龙芯中科、上海高性能集成电路设计中心、国防科大是国内为数不多的走自主路线的IC设计单位，龙芯、申威、飞腾更是承载着国人的希望。龙芯和麒麟操作系统自诞生之初就居于社会舆论的风口浪尖，褒奖和贬低不绝于耳；飞腾和申威的军方项目更是给他们披上一层神秘的面纱。记者专访了龙芯中科总裁胡伟武，揭示自主可控基础软硬件发展之路的艰辛与国产基础软硬件发展的现状。
记者：自主可控基础软硬件方面内容，能具体说说吗？
胡伟武：自主可控软硬件就是从基础软件和基础硬件方面实现自主可控，实现全国产化。从“十五”期间开始做，在十多年的时间里饱受质疑，经过十多年的发展，我们已经用实践回答了“自主可控软硬件要不要做的问题、能不能做的问题、能不能用的问题”，而且已经积攒了一定力量，形成了一定势力，建立了一些根据地，已经到了发展的分水岭阶段，需要联合学术界和产业界更多的朋友，来把自主可控软硬件做大做强。
记者：那现在中国基础软硬件到底发展到什么水平了？
胡伟武：以汽车来打个比方吧，从产品的角度，一般的汽车时速200—300公里，现在自主软硬件大致处于时速100—150公里的水平；或者说相对于进口产品，我们做到了奇瑞的水平。当然局部已经取得了不少可喜的成绩，甚至可以做到和西方比肩的水平，比如上海高性能集成电路设计中心的众核芯片，但总体上和国外还是有较大差距。
记者：那能具体说说有哪些可喜的成绩吗？
胡伟武：最可喜的成绩是用起来了——在一些特定的领域，尤其是和国家安全紧密相关的战略领域，自主CPU已经被全面用来了。
做一款产品，一方面在于研，另一方面在于用。以前我们在院所做科研，经常说科研成果达到国外什么水平。确实，我们的科研成果在某些指标上不比国外的差，甚至还有超越，但存在一些短板，导致科研成果用不起来。因为一个产品能不能用，不是看长板，而是看短板，我们以前只是着眼于技术长坂，对很多技术短板缺乏技术积累，现在逐步补齐这些技术短板，所以逐步被用起来了，并建立了几块产业根据地。而且龙芯在使用中不断发现问题，得到反馈后解决问题，不断改进，形成螺旋式上升，这是最大的突破，也是最可喜的成绩。
记者：能具体说说在那些领域建立了产业根据地吗？
胡伟武：有很多，比如高性能计算、北斗卫星导航、武器装备、工业控制等好多方面都在用龙芯。
记者：一个月前，网络上有一篇谈龙芯和申威的文章里对自主可控做了如下解释：
自主，顾名思义，是自主知识产权，不需要给国外缴纳专利费，可以自由选择发展方向和技术路线。以龙芯和申威为例，两者都可以自由扩展指令集；而从国外购买指令集授权的话，不仅要支付一笔授权费，而且授权到期要再购买一次，外商每一次更新指令集还要再购买一次。另外，还会受到很多限制，比如用途被限制，外商限制——只能用来做服务器芯片，不能用来做桌面芯片和手机芯片；比如不具备发展权，不能扩展指令集，只能按照国外巨头的划定路线图走，跟在身后亦步亦趋。
可控，指的是芯片安全可控。无论是自主指令集还是购买国外指令集，只要是独立自主设计微结构，就不存在安全问题。但如果是购买国外微结构授权或者仿制国外CPU则存在安全隐患。因为买到的微结构若不是开源的，对于国内厂商来说就是一个黑箱；即使是开源的，光指令系统里的源码至少一两千万行，在完全吃透技术以前，根本没法保证里面没有安全隐患；仿制国外CPU很容易陷入知其然，不知其所以然的情况，无法识别CPU里的到底有没有后门电路。
请问，您对这种说法认同么？
胡伟武：刚才说的观点，从过程角度说我是很同意的。我从另外一个角度看，就是一定要形成自己的能力。国内公司可以从国外买技术、买产品，然后贴上自己的牌子，宣称这是国产。但是能力是买不来的，你买来的产品和技术，在性能、功耗、安全方面你说了不算——因为你没有这方面的能力去提升性能、降低功耗，也没有能力去读懂外商卖给你的源码，没有能力去发现里面是否暗藏玄机。因为没有自己的能力，无论是解决使用中遇到的问题，还是想要进一步发展技术，你都只能去找外商。
记者：实现基础软硬件自主可控的意义在哪里？
胡伟武：关于自主可控的意义，就是推翻两座大山：一是国家安全受制于人；二是产业发展受制于人。只有建立自主可控的软硬件技术体系，才能基于该技术体系进行持续改进，形成螺旋上升，否则在别人的技术体系中跟着升级，永远没有超越的机会，只能永远落后。
记者：基础软硬件自主可控是指要研发自己的CPU和操作系统吗？
