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为何我们不能来点半导体保护
lijian | 2009-05-15 09:52:52    阅读:63370   发布文章

  最近在谈到国内北京时代民芯组织基于自主开发的MCU进行电子设计大赛时,不可避免地提及了国家半导体保护的话题。本着WTO的开放原则,我们不应该现在提出半导体保护这个话题,不过本着更为重要的国家安全和国家竞争力的需要,我们确实需要提倡半导体保护政策。

  这里我们不想先谈什么半导体禁运,也不想谈什么军事和国防的需要,甚至不想高谈阔论如何让半导体成为国内之处产业,仅仅对于许多国家重要的工业和民用应用,我们同样需要本土化的半导体产品。

  一个很典型的应用是安全芯片,关乎民用信息安全的芯片是不可能用国外产品的,因为那可能会造成极为严重的后果,甚至威胁整个社会的稳定。在与航天信息郭院长就安全芯片的访谈中提到,现有的国内一些民用领域的芯片也必须采用完全国产的产品,这个完全国产意味着从芯片的设计、流片到制造和封装,当然还包括里面的软件。然而就是这样一款芯片,由于国内半导体产业的诸多问题,一直受限于制造上某些环节技术的落后以致其面世一拖再拖。可是,如果不采用完全国产的芯片,就不能保证芯片的硬件安全,这对未来我国的整个信息安全体系都是个极大的威胁,所以对于这种芯片来说必须确保全部过程的国产化。当然,不仅仅是信息安全芯片,我们的税控设备芯片同样面临多年不能量产的问题,其中国产芯片迟迟无法满足设计需要是最重要的问题,与此类似的相关领域还很多,我们在这方面受到的教训比比皆是。

  同样面临问题的还有龙芯,虽然我一向是喜欢给龙芯挑毛病的人,但我其实是希望能通过提出一些个人的质疑,帮助龙芯能够取得最终的成功。可是,龙芯的成功不能仅仅依靠国家的科研经费支持,因为历史证明,半导体产业或者说半导体企业的成功最终决定的因素在市场。通俗点说,我们不能只依靠政策在开发设计阶段投入,还要负责给龙芯找合适的市场渠道,甚至应该苛刻点把一些政府采购偏向龙芯,比如规定一些采用处理器的电子产品必须采用龙芯才能获得政府订单,这样用行政指令把Intel等厂商的订单抢下来,才是对龙芯发展更有效的支持,因为,市场是检验产品的最有效渠道,许多问题不能仅仅依靠实验室和小规模测试就能遇到的,另一方面,市场可以提供企业持续不断的研发经费支持,这样能够保证产品获得持久的开发技术保证,从而让产品不断完善发展。否则,凭科研经费支持出来的龙芯产品犹如温室里的花朵,见不得半点风雨,一到市场竞争就马上败下阵来。试想,如果我们能用行政指令指导龙芯的采购,国家机关大概每年的PC采购量在300万台以上,这就足以支持龙芯的基本研发经费了,再加上其他的一些嵌入式应用,可以说,政府的一纸公文足以从Intel手上抢下来1000万片处理器的订单,依靠Intel的利润比例,这意味着1.5亿美元以上的净收入,这个数字还没有加上全国更多的企业和个人PC需求。在Intel全球300多亿的销售额中,至少有10%来自于中国市场,如果龙芯可以依靠行政指令拿下其中的一半,龙芯的研发经费就足够自给自足了。

  龙芯是如此,其他许多电子产品也是如此,为什么某位院士曾经说:“国内芯片产品的鉴定会就是追悼会”,其原因就是我们的半导体芯片经常是设计出来却没有合适的市场应用空间,这一方面是由于我们的芯片设计缺乏市场意识,另一方面也源于我们国家缺少对这些芯片产品应用的技术支持,造成的结果就是大量科研经费就此流逝,许多可能成为成功产品的设计因此夭折,我们错失了多少这样的机会,已经无法评估了。

  哀莫大于心死,当我们越来越多的电子工程师在一次次失败中已经对国产半导体产品丧失了信心,甚至已经形成一旦有半导体需求就转向外国厂商寻找合适的产品,这对我们的整个国民经济都是一个极大的损害,可是这又不能怪我们的电子设计工程师,为了实现自己产品的性能指标,找不到合适的国产芯片,他们甚至不惜高价私下引进一些国外厂商的芯片,甚至是磨去原有的Logo以求满足国产的需求。如果,我们早一点对某些产品实施行政采购指导,也许我们现在的半导体产业已经发展并繁荣起来,这样对我们整个国防和电子产业,都可能呈现完全不同的状况。

  中国市场是众多外国厂商争取的焦点,而我们自己却从来没有重视过国内半导体产业的发展,并且从来没有重视过对这个市场的争夺,造成的结果就是我们已经在半导体产业上被甩开越来越远,所以我们现在急需努力培育本土半导体产业,特别是根据以往的经验,市场才是半导体决胜的关键所在,而我们能做的就是给有希望的半导体产品创造一个启动的市场,这才能让其有更大成功的机会。

