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方之熙:RISC-V架构将是我国物联网芯片逆袭机会

中兴通讯事件之后,大家都非常关注中国芯片的发展,而事实上在此之前中国很早就意识到补“芯”的重要性,投入了巨大的人力物力发展芯片产业。“中国发展芯片产业缺乏专业角度的战略分析,缺少对行业发展趋势的预判。我们付出的努力应该可以达到更大的成果,如果仅仅跟在别人后面做‘人云亦云、人有我有’的东西,就只能受制于人。中国芯片要赶超,需要调整发展思路。眼下有个换道超车的机会,如果抓住这个机会,中国的运算平台芯片翻身就不需要再等10-15年。”致象尔微电子科技有限公司创始人兼CEO方之熙在接受《中国电子报》记者独家采访时表示。方之熙博士曾任英特尔公司副总裁、首任英特尔中国研究院院长(2010-2014),在英特尔(美国)任职二十余年,经历了芯片产业如何跨越3个计算平台的过程。对于中国如何发展自主的运算平台芯片,且能在全球芯片领域中占得一席之地的这个机会有独到的见解。

中国发展芯片要在战略上藐视困难 战术上重视困难

目前中国在芯片研发上投入并不少,但投资回报率不尽如人意。“中国发展芯片产业的思路,应如同我们面对一切困难时的思路,‘战略上要藐视敌人,战术上重视敌人’。”方之熙说。

在战略上我们要藐视对手。方之熙表示,我们不能在战略上把自己放得太低,只敢做别人做过的东西,不敢尝试新的东西。过去我们投资了许多项目,都是重复别人走过的那几步,没有集中力量把“1、2、3”做到“4、5、6”。从x86、Power、MIPS到ARM,我们几乎试过所有架构的国外芯片,但大部分是将国外系统架构直接拿过来,在一些功能模块上加上了自己的东西。

方之熙表示,贸易摩擦着眼于商业利益的交换,全球产业还是有分工的,我们需要做出能与对方交换或是制衡的产品。举个例子,比如说一个智能设备中所需的10颗芯片中,对手拥有7片,我们拥有3片是对手没有的,彼此就能形成交换。但如果说我们是跟在对手后面做同样10片,对方在技术上就会永远比我们高出一到两个代次,我们总会受制于人,总被人卡脖子。“芯片行业只有老大没有老二,人家做什么,我们就跟在后面做什么是很危险的。” 方之熙说。

俗话说,“伤其十指,不如断其一指”。方之熙表示,我们可以集中力量打造一些有战略意义的技术产品,做下一代的新技术。集成电路产业涉及的领域极广,纵向看,芯片的生产链很长,从晶元材料,仪器设备,Fab生产线,到封装测试;横向看,芯片产品林林总总,从模拟电路,传感器,存储芯片,通讯芯片,专用芯片到运算平台通用芯片。这中间专业细分,每一个产品,每一个技术都有其独特的规律,从上升期、成熟期到下坡期,我们不要投资处于下坡期的技术。如在每个领域,人云亦云,亦步亦趋,投入极大,而收效甚微;我们需要把控芯片行业的发展规律,根据我国的国情国力,找到战略突破口,如能在几个关键领域,执其龙头,取得主导地位,就能事半功倍,而不再受制于人。

方之熙表示,应该说我们也有许多成功的例子,中国在通信标准和通信芯片上的战略与布局是很成功的,也是体现了国家意志的,从3G到5G,每一代通信标准和技术都提前布局,在通信芯片上也有很多成功的公司,这些好的经验都能用在运算平台芯片的研发上。

另一方面在战术上要重视对手。方之熙表示,当我们在资源、装备、人员等都不如对手的时候,要想取得胜利,要在每一个项目、每一个技术的开发上,都要脚踏实地、认认真真、老老实实、一步一个脚印的把每一行代码、每一个步骤都做好。特别是在项目的投资上,在产品方向的确立决策上,更要慎之又慎,不可急于求成,。“中国在芯片布局上,战略上不能畏惧对手,要敢于尝试别人没有做过的东西。战术上要重视对手,特别体现在具体技术和产品的项目投资、引进决定上,要有科学专业的认真分析以及行业发展的趋势预判。”方之熙说。

