李德磊 龙芯 中国CPU追赶美国20年

IT从业者彭磊拥有一台既没有搭载Windows系统，也没有国外企业CPU的国产电脑。在这款电脑主板上，安装了国内芯片厂商龙芯中科自主研发的CPU产品龙芯3A4000。

这是罕见的。

全球CPU市场几乎被英特尔和AMD瓜分。一般搭载Windows系统的电脑都会有一个标签，要么是蓝色的“Intel Inside”，要么是黑色的“AMD”，意思就是这台电脑搭载的是英特尔或者AMD的CPU。

就连联想、华硕、宏碁等国产电脑品牌也无一例外地装上了“美国芯”。

去年10月，凭借这款龙芯电脑，彭磊在一场要求选手使用国产操作系统和硬件的开发者大赛中获得二等奖。

“在打代码、写文档、浏览网页、看视频的时候，感觉基于龙芯3A4000的台式电脑和我办公室用的英特尔CPU电脑在体验上基本没有区别。”彭蕾对城市的定义。

这款电脑在淘宝和闲鱼都有。在哔哩哔哩上，也有很多龙芯电脑的评测视频。

当国产替代成为芯片产业发展的关键词，“国产CPU之光”龙芯中科开始体现大众的眼光。

6月28日，龙芯中科科技创新板上市申请获受理。这意味着未来有望登陆科创板，获得约35.12亿元。

从在实验室成立一个有使命的项目，到在英特尔和AMD 20多年的夹击下找到安身立命之所，龙芯中科一路走来并不容易。

事实上，龙芯中科的核心技术仍然远远落后于英特尔，无法在消费市场和品牌上竞争。很多人不明白，为什么要花20年的时间去做一些看起来毫无意义的事情，因为他们仍然落后，经过努力也无法抢占市场。

01.梦想“中国芯”

2001年8月19日，在北京市海淀区中关村中国科学院计算技术研究所北楼309室，一台电脑上出现了“登录”的提示字符，人群欢呼雀跃。

这意味着搭载国内第一台CPU“龙芯一号”的电脑启动正常。这是中国在CPU领域迈出的第一步。

迈出这一步并不容易。改革开放之初，纺织工业和基础工业成为重点发展对象，“造不如买，买不如租”的趋势从重工业起步，席卷计算机领域。

上世纪八九十年代，个人电脑开始受到国内家庭、企业、单位的青睐，联想、华硕等国产电脑品牌也随之建立。

然而，流入千家万户的电脑都依赖进口CPU，这其中就包含了一个“外核”。

到1994年，联想已经成为中国最大的计算机企业，并在香港证券交易所上市。面对中外企业在计算机领域的激烈竞争，总裁柳传志和总工程师倪光南产生了严重分歧。

柳传志主张公司走“贸、工、技”路线，即充分发挥中国制造的成本优势，通过市场需求带动公司生产经营；倪光南主张走“技、工、贸”路线，选择芯片研发作为公司主攻方向，攻关前沿技术。

联想的两位关键人物争论不休，最终以倪光南的离开而告终。然而，以这场“刘妮之争”为代表的技术派与市场派之争，至今仍频频出现。

到现在，我经历了在关键技术上被卡脖子的艰难，更不用说“技、工、贸”的重要性了。

离开联想后，倪光南并没有放弃推动国产CPU的研发。后来，他竞选了一个名为“方舟”的国产自研CPU团队。与此同时，在中国科学院计算技术研究所所长李国杰的推动下，龙芯成立。

结果，倪光南代言的“方舟”被认为是国产CPU最大的希望，但最终还是失败了；龙芯项目刚开始只是预研项目，还没有正式成立，但已经跌跌撞撞，坚持要很快上市。

当时人们其实把希望寄托在星光熠熠经验丰富的“方舟”团队身上，而不是鲜为人知的龙芯。

“方舟”由前摩托罗拉芯片架构师、前日立微处理器设计总监李德磊带队，随后由倪光南协助。方舟团队的历史可以追溯到1997年，但开始并不是很“光荣”。

1997年初，同样在日立美国半导体公司工作的李德磊在北京成立了帕泰利克公司。与其创业，成立这个公司更像是李德来赚外快的一种手段。当时，李德磊凭借美国日立公司微处理器设计总监的身份，将BBT介绍给日立外包；另一方面，作为BBT公司的创始人，“躺着数钱”。