胡伟武：CPU和操作系统都是实现基础软硬件自主可控的具体方法，是自主体系的一部分，而非体系的全部。基础软硬件包括CPU、DSP、操作系统、数据库、中间件、办公软件等方面。单单有个CPU或者操作系统，无法做到独立自主，只有体系自主才是是真正自主。目前IT产业主要由Wintel体系和ARM+Android体系来支撑，只有建立能与前两者抗衡的自主体系，才能实现真正的自主可控。
记者：建立能与Wintel体系、AA体系相抗衡的自主体系，这个目标非常远大，很多人想都不敢想。以中国现在的实力，有建立这样一个体系的可行性吗？
胡伟武：中国要发展自主可控体系还是有一定基础的。我们可以把IT产业从技术上分为三个层次：一是应用层，中国的应用层是比较不错的，比如有BAT等互联网巨头；我们的整机产业也很不错，有华为、联想这些巨头；但中国的基础软硬件就不行了，比如CPU、操作系统、数据库这些和国外都有一定差距。其实，只要我们把国产CPU、操作系统和应用层、整机产业实现对接，以应用为牵引，自主体系就有可能发展起来。
记者：那如何发展自主可控体系呢？
胡伟武：我们过去有个误区，觉得自主体系的关键是指令集系统。其实我们要和应用对接，应用并不关注你的指令系统，只关注你的API。因此，体系的枢纽是API，操作系统和应用程序的接口才是构建体系的关键。
具体来说，那些是API呢？B/S应用的JavaScript、C/S应用的QT、服务器和安卓应用的Java这些都是API，像安卓的成功就是API的成功。体系建设首先要把API做好，建成体系后落脚点才在指令系统上。只要把API这个枢纽抓住了，体系建设也没有大家想象的那么难，那么复杂。另外，商业模式上要以应用为牵引。政府不要只给钱让CPU企业关起门来搞研发，应该牵头让一些单位去用这些CPU，在使用中发现问题，软硬件结合，对全系统进行优化，最后逐步形成自己的体系。
记者：说到全系统优化，想起专题论坛中看到的例子——某数据库应用，HP的X86服务器需要50分钟，龙芯服务器优化前8小时，优化后80秒；某图形应用，X86 i7平台每秒40帧，龙芯平台优化前每秒不到1帧，优化后每秒80帧；某指挥系统（GIS）应用，X86 i7平台每秒20帧，龙芯平台优化前每秒3帧，优化后每秒30帧。非常好奇这是怎么做到的？
胡伟武：因为你用国外的产品，人家卖给你什么就是什么，它的产品你说了不算；用龙芯、中标麒麟和达梦这些软硬件，在使用中发现问题，可以做改进，产品的性能、功耗、安全性等方面我们自己说了算。这其实就是我刚才说的，要以应用为牵引，在使用中通过软硬件磨合，提升系统性能。类似的应用做的多了，自己的体系也就构建起来了。
记者：那发展自主可控体系的薄弱环节在哪里？
胡伟武：基础软硬件总体上都是薄弱环节，但最薄弱的环节是API，整机系统性能瓶颈也在于API相关软件不行，我国在API基础软件方面没有积累，API的差距比CPU的差距大得多。中国写Java的程序员有上百万人，写JavaScript的程序员也有上百万人，写QT的也很多，但Java虚拟机、JavaScript引擎、QT库却没多少人干。基础软硬件要把这几块做起来，就能够打破硬件、操作系统、应用层之间的藩篱，实现基础软硬件和应用层的对接。
记者：为什么我们很容易买到搭载华为海思芯片的手机，但却很难在市场上买到龙芯的产品？
胡伟武：华为是垂直整合，垂直整合在商业上是比较好做。龙芯是Intel的商业模式，是做产业生态，一个是做产品，一个是做生态，因此，龙芯肯定是慢一些。
记者：我们知道华为为了扶持自己的麒麟芯片不计成本，还牺牲华为终端的利益，在2年时间里坚持在华为中高端机型上使用功耗大、兼容差、小毛病多的K3V2。垂直整合优势是指龙芯必须在价格、性能、软件生态上取得相对优势后才会有企业来采购，无法做到华为海思的麒麟芯片自产自用自销？
胡伟武：还有一方面就是技术路线的选择。海思选择购买ARM公司的IP核授权集成SOC的技术路线，依附于AA体系后市场化运营要容易的多。
龙芯走独立自主路线，就必须事必躬亲，建立一个足以和Wintel体系和AA体系相抗衡的自主体系——自己扩展指令集、自己设计微结构、自己开发编译器和社区版操作系统、自己构建产业联盟和软件生态......什么事情都自己做......不仅工作量非常大，技术门槛比较高，而且还造成龙芯的产品和现有的软件生态都不兼容，市场化运营难度大。而国内的ARM阵营厂商，很多事情ARM和谷歌等国外公司都已经帮它们做好了，只需要给AA体系当马仔就可以了——在硬件方面只需要购买ARM的IP核集成SOC；软件方面依赖谷歌等公司，运行安卓系统，兼容安卓的软件生态。因此，技术门槛，研发的时间成本、资金成本都被大幅降低，也不存在像龙芯那样被产业联盟弱小和软件生态贫乏掣肘的情况，所以市场化运营的道路就比较顺利。
