胡伟武，现任龙芯中科技术股份有限公司总裁，中国科学院计算技术研究所研究员，总工程师，博士生导师。国家杰出青年科学基金获得者，2018年“CCF王选奖”获得者，第十一届全国人大代表，第九、十届全国青联委员，党的十八大、十九大代表。胡伟武 2001 年起投身于龙芯处理器的研制工作。先后主持完成了我国第一个通用处理器龙芯 1 号、第一个 64 位通用处理器龙芯 2 号、第一个四核处理器龙芯 3 号的研制，使我国处理器研制达到世界先进水平。目前，龙芯处理器已经形成系列产品，广泛应用于军工、党政办公、工控、嵌入式等领域，为国家安全和自主信息产业发展做出了贡献。

近期，胡伟武走进浙大紫金创享.创业大讲堂，以《“芯芯”之火可以燎原：中国自主CPU发展道路》为题，与现场200多位师生分享龙芯科研团队20年来从关键核心技术突破到建设自主可控的软硬件生态体系的探索之旅与感悟。

核心观点

• 什么叫自主CPU，即自己从源代码开始研制运算器和控制器，CPU相当于集成电路里边的珠穆朗玛峰。

• 自主的生态体系大循环主要包括三个环节，第一个是基于自主IP核的芯片设计；第二个是基于自主指令系统的软件生态；第三个是基于自主材料设备的生产工艺。

• 发展核心技术的两条路线：一条叫市场换技术，一条叫市场带技术。

• 核心技术产业只能在试错中发展起来。

• 试错需要时间，因此时间是核心技术产品最重要的门槛。

• 如果把创新比作函数，体制、人才和经费是变量，时间是创新第四个变量。

• 不仅要撸起袖子加油干，还要耐着性子坚持干。

• 核心技术突破的难点往往不在于科学原理，而在于工程细节的完善。

• 三流产品有钱就能做，二流产品有钱加有手艺才能做，一流产品有钱加有手艺以及长期积累才能做，就像养孩子。

• 自主化替代关键在于体系替代而非产品替代。

• 龙芯的自主研发，已完成性能补课。性能之后，更关键的是生态。

• 走“市场带技术”的道路，通过自主研发掌握CPU 的核心技术，建立自主可控的信息技术体系，我们失去的只有锁链，得到的将是整个世界。

龙芯中科技术股份有限公司总裁，中国科学院计算技术研究所研究员、总工程师胡伟武

下述内容根据胡威武的现场演讲整理而成，有删减。

很高兴有机会在浙大，跟各位老师、同学报告龙芯CPU发展过程的心得。讲座主要分三部分：首先，什么是CPU；第二，我们应该走什么道路；第三，关于信创产业发展的几点思考。

第一部分：什么是CPU

首先，什么是CPU？CPU不等于芯片。

从Inside角度来说，目前计算机采用冯诺依曼结构，有五部分，分别是运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。屏幕是输出，键盘鼠标输入，硬盘既是输入设备又是输出设备，存储器就是内存条。其中，运算器加控制器叫中央处理器（Central Processing Unit，CPU），这是学术定义。

什么是CPU？IBM 时代，CPU体现为一堆柜子。Intel时代，CPU体现为一个芯片。因此，在Intel时代，大家都觉得CPU与芯片几乎划等号。再看现在ARM时代，CPU体现为一个IP，软 IP 为源代码，硬 IP 为版图。

什么叫自主CPU，即自己从源代码开始研制运算器和控制器，CPU相当于集成电路里边的珠穆朗玛峰。

从Outside角度来说，2018年电脑企业联想做整机，英特尔做芯片，英特尔净利润210亿美元，联想净利润只有6亿美元。但我们看手机，苹果做整机，净利润595亿美元。

经常有人问我，我们国家不缺钱不缺人，全国人民都很重视CPU，为什么做不出来？

因为CPU非常复杂。IT产业本质上是解决方案为王的产业，解决方案决定用户习惯和产业主导权。

十九届五中全会提出要建立国内大循环。习近平总书记指出，要打通供应链，产业链的痛点和堵点。

自主的生态体系大循环主要包括三个环节，第一是基于自主IP核的芯片设计。龙芯之所以被称为“自主”，是因为龙芯的IP核是自己做的；第二是基于自主指令系统的软件生态；第三是基于自主材料设备的生产工艺。

