科工力量：自主CPU必须基于自主指令集，才能杜绝卡脖子
【文/科工力量专栏作者 铁流】
最近，龙芯成功在科创板上市，上市第一天股价上涨48%。这对于龙芯团队这样一个一心一意研发CPU，20年磨一剑的团队而言无疑是一个褒奖。不过，也有一些人并不乐意龙芯上市，比如芯联芯公司，此前，这家公司就多次声称龙芯侵权，并与龙芯打官司。
综合各方面信息，铁流认为，与芯联芯的官司对龙芯影响很小。该事件的最大教训就是X86、ARM、MIPS、Alpha、Sparc等由美国公司研发的CPU指令集均不靠谱，甚至Risc-V这类开源指令集也不能保证100%不存在任何风险。自主CPU必须基于自主指令集，只有这样才能在CPU设计环节杜绝一切卡脖子问题。
龙芯与芯联芯仲裁案的背景
芯联芯公司芯成立于2018年12月26日，注册资本为5591.90万元，法定代表人为何薇玲，系台资背景，注册时企业类型为外国法人独资，后更变更登记为港澳台投资、非独资企业，社保参保人数为4人。
2019年，芯联芯与Wave Computing（MIPS公司的母公司）签署协议，获得MIPS公司在中国独家经营权（是经营权，非所有权）。2019年5月、2019年9月，MIPS公司、Wave Computing和芯联芯曾向龙芯发函，声称MIPS公司将龙芯与MIPS公司签署的技术许可合同转让给芯联芯。
龙芯在收到上述函件后，自2019年6月开始向MIPS公司、芯联芯表达了对于其未经龙芯同意、擅自转让MIPS公司与龙芯之间协议的行为的强烈反对。但鉴于根据协议安排有相关版税义务，出于善意之目的，龙芯向芯联芯支付了2019年度和2020年1季度的版税。必须指出的是，龙芯与芯联芯从未直接签署过任何合同。
2020年4月，龙芯发现芯联芯与MIPS在美国加利福尼亚北区联邦地区法院打官司，随后，MIPS公司及其母公司Wave Computing进入破产保护司法程序。由此，龙芯对芯联芯是否有权取代MIPS公司收取版税产生合理怀疑。
自2020年2季度开始，龙芯直接向MIPS公司发出缴费通知，多次尝试与MIPS公司联系，希望把版税交给MIPS公司，但未收到MIPS公司的回应。自此开始，龙芯停止了向MIPS公司或芯联芯支付版税，同时按照协议规定计提，将该生产要素的使用代价公允地反映在财务报表中。2020年4月，龙芯全面转向LoongArch，主动停止与MIPS的延续许可协议。
2021年2月，芯联芯向香港国际仲裁中心提起了其与龙芯之间有关MIPS技术许可合同纠纷的仲裁，芯联芯的主张龙芯侵权，并要求龙芯支付版税。龙芯主张其与MIPS公司分别于2011年、2017年签署了MIPS技术许可合同。基于上述协议，龙芯获得了研发、生产、销售基于MIPS指令系统的芯片许可等权利，龙芯有权定期支付许可费直接延续MIPS指令系统的许可。同时，协议约定即使协议终止，龙芯仍有权生产、分销和销售已商业化的芯片产品，并按许可协议支付版税。龙芯在仲裁中要求芯联芯归还龙芯已实际支付的版税及利息等请求。
2021年7月，芯联芯向仲裁庭提交《临时措施申请》，要求龙芯禁售3A3000和3A4000等CPU。龙芯主张其与MIPS的协议中约定只要支付版税，就有权继续制造、分销和销售已经商业化的芯片，为表明履行诚意，龙芯将到期尚未支付的版税向仲裁中心提存，共计1892万元，并提供了相应版税报告。仲裁庭根据上述情况于2021年10月驳回芯联芯的临时措施申请。
香港仲裁庭法律程序冗长，预计仲裁程序从案件启动到执行一般需要持续2-3年以上的时间，下一次开庭审理时间暂定于2022年9月。
龙芯与芯联芯的三起诉讼案件背景
在龙芯发布LoongArch指令集和3A5000处理器后，芯联芯向第三方发送函件，称龙芯 3A5000处理器源于MIPS指令系统，侵犯了MIPS的知识产权。龙芯多次函件沟通，芯联芯未停止发函声称3A5000处理器侵权，未书面澄清和道歉，龙芯遂对芯联芯提起诉讼。
