中国CPU之殇，美国送来解决方案？_风闻

作者  戴岚山

现在关心国产芯片的人挺多，其中CPU是一个非常受关注的芯片。自媒体经常传来中国某某CPU取得突破的消息，可能会给你一个国产CPU捷报频传的印象。

可惜，自媒体上靠吹牛抓眼球的文章多。**真实情况是，国产CPU长期以来发展得不怎么样；不仅发展得不好，而且直到不久以前都看不到希望。**在可见的将来，您和您公司的电脑里主芯片仍然会来自美国的Intel或AMD，您的手机里的主芯片仍然会是基于英国ARM内核开发的产品。

早期发展CPU，中国存在战略误判

中国人是有CPU情结的。早在本世纪初，国家就投入巨资（按当时的标准）进行CPU研发，后来成为了某芯公司。算起来，都超过20年了。当时很多人听说过的第一个芯片就是电脑里的CPU，做CPU就是要争气。

2000年，张汝京在上海创办中芯国际，得到上海市政府的大力支持，早期股东包括上海实业、摩托罗拉、北大青鸟 （北大微电子所）、高盛、淡马锡等

但当时把目标定在英特尔Intel，是个战略错误。那时候中国政府投入的巨资，十年期间花了几个亿，大约就是人家一天的研发经费。半导体芯片是一个非常广阔的天地，在中国芯片刚刚起步的时候瞄准CPU，就好像秋收起义以后马上去打南京或上海。

作为史上最成功的芯片公司，Intel有两大在世界范围内无可比拟的优势。第一个就是它不仅拥有强大的芯片设计能力，还拥有最先进的集成电路生产工艺。单凭这一点，就打败了硅谷所有的竞争对手。但这几年，这个优势没那么重要了。台积电逐渐在晶圆制造领域超过了Intel，让它最大的竞争对手AMD赚到了便宜。

第二个更重要，就是专利壁垒，不光其电路设计有知识产权，它的指令集同样有知识产权。指令集是软件和CPU之间的语言。这就意味着，就算你可以绕开人家数千个电路设计的专利，设计出一个可以做同样事情的CPU，可以跑同样的程序，但依旧侵犯了人家的知识产权。而你如果自己发明一套指令集，那样的CPU没有用！

除非你首先开发像编译器那样的工具软件，再求着全世界的软件公司，从操作系统，到浏览器，即时通讯、游戏等等，都为你的CPU重新的编译。可你一个没有多大市场的新公司，哪个软件公司愿意花钱投入，为你的机器重新调试呢？

一个新的CPU，最大的困难是什么？生态、生态、生态，重要的事情说三遍。用的人多，才会有基于这个CPU的各种应用软件，才会有人来买这个CPU。如果一个领域已经有一种CPU已经建立了生态系统，后来者基本上是完全没有机会的，无法打破这个循环。Intel打败了所有的竞争对手后，实质上垄断了电脑市场，为了防止反垄断诉讼，只把指令集授权给AMD等少数几个公司。

农村包围城市，ARM携手中国企业阻击英特尔

但是在Intel称霸CPU后，仍然有另一家公司却抓住了机会崛起，这就是英国的ARM。随着数字技术的发展，不仅电脑需要CPU，很多家用电器，从冰箱、微波炉甚至热水器，都需要运行一点儿程序，需要一个简单的CPU。

这些芯片销售价格很低，Intel自然看不上。ARM就在90年代初，从这里起步。他们采用了一种新的商务模式，不自行销售芯片，而是把自研的CPU内核授权给各个芯片厂家，作为一个IP嵌入。他们的指令集也是被专利保护的，你也可以花一笔很高的费用，取得指令集的授权，自行设计CPU。ARM靠正确的市场定位加创新的商业模式取得了成功。

20世纪90年代，苹果公司首席执行官约翰·斯卡利展示牛顿掌上电脑，配备了低功耗和高效能的ARM芯片

新世纪初，就在中国人刚刚开始做CPU的时候，智能手机产业兴起了。那时候功能手机的生态环境还没有成熟，没有生态环境的困难，ARM抓住了这个历史机遇打入并逐步占领了手机市场。