第二部分：自主CPU发展道路

我国要发展CPU，应该走什么道路？

发展核心技术有两条路线：一条叫市场换技术，一条叫市场带技术。

市场换技术就是通过合资等方式把中国市场给予国外企业，希望在合资过程中得到先进技术。我国的汽车产业是市场换技术的典型代表。

另一条是市场带技术，通过体制内市场引导带动技术进步，再参与体制外市场竞争。航天产业是市场换技术的典型代表。

核心技术产业只能在试错中发展起来。高复杂系统变量多，若把此类产品的品质比作函数，那就有上万个变量。核心技术突破的难点往往不在于科学原理，而在于工程细节的完善。而工程问题要靠迭代来解决。

举两个例子，人类在发明蒸汽机一百多年之后才建立了热力学，而热力学是蒸汽机的科学原理；飞机上天几十年之后，我们才建立了空气动力学。

试错需要时间。因此，时间是核心技术产品最重要的门槛。

三流产品有钱就能做，这类产品中国人已经做透了；二流产品有钱加有手艺才能做，我们正在大力发展，手艺就是人才，目前我国对科技人才的需求真的是非常急迫；一流产品有钱加有手艺以及长期积累才能做，这就像“养孩子”。

有些产品的研发过程就像“养猪”，一年就出成果，这是资本最喜欢的。有句话说“在风口上猪都能飞起来”，但在风口上被吹起来的猪是很危险的，因为风停了，猪摔下来就死了。

有些产品的研发像“养牛”，养三年就可以开始拉犁了。有些产品像“养孩子”，二三十年后才能退出，资本不喜欢这样的，资本没有这么长期的耐心。但中央政府有这个耐心，有些地方政府也没这样的耐心。

像“养孩子”一样做产品，企业要对产品有长期的耐心，政府、投资人也需要对产品有这个耐心。说实话，资金可以筹来，人才可以挖来，机制可以改进，但时间是没法超越的。

龙芯CPU是在试错中发展起来的。2001年我们在中科院计算所开始研制龙芯CPU。在2001-2010年间，国家关于芯片技术怎么发展还没有形成共识。五中全会是转折点，会上把科技自立自强作为国家发展的战略支撑，才使得一直在争论的问题有了个句号。

在这期间，我们得到了国家863、973、自然科学基金和核高基重大专项等的支持。这十年间，我们的研发费用花掉了国家四个多亿，虽未给国家交税，但培养了人才，掌握了技术。到2010年，我们认识到要自己办企业。

龙芯目前有三个产品系列，分别是面向桌面/服务器类应用的龙芯3号“大CPU”系列、面向工控和终端类应用的龙芯二“中CPU”号系列、面向特定应用的龙芯一号“小CPU”系列。

2008、2010、2012年美国MIT Review 三篇文章都在说中国的龙芯快追上Intel了。但当我们把那些芯片装起来用的时候，却发现它不可用。浏览器和office打不开或打开很慢。

我们打开文件靠的是通用处理性。我以“做饭”举例，一个人一小时可以做好一顿给一家三口吃的饭，但要求60个人在一分钟把饭做好，那是不行的。因为此性能非彼性能。

我们的芯片和Intel的差距到底在什么地方呢？2012-2013年，我们左右反思，总结出三个方面。

首先，我们的芯片通用处理性能不行而非专用处理能力；其次，我们的单核性能不足而非核数不够；最后，我们的设计能力不行而非工艺不行。

通用处理性能是需要平衡的，计算性能、访存性能、 IO（输入输出）性能平衡。这就像盖楼，Intel盖了个100层的楼，这个楼很热闹，有很多人在里面住，有繁华的生产，有酒店。龙芯也盖了一个100层的楼，或者盖到80层就说龙芯的楼快超过Intel了。盖好之后我们才发现，第一，没建停车场；第二，这个楼只有一条单车道进出。而Intel建的楼配套设施齐全，很平衡。我们的楼光有高度，没有停车场且只有单车道通马路。