2021年3月2日，龙芯向北京互联网法院提起诉讼，诉讼请求为要求芯联芯向龙芯中科及合作伙伴就其所述的不实内容进行澄清、道歉、恢复名誉、消除影响并且赔偿龙芯中科经济损失3000万元。该案已于2021年7月29日完成立案受理，案号为（2021）京0491民初29334号。
2021年4月23日，龙芯向北京知识产权法院提起诉讼，诉讼请求为确认公司龙芯3A5000处理器不侵犯MIPS指令系统的计算机软件著作权，并要求上海芯联芯进行澄清、道歉、赔偿损失100万元。该案已于2021年4月23日完成立案受理，案号为（2021）京73民初462号。
2021年7月，芯联芯在淘宝网购买了一台搭载3A5000的电脑（发票的销售方为广东龙丘公司，广东龙丘是淘宝商户，与龙芯无业务往来），遂在广州知识产权法院起诉龙芯与广东龙丘，诉讼请求为要求龙芯中科与广东龙丘停止侵权行为，删除在公司网站上发布的龙芯指令系统（LoongArch）参考手册，停止生产和委托其他厂商生产3A5000处理器以及基于3A5000的其他芯片，并要求龙芯中科进行道歉、赔偿损失6000万元。
2022年1月26日，广州知识产权法院出具（2021）粤73知民初1456号《民事裁定书》，指出因该案与北京知识产权法院审理的另案是基于同一法律事实而发生的纠纷，如果该案由广州知识产权法院审理，则无异于浪费司法资源，增加当事人的诉累。由于北京知识产权法院审理的另案立案在先，故该案应当移送北京知识产权法院合并审理。最终裁定为：龙芯中科对管辖权提出的异议成立，本案移送北京知识产权法院处理。
目前，（2021）京0491民初29334号案件与（2021）京73民初462号案件正在审理中。
仲裁和诉讼对龙芯影响较小
从上述仲裁案和诉讼案件来看，争议主要有以下几个点：
一是龙芯的MIPS处理器是否侵犯MIPS知识产权。
二是2019年度和2020年1季度的版税，以及在向仲裁中心提存的1892万元版税的归属问题。
三是LoongArch和基于LoongArch设计的龙芯5000是否侵犯MIPS知识产权。
先来看第一个问题。从芯联芯以往的公开材料中称，龙芯及其前身对MIPS侵权违约已达20年，然而，事实是龙芯先与意法半导体合作，后与MIPS签订协议，在芯联芯购买MIPS在中国的独家经营权之前，龙芯与MIPS公司未发生过有关许可使用费和版税的纠纷。在香港仲裁中，仲裁庭就依据龙芯与MIPS的协议，在龙芯将版税提存后驳回芯联芯的临时措施申请。
芯联芯声称龙芯无权基于MIPS扩展指令，龙芯自行扩展指令属于侵权。但MIPS阵营CPU设计公司以UDI扩展自有指令非常普遍，MIPS正是因此导致生态破碎化。作为对比，ARM严格禁止其他厂商扩展指令，才牢牢掌控ARM生态。
就MIPS官网信息来看，未见以UDI扩展自有指令需单独授权，反见官方文档《Introduction to the MIPS64® Architecture》将UDI归于MIPS架构的组成部分。因此，龙芯以UDI扩展自有指令是行业常态，国内属于MIPS阵营的君正也自行基于MIPS扩展指令集。
必须指出的是，芯联芯成立于2019年，龙芯与MIPS分别于2011年、2017年签署了MIPS技术许可合同。2019年成立的芯联芯在购买MIPS在中国的独家经营权后，是否能够干涉龙芯和MIPS在2011年、2017年签署的协议这也是一个值得商榷的法律问题。如果答案是能，那么，华为、飞腾、阿里将面临巨大风险，因为只要一家仅有4人缴纳社保的初创公司买下ARM在深圳、天津、杭州的独家经营权，就可以干涉华为、飞腾、阿里与ARM之间签署的协议。这会催生出一批类似于美国以打官司搞讹诈为主业的“专利流氓公司”。
