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正值龙芯与MIPS签约,给一小撮青年扫盲

全球老牌处理器架构企业美国美普思(MIPS)表示,中国龙芯背后的中科院计算技术研究所,近日获得其MIPS32与MIPS64架构的授权,后者将借此开发龙芯CPU。 中科院计算机研究所所长、工程院院士李国杰对CBN记者确认了这一消息,但拒绝透露合作细节。他说,过几天美普思会举行发布会。半导体观察人士王艳辉表示,龙芯要发展,独立签约MIPS是唯一的出路,但这标志着自主产权的“CPU核”战略失败。

一切,都得由可恶的美帝国主义说起。在第二次世界大战期间,美帝为了挽救日落西山、气息奄奄、朝不虑夕、落后无能的资本主义制度,亟需提高在战争中的应变与攻击能力。于是,应美国军方的要求,宾夕法尼亚大学研制出世界上第一台电子计算机——ENIAC,它的主要用途是计算轰得日本变成废墟的糖衣炮弹的弹道。

电子计算机看似很深奥,其实就是那么一回事,由于电子设备最容易实现开和关这两种状态,因此二进制就成为了计算机语言的基础。在早期,组成电子计算机的部件主要是笨重的电子管,它的功耗高、体积大,逐渐就被晶体管所淘汰。晶体管的体积自然比电子管缩小了很多,但依旧无法满足计算机系统小型化的需要。于是,人们就通过神奇的光学原理,将大面积的电路图投射到指甲大小的硅片上,并用各种方式进行蚀刻和封装起来,这就是我们熟悉的集成电路了。换言之,所谓高科技的集成电路,其实就跟用分立元件(即我们肉眼可见的一个个的电阻、晶体管等元件)没什么本质上的差别,只不过集成度更高、体积更小而已。

所谓的CPU也是如此。CPU的本质就是一个个逻辑运算器的组合。从零开始设计一个CPU,的确是极其困难的事情。但随着社会化分工的进行,一些在CPU技术上较有造诣的公司开始向外界出售他们的设计方案,即俗称的知识产权核心(IP核),而生产制造CPU的小公司(当然是一些不如Intel和AMD的小公司)就会购买这些IP核,然后稍微改动一些设计,就能够满足自己客户的需求了。

IP核仅仅是一个方案,需要将它变成实物还有一段路。在研究阶段,人们通常都用大规模可编程逻辑器件来进行CPU方案、算法等方面的验证,即只要购买一块这样的芯片,就能够将自己的方案写进去并进行验证。这种芯片既能做CPU,也能做我们熟悉的南桥或北桥芯片。

大规模可编程逻辑器件毕竟是通用型的设计,无论是在功耗控制还是规格要求上都离实用还有一段距离。做过电路设计的人都知道,设计出原理图后还要进行Layout,即将原理图通过一定的布线规则变为PCB图,而看上去深奥的CPU制造也是如此,开发人员用各种EDA软件进行手动布线或自动布线,就能将CPU的原型变成能够让半导体厂商投入生产的资料——即你只要获得这些资料,再随便找个有能力的半导体厂商,就能够制造自己的CPU了——CPU成为实物的过程,也就是我们前面提到的光刻技术。一条这样的生产线,动辄就好耗资几百亿美金。

换言之,对个人或只有几百万、几千万资金的公司而言,像Intel或AMD那样自己从头到尾设计一个CPU,显然是不可能的事情。因此,像ARM、MIPS这样的CPU方案提供商就成为了有意涉足CPU行业的小公司的选择。ARM、MIPS没有自己的厂房,但世界上由他们的方案制造出来的CPU数不胜数——就分布在我们的手机、路由器或专用服务器上。

小公司买来CPU方案,然后进行修改,再进行综合布线,并找厂家代工生产,这就是ARM、MIPS这类体系CPU的出炉过程。事实上,世界上还存在一些开源的CPU IP核,只要你有资金,完全可以将它变成实物。换言之,在整个过程中,真正不可替代的环节,就是代工厂。像飞利浦、东芝、三星这样的公司也推出了自己的通用或专用CPU,只不过“爱国”青年由于见识浅薄的问题,就以为世界上的CPU除了Intel和AMD就轮到龙芯了,中国是世界上第二个能生产CPU的国家云云。世界上有自己品牌CPU的公司,不下30家。

有人问,龙芯能上网、能聊QQ,这难道不值得“爱国”青年骄傲一下吗?唉,实话告诉你,这些事情我找块30元人民币的STM32(全新,非二手,这两年推出的单片机芯片)就能做到了,还能装上嵌入式Linux系统呢。设计CPU,是美国麻省理工大学研究生的标准课程。

说到这里,“爱国”青年又来喷我了:“中国需要自己的CPU,万一打仗的时候,美国人不给CPU你用云云。” 事实上,靠龙芯我们永远没有自己的CPU——没有生产线,打仗的时候就算你有图纸,谁给你生产?如果有了生产线,什么做不出来?——由苏联设计的AK47在全球的风行就很好地说明了这个道理。

中国需要自己CPU不等于中国需要龙芯,中国能做出龙芯这样的CPU的公司多的是——随便找华为、珠海炬力甚至是深圳宏晶(它们出的STC51芯片让我放弃了美帝的ATMEL的51,赞一个)这样的公司,给它们几千万美元去MIPS或ARM等方案公司买个方案,再用美国人的软件自动布线,然后找法国的意法半导体进行流片。只要国家给资金,联想、华为等公司一样能做出自己的CPU。当然了,拿大部分是别人做的东西称“完全自主知识产权”,我相信像华为这样实干的公司是说不出口的。

本文基本上完了,气急败坏的“爱国”青年想必会开始大骂我是汉奸和美国走狗,不过,他们电脑里用着的美帝国主义的CPU会替我投给他们一个鄙视的眼神。对了,顺便说一下,直至如今,意法半导体网站上对龙芯的介绍还是处于“Preview”状态,即嚷嚷了这么多年,号称法国人花几千万购买龙芯经销权的龙芯,意法半导体至今还没开卖。

另外,所谓的“国产CPU”,龙芯决不是第一家。只不过下面这个公司比较低调,没像龙芯及其饭们那样瞎嚷嚷。

“MISC9800CPU是多思公司继1995年研发成功中国第一块64位通用CPU样片MISC 80160 CPU,经国家“863”进行验收和北京市科委成果评定后,又组织北京科技大学、中国科技大学、北京航空航天大学、华北计算机研究所、中国华大集成电路设计中心等国内有关科研单位及大学院校参加,协作研发的一块升级改进型的中国64位高性能通用CPU芯片产品,在1998年4月开始研制,在2000年7月13日完成设计,在2001年11月经日本富士通公司加工制成样片。MISC 9800 CPU芯片的成功,标明我国在自行设计64位高性能通用CPU芯片的关键技术上,已经获得重大突破,先后申请专利19项,具有82项专有技术,并取得具有我国独立自主知识产权的、64位高性能通用CPU芯片的重要技术成果。”

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