当时，我们的芯片没强调平衡。我们只强调计算性能，并没有强调IO和访存能力。2013年，我们下定决心练内功，通过设计优化提高单核通用处理性能。

2010年开始办企业，共经历了3代，到2020年终于把性能这课补完了。

第一代（2011-2015）实现基本可用（小学毕业）。按照统一标准跑分（单核性能跑程序spec CPU 2006），市场主流产品在20~40分之间。Intel的最新产品能达到40多分，它卖的最多的产品在35~40分，而我们的产品当时才2~3分。

第二代（2016-2019）实现可用（中学毕业）。跑分达到10-11分，提高四倍。

第三代（2020-）达到好用（大学毕业）。单核通用处理性能提高到2-3倍（20-30分），达到AMD水平。

经过20年发展，自主CPU和OS基本完成性能“补课”。一是百万片规模应用验证了成熟度，二是CPU通用处理性能达到市场主流CPU水平，OS成熟度接近Windows XP水平。

性能之后，更关键的是软件生态。如果我们把自主和兼容当做一对矛盾，那么这个矛盾既有对立面，也有统一面。我们的目标是构建自己的生态，我们称之为Loongarch龙芯架构。

第三部分：关于信创产业发展有几点思考

“信创”的全称是信息技术应用创新产业。

要发展信创产业，首先要建立自主可控的信息产业体系。这与我国构建国内大循坏为主体、国内国际双循环互相促进的新发展格局是一致的。以自主化应用带动CPU快速发展。自主化替代的关键在于体系替代而非产品替代。龙芯CPU适合支撑产业集群。

其次要建立开放的生态。龙芯的生态建设模式被称为“四两拨千斤”。在浙江金华，我们通过产业聚集（技术基础、市场牵引、产业链主干和培养人才）辐射出千亿级的产业规模。

最后要以自主生态产业形成内循环带动外循环。自主生态的建设需要30年，到2030年我们的自主生态要跟Wintel、AA形成三足鼎立。

中国的计算机事业发展可以分为三个阶段。

第一个阶段是1950-1980年，没有市场化，构建的是内循环。

第二个阶段是1980-2010年，融入国际循环完全市场化，但是丧失自主性。

第三个阶段是2010年至今，在市场化条件下实现自主性，构建双循环。

发展核心技术不仅要撸起袖子加油干，还要耐着性子坚持干。高复杂系统建设是以30年为周期的，需要多轮试错、爬楼梯，不要幻想弯道超车。

中国人民从来没想省努力和省钱，唯一想省的就是时间。然而，对于核心技术的发展，时间是省不得的。

如果把创新比作函数，机制、人才、经费和时间都是变量，波浪式发展螺旋上升是一切事物的发展过程。

写在最后：三条人生建议

对在座的各位同学，我有三条人生建议。

第一条，做好全局优化的人生设计。人生不是百米赛跑，而是马拉松。首先眼睛是向上看还是向下看，这是一道分水岭。这就像爬山，你若盯着最高峰，虽然有时会走回头路、弯路或下坡，但如果坚持走一辈子，你总会比别人爬得高。

其次是要有远大志向。眼睛是向上看还是向下看代表两种思维。前者是对自己有好处，后者是对人民和国家有好处。后者选择对自己的好处最大。

最后，成功的人不轻易调整目标，但不断调整方法。而失败的人不调整方法，但不断调整目标。

第二条，勤于学习。首先要有“志”和“向”。本科、硕士、博士所学的书本知识，作用是有限的，更重要的是在实践中学习。

其次，学是书本知识，习是实践，有志还要有效。失败是成功之母，学习是成功之父。成功之父就是在实践中不断学习和调整。

第三条，艰苦奋斗。首先，要建立一种“我做的好就是因为比别人努力”的世界观。

其次，不以物喜，不以己悲，受侮不辩、闻谤不答。也就是要耐得住寂寞，挡得住诱惑，受得了委屈。

最后，我想用下面这段话作结语：

走“市场带技术”的道路，通过自主研发掌握CPU 的核心技术，建立自主可控的信息技术体系，我们失去的只有锁链，得到的将是整个世界。如果走“市场换技术” 的道路，通过引进技术发展自主CPU产品，只是将一副锁链换成另外一副锁链。

编辑：霍旭东