其次，我们来看版税的归属问题。从香港仲裁的情况，龙芯是愿意按照其与MIPS签署的协议支付版税的，只不过龙芯认为应该支付给MIPS，而不是给芯联芯。有鉴于龙芯已经支付了2019年度和2020年1季度的版税，并将还未支付的版税交给仲裁中心提存。现在矛盾的焦点是MIPS和芯联芯之间怎么分这笔版税，龙芯已经不欠MIPS版税了。而且随着龙芯全面转向LoongArch，估计这笔版税将是MIPS或芯联芯能够收到的最后一笔版税。
最后，我们来看LoongArch和3A5000的自主性问题。根据权威第三方机构中国电子技术标准化研究院赛西实验室（工信部直属单位）出具的检测报告，龙芯3A5000处理器芯片使用的是LoongArch指令系统，未使用MIPS指令系统。根据权威第三方机构中国电子信息产业发展研究院（工信部直属单位）出具的知识产权分析报告，LoongArch指令系统与MIPS指令系统是不同的指令系统设计，未发现LoongArch指令系统对MIPS指令系统的著作权侵权风险，未发现LoongArch指令系统针对MIPS相关公司的中国专利及专利申请的侵权风险。如果对工信部直属单位的报告尚有疑虑，可以登入龙芯官网下载LoongArch指令系统手册，自行对比LoongArch与MIPS的差异。
当下，龙芯3A5000的LA464是国内自主研发的最强CPU核，性能接近AMD Zen1的水平，事实上，在龙芯3A3000时代，其CPU核GS464e就已经超过了MIPS的任何一款CPU核。基于LoongArch这样的自主指令系统，且LA464性能接近Zen1，即便“殖人”和“找爹党”穷尽一切国外CPU，也无法给3A5000找到“洋爹”，龙芯3A5000的自主性毋庸置疑。
龙芯未来可期
由于历史惯性，在2021年，龙芯主要营业收入来自龙芯3A3000、3A4000等基于MIPS指令系统设计的CPU，但随着3A5000、2K1000LA等基于LoongArch设计的CPU投放市场，基于MIPS指令系统设计CPU的营收占比会逐渐下降。特别是在和芯联芯存在仲裁和诉讼的情况下，龙芯必然加速抛弃MIPS。当下，龙芯主要市场是信创市场和工控市场，在这两块市场3A5000、2K1000LA等CPU已经开始批量出货，其中，3A5000的电脑因性能强悍倍受好评。
另外，基于LoongArch设计的3A6000（样片）将于今年年底问世，在2023年，基于3A6000的整机产品将批量出货。根据龙芯官方消息，3A6000和3A5000采用相同制造工艺，龙芯依靠微结构升级把CPU性能大幅提升，3A6000的核LA664接近AMD Zen3，3A6000同主频性能接近11代酷睿。
芯联芯与龙芯之间的仲裁和诉讼，最大教训就是X86、ARM、MIPS、Alpha、Sparc等由美国公司研发的CPU指令集均不靠谱，甚至Risc-V这类开源指令集也不能保证100%不存在任何风险。至于解决之策，龙芯也给出了答案，那就是研发自主指令系统，只有这样才能在CPU设计环节杜绝一切卡脖子问题。
经过20多年的磨砺，龙芯终于把LA664提升到11代酷睿和Zen3的水平。LA664不仅超越了现有技术引进的ARM CPU，还超越了某些ARM CPU厂商PPT上的下一代CPU核。自主研发虽然在起步阶段慢一些，苦一些，累一些，无法像技术引进CPU那样快速拿出产品，但自主研发发展后劲更足。目前，龙芯的性能已经不再是应用的障碍，唯一的障碍是软件生态。
期待龙芯能以应用为阶梯，在合作伙伴的帮助下循序渐进构建可以与Wintel、AA体系相媲美的自主技术体系。
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