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12月16日-17日,由安徽省发展和改革委员会作为指导单位,合肥市人民政府、中国电动汽车百人会联合主办的“全球智能汽车产业峰会”在安徽合肥召开。本届论坛围绕“全球新变局与智能汽车发展新战略”主题,共设置5个主题论坛和2场闭门会议,与行业机构、高校院所和领先企业代表共同探索我国智能汽车发展新路径。
其中,在12月16日举办的“科学家论坛”上,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发表精彩致辞。以下内容为现场演讲实录:
各位领导,各位嘉宾,女士们,先生们,大家好!我是倪光南,非常荣幸受邀参加全球智能汽车产业峰会。
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,目前它已经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。
CPU是汽车产业发展的关键技术之一,CPU的架构是芯片产业链和芯片产业的龙头。据报道,马斯克将推汽车芯片,使汽车成为“四个轮子上的移动巨型计算机”。CPU架构不仅决定了CPU芯片本身的性能,而且现在很大程度上引领了整个芯片产业和芯片生态,尤其对设计人才的培养、设计工艺EDU、芯片IP库、芯片应用生态等方面都有重大的影响。此外,芯片的架构也影响到芯片的生产、测试、封装等等环节。
近年来,包含微处理器SoC产品的芯片产品的比重已经达到70%以上,这表明芯片应用与CPU架构之间的关联性正在增强。历史上,在PC和互联网时期,X86架构芯片占据优势。在移动物联网世界,RAM架构的芯片占据优势。今后在智能互联世界,CPU芯片的格局也会随之发生变化,我们应当顺势而为。
这几年国产CPU的发展很快,现在国内市场上已经有六七种CPU架构并存,但这并非长久之计。因为CPU架构具有很强的垄断性,长期以来,占据芯片主要市场份额的CPU(我们称为主流CPU),只有X86和RAM两种架构,这种情况大概还会持续下去。由此可见,目前多种国产CPU架构并存,未来可能会造成资源分散、低水平重复。这种状况如果不加以改进,若干年后,我国将缺乏能在全球市场上与X86、RAM两家竞争的自主CPU架构,从而在主流CPU方面仍将受制于人。为此,我们有必要思考一下国产CPU架构发展的技术路线。
首先,我国发展CPU产业有两种现象。一是单打独斗,即主要依托自己已有的架构进行发展,其优势是可以实现自主可控,并能满足国内应用领域的需求,但是,劣势是,在生态系统中,难以进入世界主流CPU的行列。二是从众跟随,跟着别人的架构走,其优势可以利用已经成熟的生态,但很难实现技术攻关。当前国际环境错综复杂,归根到底依然会受到指令级架构ISA知识产权的问题,难以规避各种制裁。基于上述情况,鉴于我国抓住芯片发展机遇,面向未来主流CPU的市场,可以聚焦开源绿色架构,发展中国芯片产业。尤其是在类似新兴的智能网联汽车领域,这些新兴领域可以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,共建绿色产业生态,增强绿色产业连、供应链自主控制能力,可以通过加大对开源数据的贡献,以增大话语权和主导权,最终使世界主流CPU市场形成X86、RAM和绿色RISC—Ⅴ三分天下的格局。
RISC—Ⅴ成为芯片业界的新宠,进入了繁荣的发展期。开源RISC—Ⅴ架构的出现,顺应新一代信息技术的需求,它符合CPU架构发展趋势,它所采用的开源模式也符合科学开放精神,大大降低了芯片产业的发展,它的人才培养便捷、研发周期缩短,这些都是RISC—Ⅴ后续发展强大的生命力。从主流CPU指令代码上看,X86属于复杂指令,RAM属于经典指令,虽然两者各有利弊,但是总的来说,RAM出现较晚、架构较新、较先进,现在RAM在移动领域已经胜过了X86,在原来X86的优势领域,比如集中算力方面,也在拉近与X86的差距。可以预计,未来RAM还有进一步蚕食X86市场的可能,RISC—Ⅴ与X86是同一个类型,不过它问世更晚,与RAM相比在架构上又有所改进,而且没有RAM那样有过去多年老版本的包袱,所以预计RISC—Ⅴ新应用领域的发展速度有可能更快。
从RISC—Ⅴ采用开源模式看,迄今为止,经过几十年的发展历史,它取得的成就令人瞩目,业界已经对开源的强大生命力有强大共识,人们对RISE—Ⅴ寄予重大厚望。
RISC—Ⅴ从走出校门发展到今天成为业界的新宠的过程中,有力的政策开源模式,既能推进软件、也能推进硬件。RISE—Ⅴ乘绿色东风其前途不可限量。
从人才培养上看,在培训芯片工程师方面,伴随着RISE—Ⅴ的发展,可以大大提高设计效率。中国科学院大学通过使用RISC—Ⅴ和硬件设计语言,可以让5个本科生在4个月里完成一款RISC—Ⅴ处理器SoC的设计工作,这与传统方法需要几年培训时间相比,效率大大提高。这说明基于RISC—Ⅴ架构发展芯片,可以获得芯片人才培养的优势,同时开源模式可以形成“天下英才聚神州、万类霜天竞自由”的创新氛围。
为此,建议智能网联汽车产业应该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的生态建设,与世界开源同行抢占全球智能网联汽车产业发展的制高点,为推动世界汽车产业发展贡献中国智慧。
谢谢大家!
(注:本文根据现场速记整理,未经演讲嘉宾审阅)