李德来在这样的日子里度过了大约两年。1999年，日立意识到不对劲，决定不把业务外包给BBT。处于灰色地带的公司也失去了最重要的客户，这使得公司一时难以运营。

倪光南院士在接受采访时表示，1999年5月李德来找他帮忙，希望为BBT公司续命。

已经离开联想的倪光南，依然想推动国产CPU的研发。所以在他眼里，BBT经过两年的外包业务，已经完成了编译器设计、芯片设计、操作系统设计方面的人才积累，是承接国产CPU研发的最佳选择。

在倪光南的支持和帮助下，BBT开始走上商业和资本的正轨。

不到一年后，2000年3月，北京SMIC微系统技术有限公司在北京注册成立。虽然SMIC工商资料中没有李德来的名字，但该公司被业内认为是李德来辞去美国公司职务后创办的公司。

与此同时，在倪光南的牵线搭桥下，未具名的深圳企业家表示愿意支持SMIC。2000年5月，第一笔2000万元存入SMIC的账户。

SMIC成立后，在保密状态下低调运作，甚至不允许开发者随意上网、进出公司。

直到2001年4月，嵌入式CPU方舟一号正式亮相，一石激起千层浪。2002年，北京SMIC微系统技术有限公司正式更名为方舟科技有限公司

所谓嵌入式CPU，就是比现在主要用于工业控制领域的通用CPU，设计更简单，应用更窄的产品。通用CPU是智能设备的“大脑”，而嵌入式CPU是智能设备的“神经末梢”，只能相应地控制设备的具体行为。技术要求没有通用CPU高，更注重定制性和适用性。

方舟一号发布会上，国家部委、工程院相关人士出席。北京是第一个吃螃蟹的，一口气订购了上万台基于于方舟一号的数控终端。

随后，在中央的支持下，国务院信息化工作办公室、国务院西部大开发领导小组办公室、科技部联合实施了“数字鸿沟——西部行动”，重点是大力推广基于方舟一号的数控终端。

数控终端是指当连接到一台主机时，多个终端用户可以同时独立调用主机的软硬件资源和外部设备资源。

这时候，钱涌进了方舟。

但是方舟没有持续多久。由于用户单位普遍反映数控终端使用体验差，方舟一号并没有开拓更大的市场。到2004年，该公司一度面临破产。

02、“狗剩”反击

科学研究是一场马拉松。一开始领先并不意味着成为冠军。

龙芯团队几乎与方舟1同时成立。在方舟1号亮相的同一年，时任中国科学院计算技术研究所所长的李国杰从发展国家信息产业的角度推动了CPU的研发，为龙芯的成立做出了贡献。

设计之初，李国杰就在全院发布会上给龙芯团队定下了目标——做一个比方舟团队的嵌入式CPU更难的“高性能、通用、一步到位”的CPU。

龙芯的初始团队约10人，计算技术研究院系统结构办公室主任唐志敏为总负责人，研究员胡负责CPU设计，访问研究员负责项目管理。

相比于满花满嘴掌声的方舟科技，龙芯既没有名气，也没有钱。

在最初阶段，团队只有李国杰从计算资金中挤出的100万元。在这样的条件下，开发一款高性能、通用、一步到位的CPU是不可想象的。在龙芯实验室的墙上，“你一生能有几拍？”，而你的工作取决于你的野心和决心。

胡曾写道，团队最初给教子起了个外号叫狗左，“希望养一只名字便宜的狗容易”。

未来，龙芯如他所愿展现出顽强的生命力。

计算机领域有一条重要的定律，规定计算机性能18个月翻一番，3年翻两番。龙芯的产品性能从龙芯一号到龙芯二号，3年增长了20倍。

到了2010年左右，龙芯的核心实力得到了胡培养的三四十名医生的支持。很多博士生放弃了学业，跟着龙芯走出实验室奔向商业市场。

2011年5月，公司名称变更为龙芯中科科技有限公司。

截至龙芯中科提交科创板招股书，公司R&D团队已攀升至419人，占员工总数的64.76%。龙芯中科核心团队平均薪酬基本只有华为、阿里、腾讯、百度的1/5到1/10。然而，这是一支国内互联网巨头用百万年薪挖不走的队伍。

