们,我们本身开辟,但是厂家说这是贸易秘要,不愿意给,至今龙芯2H只要正在Android上有3D驱动,Linux的Xserver驱动只要2D的。

一是吃过盈,二是以为洋鬼子干得借不如我们,以是便本身干。正在国际上,固然Nvidia巴心巴肝天帮Intel做配套GPU,Intel照样对峙本身做GPU;固然Imagination巴心巴肝天帮ARM做配套GPU,ARM也对峙本身做GPU;固然开源的火狐浏览器很不错,谷歌照样对峙本身做Chrome。苹果和下通公司都是正在ARM的架构受权下自立设想处理器核,其机能远高于ARM的处理器核。参考之资、可以攻玉。只要技术上不受制于人,才有家当上的主动权。

做任何事变,依托他人老是轻易一些,完整靠自己则难题很多。但依托很多了,吃过亏后才晓畅借得靠自己。毛主席正在青年期间也没有念过要反动,想着改良主义能够救中国,厥后才以为马克思主义是“日暮途穷诸路皆走欠亨了”的挑选;建党后正在陈独秀指导下正在湖南搞工人运动,光大的歇工便举办了十屡次,结果是歇工受弹压,工人首脑被杀;国共合作时期依托国民党的武装干反动,效果蒋介石发起“四一二”政变杀共产党人;十分困难上井冈山竖立了本身的戎行,找到了武装争取政权、农村包围城市的道路,却被那些正在上海租界呆不住跑到井冈山逃亡的书生们轻松天夺了权,不能不停止两万五千里长征;阅历千难万险取四方面军会师了,借差点被贪心不足的张国焘武力拘留收禁。吃了这么多亏后,毛主席正在今后的反动和建设中便紧紧把握了主动权,包孕国共第二次协作时对峙独立自主的山地游击战,阻挡共产国际的“统统经由过程统一战线”的毛病主张;重庆商洽对峙保存边区和戎行;开国后先是抗美援朝,后是中苏论争。等等。

正在中国的近代史上,我们有三次背本国先生进修的履历,每次都是受先生欺侮吃了盈后走上自食其力的道路。第一次是洋务运动,晚清期间中国海关闭少都是英国人担负的,是中国历史上最开放的期间,却被西方列强欺侮得水火倒悬,毛主席指导共产党颠覆了三座大山,束缚了中国人民。第二次是开国后背苏联学,一边倒,效果苏联正在中国的地皮上又念建结合舰队,又念建长波电台,毛主席谢绝后苏联又撤专家又逼债,毛主席照样指导中国人民本身搞了“两弹一星”,竖立了自立可控的工业体系。第三次是改革开放,我们进修西方的管理理念和科学技术,刚开始以为挺好的,如今有点以为亏损了(像我如许气性大的以为忍无可忍了,许多人以为借能够再忍忍)。2011年我国IT家当百强企业的利润总和是苹果公司的40%(我刚开始以为华为是通讯企业,能够不算正在IT百强内里,厥后查到华为也算正在这里面时很有波折感)。老是听专家说,我国跟美国的经济相互依靠,美国也不敢把我们怎样,但是当美国制裁复兴时,我们不能不认怂,复兴公司活期背美国商务部讲演事情,以得到延期制裁。美国能够经由过程不卖元器件正在三个月以内把国人引以为豪的华为、遐想、复兴等企业搞死,十大兵工集团有大半开不了张,我们有哪种产物不卖给美国企业,会把美国的Intel、IBM、谷歌、微软、苹果搞死呢,我们顶多能把沃尔玛搞得对照舒服。如今想一想,毛主席周总理带着全国人民勒紧裤腰带炼钢铁、打油井、生长两弹一星,建立起自立可控的工业体系真是无比贤明。