记者：那我们何时能在市场上买到价格便宜又好用的龙芯电脑呢？
胡伟武：像大家比较关心的，比如家用PC和服务器，因为这些产品的产业链比较长，软件生态非常丰富，龙芯电脑在整机性能、价格、软件生态方面处于劣势，无力硬撼国外巨头，要想在这方面有所建树，难度非常大。目前，龙芯也没有涉足消费品电子市场的实力，所以龙芯采取了优先满足国家信息安全需要，后满足普通消费者的需要的分步走战略：
第一步满足单一的应用，比如前面讲到过的嵌入式芯片，通过嵌入式芯片从市场中赚钱，保障自己能在市场竞争中活下来，目前龙芯已基本满足了单一应用的需求。
第二步是满足比较固定和复杂的通用应用，比如办公系统、信息化类的系统，因为这一类的应用边界是比较清晰，基本上是政府的OA和办公软件，并且已经取得了一定成绩，而且再过1—2年，龙芯就能基本满足党、政、军在这方面的需求。
第三步才是比较商业化的、公众的、开放的市场应用，这就需要更长的时间，要把自主软硬件做到更好的程度。工信部有一个说法，只要一款芯片市场占有率超过5%，就会有大量的软件厂商自愿加入到该软件生态体系中。目前在桌面芯片市场基本被X86芯片垄断情况下，要想打破垄断，难度非常大，分步走的模式是比较现实的选择。
记者：VIA、IBM找中国合作的目的是为了让中国掏钱委托他们设计产品，进而将自己的产品打上国产标签获取中国政府的政策倾斜和国家资金扶持。
胡伟武：对。除非有足够的证据证明，比如你做出了自己设计的微结构和CPU，否则ODM技术路线是不具备自主可控属性的。而且我前面说过，CPU自主可控仅仅是自主可控体系的一部分，哪怕你做到了再创新，但技术体系是别人的，还是无法实现自主可控。
记者：那买ARM的IP核的技术路线？
胡伟武：我认为那种做法根本就不能叫设计CPU，应该叫SOC，因为芯片的性能、成本、功耗、安全性都体现在微结构上。购买现成的CPU核（ARM）、GPU核（Imagination、Mali）以及各种接口IP核（Synopsys），通过一定的流程，“攒”出SOC，这比“攒”电脑复杂一些，但复杂不了多少。
在整个过程中，因为不涉及自主设计微结构，既无法形成自己的能力，又无法掌握核心技术，更无法确保芯片安全可控。
记者：什么是微结构呢？
胡伟武：CPU的核心是微结构，举例来说：
Intel的SandyBridge，IvyBridge、Haswell；
ARM的Cortex A9, A15, A17, A53, A57；
龙芯的GS232、GS264、GS464、GS464E；
只有微结构自主设计，才是掌握核心技术，才能保证芯片安全可控。
如果能证明你掌握了这个微结构，并有一定提升和发展，甚至做到自主创新，设计出了自己的微结构，也是可以的。但是又回到体系自主、生态自主的问题了，哪怕自己设计了兼容ARM V8指令的微结构，但是体系是ARM和谷歌的，而不是你自己的，这样还是做不到自主可控。
记者：龙芯购买了MIPS永久授权，是否意味着自主可控技术路线的失败？
胡伟武：这个问题已经讲了很多次了，重新定义指令集技术上难度近乎于零，美国也一度禁止将单独的指令集申请为专利，只有当指令集与实现方法相结合的时候才被允许申请专利。
研发兼容Mips指令集的CPU，就如同我们在数学上放弃了传统的汉字而使用阿拉伯数字去证明数学定理，Mips指令集和阿拉伯数字只是知识的载体而非知识本身，真正具有价值的是指令集的实现方法和被证明的数学定理。
龙芯使用兼容Mips指令并不会对自主知识产权构成影响。真正对龙芯自主可控路线产生影响的是指令集的发展权——是否有资格自主扩展指令，是否能让软件生态跟着你的指挥棒走。而且在十几年的发展中，龙芯对MIPS指令集进行了相当大的扩展，逐渐发展出了自己的指令集loongISA 。loongISA指令集共1907条指令，源自MIPS的有527条，其余都是龙芯自己扩展的。龙芯在MIPS的指令系统的创新方面已经远远超过了MIPS公司，之所以购买Mips指令永久授权主要是减少市场化过程中的麻烦。举例来说，Transmeta公司曾经市场前景良好，但Intel起诉它，打了两年官司。虽然最终Intel输了，但两年过程中没有人敢跟Transmeta做生意， Transmeta被官司拖垮了。