Intel不是不想要手机市场，但一个成功公司都有路径依赖，能做高端的复杂的CPU，做简单的、低成本的、特别是低能耗的CPU，偏偏比不过ARM。智能手机的兴起让ARM成为世界一流公司。现在使用ARM内核的芯片一年销售超过300亿颗。

须知全世界人口才70亿，你身边有很多ARM芯片，只是你不知道。今天，一辆汽车从电动车窗、电动座椅到引擎盖下面，到处都需要数字控制芯片，这类芯片叫MCU。一辆汽车需要上百个MCU，大部分都是基于ARM内核设计的。ARM在吃下了平板电脑后，已经开始在服务器市场向Intel进攻。

反观中国某芯，不管性能好不好，都很难卖。不过国家想养一家芯片公司还是做得到的。他们被迫自己进行软件和硬件的集成，销售整个电脑，卖给军队。正规的芯片公司会把微利的苦差事丢给联想那样的下游企业。

2013年，斯诺登爆料了美国的棱镜门。中国政府开始高度重视数字产品的国家安全，推动核心芯片以及核心软件的国产化。中国开始有了一个信创产业，CPU是这个产业的重要根基。彼时的中国已经不再是吴下阿蒙，有钱有人。不仅可以购买国外的公司和技术，硅谷和欧洲的海归推动了中国芯片行业的发展，其中很有一些人敢拍胸脯去做CPU的。

中国信创产业的大致历程

中国的CPU，应该迎来一个大发展吧？结果是，情况更糟了！中国特色是内卷，没有一个行业是没有竞争的。一时间，至少冒出五六家CPU公司，有的是完全自主开发的，有的是买国外的技术，都号称是自主可控。购买国外技术，如果把源码一起买来，消化吸收，叫自主可控也没毛病。但信创市场毕竟没有外面的世界大，又被五六家分割，每一家都赚不到大钱。

在硅谷，Intel靠市场竞争绞杀了所有的对手。中国这个情况，每一家都有不同的地方或政府部门的支持，一时半会儿谁也死不了；所以谁也没有机会靠信创市场成长起来，走出去成为世界级的公司。

更重要的，五六家CPU公司都使用不同的指令集，这严重影响了软件应用的发展和产业的整体效率。市场越大效率越高，这是常识。须知Intel联合微软统一了电脑行业，大大地促进了电脑的普及应用，中国互联网的崛起也受益于此。而ARM联合谷歌的安卓称霸智能手机，帮助了中国手机行业的发展。

中国企业似乎不善于建公共平台，但非常善于在别人的平台上竞争和发展。经过一番内卷，智能手机的一只虎（华为）和几匹狼（oppo，VIVO，小米等）成长起来，而十几年前众多的洋品牌手机已经没剩下几个了，连曾经不可一世的诺基亚和摩托罗拉都烟消云散。要不是美国开始打科技战，华为这会儿已经把苹果咬得遍体鳞伤了。说实在的，要不是先后遇到国家安全和卡脖子的问题，中国人没必要自己做CPU。

最近听一位业内的老专家讲：一位高层领导询问，中国的CPU该怎么办？他回答说：您随便挑一个就好。我们懂行的人都知道，在五六家中闭着眼睛挑一个，肯定不会错。要说技术谁家好，各有千秋，找专家论证肯定众说纷纭。历史上市场的胜利者也不一定是技术最先进的，被Intel绞杀的Sun Sparc，PowerPC，技术就未必比它差。重要的是指令集统一，应用软件兼容，行业才能发展。

但领导被吓回去了。因为这个过程不可能公平公正，万一选错了，还要终身追责。

基于RISC-V，中国芯片开发有了新生态

就在中国CPU不知道往何处去的时候，美国人送来了礼物。RISC-V的创始人，是一群理想主义者，他们认为，靠私有的指令集垄断市场是不对的。RISC-V这套指令集，最早是加州大学伯克利分校由图灵奖得主David Patterson主持的实验室里，一名教授带着两个研究生在2010年设计的。