正如改革开放进入深水区,轻易改的皆改完了,剩下都是易改的;立异也进入深水区,轻易立异的皆创完了,剩下易立异的,需求十年磨一剑的积聚。我们的IT家当先学会了用外洋的芯片正在主板上“攒”体系,厥后又学会了用外洋的IP正在硅上“攒”体系。把握这些简朴手艺后,上面该深切到CPU、GPU这些庞大的中心模块中去了。这些庞大的立异不是指导正视、钱多、人多就能一会儿干出来的,借需求工夫去磨,正在探究和试错过程中络续演进。指导正视、人多、钱多能够减速探究和试错的历程,但不克不及消弭这个历程。中国航天建空间站,先来个天宫一号碰运气,再来个天空二号(还分两期)接着试,最初再发射正式空间站,也是这个演进的原理,不是缺钱,也不是指导不正视。CPU是超庞大体系,超庞大体系只能走进化论的道路,正在产业化理论中经由过程临时演进生长起来。纵然正在这个历程中,获得他人的源代码,也只能减速自立研发的进度,庖代不了自立研发的事情。更何况庞大体系是很难消化吸收的,纵然拿到外洋CPU的源代码,每行都看得晓畅,但把几百万止代码拼在一起便不晓得是干什么的,便像我们能够翻开一头猪的大脑看得清清楚楚,但不晓得猪正在念甚么。许多人如今借寄希望于引进外洋技术发展我国的CPU,那是由于吃洋鬼子的亏没吃够。须知天上是不会失落馅饼的,要生长以自立CPU和操作系统为代表的根蒂根基软硬件,我们必需战胜耐心感情,战胜崇洋感情,发扬愚公移山肉体,对峙量力而行风格,正在自立立异理论中络续发明题目,正在解决问题历程中不断提高才能,才气保障国家安全和支持家当生长。

龙芯往年15岁了。中国共产党正在15岁的时刻完成了举世瞩目的万里长征,竖立了陕北根据地,与得了生计的根蒂根基,但共产党长征的目标决不仅仅是竖立一块根据地活下来,而是以此为根蒂根基束缚全中国。龙芯正在15岁的时刻完成了3A3000的研发,逾越了国际上通用CPU的第一个机能门槛,机能凌驾了引进设想的CPU,龙芯公司实现红利,与得了生计的根蒂根基,但龙芯的目的绝不是为了生计和挣钱,而是为了竖立自立可控的信息产业系统。目前我国的信息产业重要竖立正在以Wintel系统(Intel的CPU和微软的Windows操作系统)和AA系统(ARM的CPU和谷歌的Android操作系统)为代表的外洋根蒂根基软硬件平台上。要改动我国信息产业和信息平安受制于人的局势,不克不及只着眼于单项手艺的打破和产物市场占有率的进步,必需建立起自立可控的信息技术取家当生态系统,构成取Wintel系统和AA系统“鼎足之势”的局势,才气把握家当生长主导权,消弭安全隐患。若是我们没有建立起自立可控的IT家当系统,继承正在已有的Wintel系统和AA系统中当“马仔”,是难以实现中华民族的巨大中兴的“中国梦”的。反之,只要我们对峙自立立异,买通手艺链,完整能够正在部分目标不如外洋产物的状况下,建立出优于外洋产物的运用体系。须知判定手艺是不是先辈的尺度,不是看其跟美国人跟得紧不紧,而是看其跟运用联合得紧不紧。

昔人说“事非经由不知易”。但只要卖力去做,也有“事非经由不知易”的原理。龙芯3号系列CPU通用处置惩罚机能正在从2013年起的不到四年时间进步到了本来的五倍以上,充裕说清楚明了这个原理。2001年我们最先研制龙芯CPU的时刻,很少人信赖我们可以或许做出来,正在全部“十五”时期,网络上“龙芯打假”的行动屡见不鲜,但我们对峙做出来了,要领是正在他人皆不信的状况下,做给他看。2006年我们最先推行龙芯CPU运用的时刻,也很少有人信赖龙芯能用起来,不知受了若干挖苦和冷言冷语,以至有人说,若是龙芯可以或许卖得进来,他便今后倒立着走,但龙芯公司如今可以或许经由过程龙芯CPU的贩卖赡养本身了,要领照样正在他人皆不信的状况下,做给他看。今天我们说要竖立自立可控的信息产业系统,照样多数人不信,不过是以为做生态太易,本身肯定做欠好,不如随着其余老迈当个马仔,以是总说取X86和ARM兼容生态好,总之是一种畏难感情。敷衍自信心缺乏,我们照样老套路,做给他看。世界上做CPU的企业中,通常不做生态(DEC、IBM、HP、SUN、SGI)大概跟生态(AMD、威盛)的CPU企业皆活欠好。八十年前几万衣不蔽体的赤军刚到陕北时有谁信赖那帮泥腿子能束缚全中国?改革开放早期以能买到日本彩电为枯的中国人有几个信赖今天中国的制造业产值已凌驾美国加日本的总和?正在竖立自立信息产业系统方面,我们要正在本身内部消除统统脆弱能干的头脑,便像毛主席说的:“我们的同道,正在难题的时刻,要看到结果,要看到灼烁,要进步我们的勇气”。