方之熙表示,象英特尔这样的公司做每一个产品都非常谨慎,会从很多方面做很多论证。特别是运算平台芯片的技术路线、项目的选择要很小心,因为走了一步之后就会越走越远,一步错步步错。从技术上讲,每一个小芯片认真做,经验就慢慢积累起来了。芯片没有那么难做,要有恒心长期坚持做下去,真正实现核心技术的自主性、系统性和完整性。在产品的性能、成本和质量上下功夫,形成在国际产业链中无法轻易替代的价值优势,获得在贸易谈判中有力的交换筹码。

芯片的成功不仅仅是技术问题

方之熙说:“做芯片不仅仅要解决技术问题,更要解决商业上的问题。”事实上,英特尔之所以能够在PC芯片和服务器芯片市场上成功,不仅仅是技术上的,更是生态和商业上的成功。凭心而论,在英特尔做PC芯片、服务器芯片之时,技术都不是市场上最先进的,最后英特尔能够一统江湖,认真分析这其中的原因,能够对我们发展运算平台芯片产业有很重要的借鉴意义。

方之熙表示,在数字芯片产业领域,特别是运算平台芯片产业方面,有两个重要的定律,一个是摩尔定理,另一个是贝尔定理。摩尔定理大家比较熟悉,而贝尔定理相对提及较少。贝尔定律提出,系统架构(CPU+OS)决定了运算平台,运算平台决定了应用软件生态。随着半导体技术的发展和应用市场增长的需求,每隔10~15年运算平台技术会发生一次重大演进,运算芯片的系统架构会随着应用场景及商业模式的变化而发生一次重大变革,伴随着其新的编程平台、网络接口和用户界面,会带来新的用户体验和新的商业机会。

回顾计算机产业发展的历史可以看出这一点。先是计算机主机(IBM)时代:1946年ENIAC计算诞生,1964年IBM宣布了360计算机,独占了这个市场;再是个人电脑(Intel+Microsoft)时代:1981年IBM—PC英特尔8088+微软的DOC推出,1994年第一台配置Pentium处理器的笔记本电脑东芝T4900CT、1995年ThinkPad760cd问世;现在是智能手机(ARM+iOS/Android)时代:2002年Symbian操作系统智能手机诺基亚7650发布,2006年苹果公司发布iOS的iPhone,2008年谷歌推出Android手机操作系统。

方之熙回忆,上世纪80年代从主机进入到PC时,在英特尔推出PC芯片的同时,市场上有十几二十家企业在做CPU,而英特尔的芯片当时在技术上也不是最好的,英特尔之所以能够一统江湖,是因为英特尔和微软联手控制了系统架构,决定了运算平台,运算平台控制了整个软件生态。在CPU设计中,有很多约定,包括核和核之间如何通信、需要几个时钟等,如果没有在英特尔是不知道的,因为它不是系统架构约定的,而是在实现的时候定下来的,而英特尔的微系统架构是不对外公开的,这其中有很多的软件接口、总线与缓存的知识产权。英特尔拥有了大部分IP,其他人很难绕过去,很难躲开。再加上与微软两者的联手的WINTEL一统天下之后,其他的CPU厂商很难打进这个市场去。

另外一个例子是关于服务器芯片。上世纪九十年代,英特尔在PC芯片市场大获全胜,是非常赚钱的公司。然后,英特尔希望进入新的市场领域。在上个世纪末这个世纪初,对于新市场拓展的方向,重点是做服务器芯片还是做手机芯片,英特尔公司进行了长时间的认真讨论,因为人力物力财力所限,在服务器芯片和手机芯片上英特尔公司重点投入也只能二选一。从手机市场来看,英特尔的优势和积累不是通信,而要进军服务器芯片同样是一场硬仗,因为当时市场上有太多的对手,包括IBM、SUN、HP等,这些公司有服务器芯片还有系统软件,而且已在企业市场的应用生态上建立了自己壁垒,英特尔要想进入并不容易。经过高层多轮讨论,最后决定重点投入做服务器芯片,并预测这将是一个会越来越大的市场。

一旦决定投入,英特尔是全力以赴。方之熙表示,做服务器芯片技术难题是一部分,更难的是应用软件生态的建立,对于企业级应用生态的迁移和建立比个人电脑更难,因为企业级客户要将业务迁移非常不容易,要想让SAP、甲骨文等等这些企业级应用的软件迁移到英特尔的平台上,只能是一个一个地做,一个一个地优化。

 


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