截至目前，龙芯中科已经建立了龙芯一号、龙芯二号、龙芯三号三个产品系列，分别针对低、中、高端应用。需要注意的是，这里提到的龙芯-1系列并不是2001年研发的龙芯-1芯片的同一个产品，而是公司在2010年市场调研后重新打造的一条产品线。

龙芯中科招股书显示，2012年推出的龙芯3A1000芯片，在单核通用处理性能方面，相当于英特尔1999年推出的奔腾III。

文章开头提到的龙芯CPU电脑搭载的是2019年推出的龙芯3A4000。

虽然单核的一般处理性能并不等于芯片的整体性能。但多年来，龙芯中科一直以加速度追赶世界先进水平。

03.开一个新炉子要10年？

从各个维度来看，作为后来的竞争对手，龙芯的表现应该得到肯定。

1968年英特尔在硅谷正式成立时，胡刚刚出生在浙江的一个小村庄。2001年龙芯团队开始研发CPU时，落后英特尔30多年。

招股书显示，2018年、2019年和2020年，龙芯中科的R&D投资分别为7455.46万元、7821.39万元和20844.44万元。英特尔2020年在R&D的投资约为136亿美元，约合人民币879.82亿元。

2015年，龙芯中科达到盈亏平衡后开始盈利。过去2020年，龙芯中科营收10.82亿元，净利润7223.74万元。

目前，龙芯中科的产品主要在工控市场，消费电子市场还有待发展。未来，要打开消费电子市场的大门，龙芯中科还需要翻过芯片设计产业链各个环节的专利壁垒和生态壁垒。

尤其是在更基础的指令集架构的研发上。如果我们把设计和制造芯片比作建造房屋，那么不同的指令集架构就相当于不同的基础结构。

英特尔开创了基于X86架构的主流桌面CPU生态系统，而移动端则以ARM架构为标准。

经过几十年的发展，基于英特尔X86架构和ARM架构的芯片产品在全球范围内形成了风格统一的“建筑综合体”。

包括华为HiSilicon在内的国内大部分芯片设计公司，都需要向英特尔、ARM等企业支付高额的专利费用，才能获得指令集架构的使用权，进行正常的生产运营。

换句话说，如果英美不想授权中国，国内芯片设计企业的业务将直接停滞。

在胡眼里，这些企业不是底层，不是纯粹的本土化。他称之为:“当你拿了一辈子钥匙，你还是个乞丐，她自己也永远不会是淑女。”

龙芯从地基和砖块开始。作为国产CPU的“火种”，龙芯在2019年走上了自研最低指令集架构的道路。目前，龙芯中科的独立教学体系——龙卡已经通过国内第三方机构的知识产权评估。

胡魏武在接受采访时提到，龙芯致力于“打造独立于Wintel和AA的第三系统”。

然而，“Wintel”和“AA”联盟在PC和移动领域都占据了20多年的主导地位，如今依然牢不可破。

龙芯现在主要定位于国外巨头不集中的工控领域，以及对自主性要求较高的国内党政军市场。

工控领域是盐碱地，钱少但安全。差异化服务是很重的一部分，巨头不愿意进来。龙芯在这里打下了基础，逐渐冲击了个人消费领域。但是需要多长时间？五年？十年？20年？没人能回答。

胡魏武曾说:“在实践层面，估计至少需要10到15年的时间，才能证明自主创新的道路是正确的。”

中国的芯片企业都面临着同样的问题:他们知道这条路是对的，但实现它需要太多的时间。时间线拉长久了，疑虑会更多。

然而，中国芯片产业被卡脖子一直是事实，上游关键技术掌握在其他国家手中。当贸易环境波动时，必然处处受制。

芯片行业的全球分工已经持续了几十年。中国企业已落户产业链下游，并从中受益。然而，这在今天显然行不通，攀登技术高峰成为企业新的当务之急。

虽然很难，但这场争取核心和尖端技术的战斗永远无法避免。

参考文献:

“我们的中央处理器”胡

20年防伪CV知识:中国自主创新的过去

《方舟和永中的落败点:中国为什么做不出操作系统》梁宁

源川科技评论《源川仪器知识|与胡对话:龙芯的“自由王国”之路》

”胡:现在是龙芯加速的好时机”