八十年前,当衣不蔽体的几万赤军完成两万五千里长征时,他们是中国最生机勃勃,具有绝不屈服的献身肉体,真正的民族精英。他们是怀着对反动的坚决信心,正在高尚幻想的指点下走完长征的。一样,自从2001年最先龙芯处理器研发以来,龙芯人也是怀着对峙自立立异、保障国家安全、支持家当生长的坚决信心走了一条他人没有走过、多数人不信能走通、异常困难的“长征”。十五年来,许多龙芯的手艺主干皆把人生最优美的芳华献给了龙芯的“长征”。加班加点仍是龙芯研发职员的常态,而龙芯的薪酬临时低于同行业程度,有些人三十多岁便泛起了种种康健题目。很多龙芯的手艺主干皆接到过猎头公司百万年薪的电话,但龙芯团队的中心主干异常稳固。为了龙芯的产业化,许多手艺主干皆决然抛却中科院的奇迹体例,告退到龙芯公司。人都是有私心的,但我敢包管龙芯人的私心相对少一些;人人离毛主席要求的“一个崇高的人,一个地道的人,一个有品德的人,一个离开了低级趣味的人,一个有益于人民的人”皆有差异,但我敢自大天说龙芯人的差异相对小一些。后之视古,尤古之视昔。我信赖,我们的先人会像我们今天敬重长征的好汉、敬重抗美援朝的好汉、敬重两弹一星的好汉一样,去敬重今天正在竖立我国自立可控的信息产业系统道路上历经艰难险阻完成新长征的我们。

龙芯十五年的对峙来自中国科学院的荣耀传承。中科院计算所是我国计算机奇迹的摇篮,阅历了“完整自立但没有市场化”的第一个三十年,为两弹一星做计算机;也阅历了“完整市场化但损失自立性”的第二个三十年,兴办了遐想和曙光,为了取市场接轨,研发事情忍痛从CPU和操作系统中退出。我们是中国第三代计算机人,义务是正在市场化条件下实现自立性,保障国家安全和支持家当生长。我的导师夏培肃院士是我国计算机奇迹的主要奠基人,她屡次对我说过,那辈子最大的心愿就是把中国的计算机奇迹搞好,她们那代人出搞好,期望我们搞得比她们好。李国杰院士曾正在一次自立可控行业的大会上动情天说:我的导师夏先生(李国杰院士也是夏培肃院士的学生)曾经九十岁了,干不动了;我也七十岁了,快干不动了;若是到胡伟武那一代我国的CPU和操作系统还没有生长起来,中国的IT家当便没戏了。龙芯团队有一个老研究员黄令仪先生,往年八十岁了借每天正在屏幕前拖着鼠标查疆土。有一次我请黄先生列入某用于平安范畴的芯片研发事情时,黄先生脱口而出:胡先生,我那辈子最大的心愿就是蒲伏正在天,擦干故国身上的羞辱;我是亲眼睹过我的同胞被日本鬼子的飞机炸死的。先辈的肉体熏染了我们,先辈的荣光照亮了我们行进的道路,让我们咬着牙关,一往无前!

龙芯十五岁了。2001年8月19日早晨当屏幕上第一次泛起“godson login”时的那声喝彩曾经远去,正在雨中登黄山的台阶上高唱《至心好汉》时的那种豪情曾经消弱,夜深人静时正在计算所北楼长长的走廊终点泡方便面影象曾经恍惚,但龙芯人“为人民做龙芯”的初心已改,“十年磨一剑”的固执照旧,“人生能有几回搏”的斗争少正在。我们曾经走正在“以平安可控为主题、以家当生长为主线、以生态建设为目的”的新长征道路上。丢失偏向时,对峙从国度和人民的角度(而不是本身的角度)做出挑选就是我们心中的“北斗星”。长征的道路蜿蜒迂回,不唯一芳草鲜美、落英缤纷,更有池沼戈壁、雪山草地、豺狼虎豹,因而行进的路上就要苦我们的心智、痛我们的体肤。龙芯走自立研发道路,比间接引进处理器芯片大概引进处理器核的道路奏效缓一些,正在路上会被他人临时凌驾内心焦急;走市场化道路,要联合客户需求把短板补齐,比起正在计算所做研讨时只存眷几个有显现度的目标去,正在显现度方面差一些;要竖立自立软硬件系统,比只正在单一范畴做单一产物难度大许多。那就要供我们正在行进的道路上不只要有冲天的豪情,艰苦奋斗、奋勇抢先,并且要有钢铁般的意志,做到收视反听、锲而不舍、字斟句酌,直至获得最初的成功。我们是“薄命”而荣耀的龙芯人,虽万万人吾往矣。

我们正在行进。我们正在做我们的前人从来没有做过的极为荣耀巨大的奇迹。我们的目标一定要到达。我们的目标一定能够到达。