从麒麟9000成为绝版,想到了四十年前我们生产的CPU,这次华为一定会成功吗?

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看到余承东对外宣布麒麟9000将成为绝版的消息之后,震惊之余,也感觉是意料之中的事,比竟芯片的核心技术没有掌握在自己手里,这里牵涉到两个核心环节,设计和制造。作为芯片设计的必备工具EDA,三大厂家都在美國,Cadence, Synopsis, 和Mentor Graphics,美國禁用,只能歇菜。 这个领域中国目前还没有替代品,不过,EDA这种工具只要有钱,在开源工具的基础上,应该可以赶上来的。至于芯片制造,中国现在有中芯国际,但是其工艺水平离麒麟9000所需要的精度相差甚远。现在还只能满足28纳米的工艺,而麒麟9000是7纳米工艺。差了三代水平。如何破这个局,这是有难度的,中芯国际2015年开始搞28纳米工艺,5年后才算搞定,要想把工艺水平提高到7纳米,5纳米,任重而道远。也许像余承东所说,华为自己来搞IDM自主芯片设计是一条可行的发展道路。

作为国内最早的大规模集成电路从业者,我们在四十年前的1980年就搞出来了当时摩托罗拉第二代的16-位CPU,MC6800,我们比摩托罗拉晚了五年,等到我们MC6800出来时,摩托罗拉的MC68000也出来了,不管怎么说,当时也就是差一代的水平,我们用4微米工艺,摩托罗拉是2微米工艺。

对于这件事,现在搞集成电路的人都不知道,在中国集成电路的发展史上,曾经有过这么一段经历,那时候还没有信产部,也没有863产业资金护持,在当时,这个项目的牵头单位是国务院大规模集成电路办公室,简称“国务院大办”,不少人可能听说过,国务院侨办,国务院汉办,很少有人知道,还有一个国务院大办。

当我们的芯片出来后,我们当时遇到的问题不是找不到市场,它在工业过程控制上大有用途,我们的问题是市场销售的价格,由于我们产品的成品率低,产品价格无法跟摩托罗拉的同类产品价格相比,在美国这款CPU主要是用来生产苹果-1电脑,Apple-I computer。下图是当时苹果公司第一代电脑。

在折腾了两年之后,我们没有获得太多销售,于是不得不放弃通用芯片的设计和生产,而是改做专用ASIC,在当时中国市场,数字仪表,数字手表,模数转换的产品很受欢迎,所以,我们搞出来一个新领域,机电一体化,后来还有一个更新的说法,机电仪一体化。说白了,就是把机械和电子产品放在一起了。当时模数应用场合最多的是OP747运放加数显,七段码显示芯片等。

回想起来这件事,如果当时政府有一个机制能让国产的集成电路产品通过某种方式维持下来,而不是完全市场化,被国外的同类产品干掉,那我们当时紧跟摩托罗拉的设计思路,也会有今天自己版的ARM芯片,就算比它总晚一代,至少也是14纳米的工艺了。就像当年的Intel和AMD,AMD总是比Intel晚一代,到了586之后,AMD就追上来了。生产摩托罗拉MC6800这个芯片设计公司就是今天大家熟悉的ARM的前身,Acorn半导体。在1990改名为 Advanced RISC Machine, Ltd. 简称ARM.

在计算机的CPU设计架构里,一直以来就是两种架构,一个摩托罗拉架构MC68XXX,一个Intel80XXX架构,二者的区别在于Motorola的架构里,指令和数据总线分开走,这样效率高,就像高速公路,二者不交叉,不需要红绿灯来切换,但成本高。而Intel 架构里,数据和指令共享一条总线,需要一个类似红绿灯的机制来切换,先走指令,再走数据,效率就会低,当然成本也会低。这就是为什么IBM兼容机,后来微软WINDOWS机器都比苹果电脑要便宜的主要原因。这个设计理念一直延续到了今天,苹果的电脑和苹果的手机都比用Intel的芯片设计的电脑要贵。

现在再来说说,为什么世纪之初那款方舟一号为什么会失败?主要还是没有学会走就想跑的缘故。按照公开资料来看,方舟一号是采用Intel架构32-位机,但不跟Intel指令兼容,更不可能跟摩托罗拉指令兼容。所以,当芯片出来之后,没有合适外围芯片驱动来联接所有外设,比如USB,COM,硬盘等等,而当时Wintel联盟不会为这种没有市场芯片做任何改动,最后芯片出来之后,什么都要自己写驱动,写操作系统,这对一个初创公司,是不可能完成的事情。虽然当时国内的应用场景很多,但是产品不过关,不能完成市场的需求,结果可想而知,只能关门大吉。如果当时CPU的设计者,参考一下我们当时的做法,挂靠一个成熟的架构和指令集,不管是摩托罗拉还是英特尔架构的,芯片一出来,外围驱动可以兼容,马上就可以服务于不同的市场的需求,结局就会完全不一样。

在移动通讯协议标准里,中国也犯过类似错误。在3G时代,大唐电信就搞了TD-SCDMA的分支,但是国际上没有人用,虽然花了很多钱申请成为国际标准,这个标准并没有给中国带来什么经济效益。华为吸取这个经验教训,在4G时代老老实实做学生,从2008年开始布局5G,这才有了今天5G的领先局面。

回到今天的华为做芯片的事,余承东说的要自己搞IDM自主芯片,他们成功的可能性有多大? 作为一个资深从业者,我认为华为成功可能性很大,它跟四十年前我们的MC6800和二十年前方舟1号的情况完全不一样,中国的市场,中国的国家势力,不可同日而语,华为今天有人才,有资金,有市场,缺的就是时间。加班加点干,估计两年后就可以见分晓。

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