2015年RISC-V成立了国际组织，让指令集免费被所有厂家使用，大家可以在软件兼容的条件下公平竞争，也可以自行发展这个指令集做进一步的创新；甚至也可以进一步把自己CPU的设计开源，给所有人免费使用（应该只是一些低端产品）。中美科技战爆发后，这些人还把总部从美国搬到了瑞士，宣布保持政治中立。

就像Linux开源操作系统极大地促进了信息产业的发展（手机的安卓系统是基于Linux开发的），很多人认为开源CPU也会带来行业的巨变。对于芯片设计公司，免费或低成本的CPU内核是一个很大的诱惑，首先受到威胁的就是ARM。但做出放弃ARM的决定并不容易，原因就是生态、生态、生态。

然而就在这个时候，美国政府送来了礼物：2018年4月中美贸易战打响，美国迫使ARM一度中断了对华为的业务。做企业最怕不可控的风险，一时间芯片公司人人自危。ARM尝试过在中国成立合资公司支持中国业务，但合资公司出现了内部问题。今年ARM终于把最新的V9指令集授权给了华为。静悄悄地，RISC-V在中国起来了。

**据报道2022年全球销售了100亿颗使用RISC-V架构的处理器，其中一半来自中国。**CPU内核IP的供应商，美国的SiFive，欧洲的Codasip，中国台湾的Andes以及大陆的阿里平头哥和芯来科技开始群雄逐鹿。

RISC-V国际基金会的会员数量在不断增长。预计到2025年，RISC-V架构芯片的出货量有望突破800亿颗

RISC-V的会员中，有华为、阿里、腾讯、中兴等众多实力强劲的中国公司。就这几年功夫，一个新的生态环境的建立，已经不可阻挡了。

美国人终于注意到RISC-V，最近包括反华积极分子卢比奥在内的三名美国议员跳出来，要求拜登政府禁止美国人和美国公司与中国合作RISC-V技术。对此，RISC-V的负责人马上表态，说这是一个公开的工业标准，破坏它的全球化会扼杀科技创新。SiFive表示，如果这样做那将是一个悲剧。而中国企业呢？根本就不屑一顾。

美国的体制与中国不同，在中国如果有政界人物对外国蛮横自大，一定会招致众多批评。而美国议员这样做，选票只会多不会少，也许还能借机寻租。美国人早已习惯老子天下第一，想收拾谁就收拾谁，国会充满了外交民粹。这几位没文化的议员哪里知道，既然已经公开了指令集，帮助中国企业开始了统一大业，除了先进工艺，你还能卡我们什么？

突破高端CPU，中国要倡导全球自由竞争

目前由于摩尔定律快走到尽头了，数据吞吐能力又在制约性能的提高，传统CPU的技术路线快走不下去了。开源CPU提供了非常好的技术创新机会。美国如果真搞那样的制裁，只会打击硅谷SiFive这样优秀的创业公司，让中国企业偷着乐。

SiFive业务开发副总裁Jack Kang批评美国的制裁措施是一场巨大悲剧

面对这样一个有利的局面，中国应该怎么办？首先政府要欢迎和支持RISC-V，让这个在开放市场中成长起来的架构进入信创市场。原来的几家这芯那芯，不需要再刻意保护，让市场竞争来决定幸存者。

记住，在中美科技战中，美国是破坏全球化的一方，中国是倡导全球化的一方（只是要争取我们自己在全球化中最有利的位置）。我们欢迎自由的国际竞争。

至于中国企业，要长点儿出息争口气。中国很有一些企业有实力做好、用好新的CPU，关键是不要只内斗，还要合作共同建设好新的公共平台，大企业有责任帮助推进行业的发展。RISC-V的一个风险就是没有权威的标准制定者，各家可以独立发展，要是逐渐破坏了软件兼容性，就自己打败自己了。如果（可能性很小）美国真能迫使RISC-V国际组织排除中国公司，那我们自己把这个平台管好就是了。

做到这一点，相信几年内中国就可以产生世界级的CPU公司。

（注：作者为物理学博士，观点不代表本号立场。）