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中国工程院院士倪光南:

审视国产CPU架构发展路线实现弯道超车

2022年09月23日 10:01  |  作者:孙琳  |  来源:人民政协网
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智能网联汽车是通过运用新一代信息技术,使传统汽车发展成为智能移动空间应用终端的新一代汽车,目前已成为国家重点关注的新兴产业,也是各个整车厂重点的研发方向。而CPU(中央处理器central processing unit,简称CPU)是汽车产业发展的关键技术之一,CPU架构是芯片产业链和产业生态的龙头,CPU架构决定了CPU芯片本身的性能,很大程度上引领了整个芯片产业和产业生态。

对此,中国工程院院士、中国科学院计算技术研究所研究员倪光南表示,随着智能网联汽车时代的来临,CPU架构的格局也会随之发生变化。我们应顺势而为、提前谋划,避免技术被动,有必要在当前思考一下国产CPU架构发展的技术路线。

从近年来看国产CPU发展很快,目前国内市场上已有7种CPU架构并存。但倪光南指出,这并不是长久之计,原因在于CPU架构具有很强的垄断性,长期以来占据世界芯片主要市场份额的“主流CPU”,在世界上只有X86和ARM两种架构。由此可见,目前我们多种国产CPU架构并存,可能会造成资源分散、低水平重复。这种状况不加以改进,若干年后我国可能会面临缺乏能在全球市场上与X86和ARM两家竞争的自主CPU架构,从而在“主流CPU”方面仍然受制于人。

从现实情况分析来看,倪光南表示,我国目前发展CPU产业有两种现象:一是“单打独斗”,即主要依托自有架构进行发展,优势在于可以实现自主可控,并且能满足国内应用领域的需求,但劣势在于生态小众,难以进入世界主流CPU之列;另一种现象是“从众跟随”,跟着别人的架构走,优势在于可利用已经成熟的生态,但很难实现自主可控。特别是当前国际环境错综复杂,依然会受到指令集架构知识产权的制约,难以规避各种制裁。

鉴于上述的情况,倪光南提出,我国应抓住新一代信息技术发展机遇,面向未来“主流CPU”市场,聚焦于开源RISC-V架构发展中国的芯片产业,尤其是类似新兴智能网联汽车领域。他表示,针对这些新兴领域可通过充分发挥我国举国体制和超大规模市场优势、人才优势共建RISC-V的产业生态,增强RISC-V产业链供应链的自主可控能力;可通过加大对RISC-V开源社区的贡献以增大我们的话语权和主导权,最终使世界“主流CPU”市场形成X86、ARM和RISC-V三分天下的格局。

据了解,目前RISC-V已成为芯片业界的新宠,开源RISC-V的出现顺应未来新一代信息技术的需求,它的精简指令集符合CPU架构发展趋势,它所采用的开源也符合科学开放精神,大大降低了芯片产业门槛。而RISC-V的人才培养更为便捷,研发周期也大大缩短,这些都将在后期表现出强大生命力。

“借助开源的东风,RISC-V前途不可限量。”倪光南认为,基于RISC-V架构发展芯片业可以获得人才培养的优势。比如中国科学院大学通过使用RISC-V开放指令集和Chisel敏捷硬件设计语言,可以让5个本科学生在4个月里完成一款RISC-V处理器SoC设计工作,而这与传统方法需要几年培训时间相比,培养效率大大提高,因此可借此优势大力培养相关人才,以便实现弯道超车。

同时开源模式可以形成“天下英才聚神州,万类霜天竞自由”的创新局面。倪光南建议,智能网联汽车产业应从全球视野谋划和发展汽车芯片,聚焦开源RISC-V架构,共同完善RISC-V生态建设,与世界开源同行协同努力,抢占全球智能网联汽车产业发展制高点,为推动汽车产业的发展贡献中国智慧。

《 人民政协报 》 ( 2022年09月23日   第 05 版)

编辑:秦云

关键词:cpu 架构 发展 risc


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