  这次,电子产品世界联合国内半导体企业时代民芯主办的电子设计竞赛,其核心产品就是该公司自己研发的两款MCU产品,虽然从性能和其他方面它和那些国际大厂的产品还有所差距,但这毕竟是国内自己开发的产品,是可以用在各种具有战略意义和安全要求高的电子产品设计中的,而如果我们的半导体产品能够获得国家的大力支持,特别是市场应用政策的支持,那么在庞大的国内市场需求支撑下,我们的MCU超越Freescale、Renesas、NEC等厂商的产品并不是痴人说梦。

  不仅仅是这一个产品类别,如果每个我们能做出来的半导体产品类别都能有目的地进行市场指导,那么我们的半导体产业距离腾飞的日子也不会太遥远,那时候,半导体就不再是Intel、Sumsong等公司的天下,而是中国企业的天下!

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rram  2009-05-15 11:01:17 

 103 104 -- 苏联给的套件, 我们只要把电子管插上就好。       757 -- 千万次机器, 不晓得来源       DJS-130系列, 16位小型机, 仿造美国NOVA       DJS-180系列, 超级小型机,仿造美国DEC VAX, 能跑DEC的一个实时操作系统,但VMS不行。 据说也是全世界唯一仿制成功的。也是一位老兄不吃饭不睡觉搞出来的。       太极3200 小型机, 仿造MicroVAX, 目前还用在我们的火箭发射场。              银河1, 巨型机, 仿造美国克雷1, 插接兼容。       北大的: 据说和picoJava关系暧昧       方舟, 有人说过了, 和日立SH扯不清楚。       西安771所开发的32位RISC, 体系结构不详。       上海交大:仿造摩托罗拉DSP56028, 主要设计人员在摩托罗拉工作超过10年       江院长以前供职的上海冶金所,据说生产过8080或者8086,              P1750A : 深圳国微, 物理复制自美国Performance P1750A . 就是“刨”片子。可惜蓝宝石工艺刨不出来。 委托809所作过试验              没别的意思,以后再有谁自称第一次的时候,大家别忘了还有这些先行者。

rram  2009-05-15 10:53:33 

搞龙芯除了军事和特殊部门,几乎没有民用市场,但奇怪的是这些人还信誓旦旦的要在中国推广 “还设计不落后?” 中国与美日的“设计”是一样的么? 这些专家睁眼说瞎话 与其花钱搞通用cpu,不如统合一个电信类的IC垄断企业 像三星一样,用垄断和国家资本支撑,这样IC技术还可能有个长久的生存生长期

rram  2009-05-15 10:50:40 

RISC平台上的芯片,除了IBM的Power系,日本都有制造.........这是其一;         其二,龙芯的疑似祖宗,MIPS芯片,只有日本厂家在制造(曾经)。通用级别的MIPS,R10K系列是NEC生产的,当然自从SGI破产后就拉倒了,NEC自家的芯片是矢量(向量)CPU,自己的服务器都是这种芯片,地球模拟器使用的是此种CPU的早期版本。      而嵌入平台上的MIPS芯片,更是一直是日本人把持的,直到2001年CASIO宣布放弃MIPS转投ARM(实际是Xscale,intel产),之后NTT还是用过几年MIPS生产HPC,最终因软件跟不上拉倒了。         现在MIPS 4K主要做工控机了,和直接用户关系已经不大了,软件支持更成问题~~~~~~实际上要不是有个NEC的SGI,现在的龙芯想整操作平台都是问题。 NEC还是保有几项不是那么吸引人的技术记录的~~~~~         最重的CPU以及管脚最多的CPU,是NEC出产的,详细记不住了,貌似是一公斤多,一千多只管脚.............整个大小,有现在的暖手宝那么大...............MIPS本身不是什么先进的Idea,特别是软件支持跟不上,不看好龙芯的前景。         SGI当年的辉煌,在我个人看来和MIPS芯片无关,当时实时图像处理的瓶颈是总线带宽,而SGI当时的主板可以在SDRAM上做到2G的带宽,这是当时的PowerPC和X86都难以达到的。      而自从X86的内存带宽跟上之后,SGI很快就式微了,破产是很好的归宿。   当年在windowsce上,hp的sh3,Compaq的arm,以及Casio的mips是三分天下。         这样的强势,casio都放弃了mips,(还是日本人自己产的),转投了arm,主要原因就是软件跟不上了........ 还需要指出的说....         中国军方在仿制各种平台上的很多芯片,安腾早都能做了。         比较成熟的是仿制的PowerPC芯片。         不要拿军方应用来忽悠龙芯。PowerPC的“低级”只是和Power相比,而不是和MIPS这种芯片相比................         事实是和PowerPC相比,龙芯就是一“低级”芯片。         PowerPC704,就是苹果G4用的芯片,你的龙芯能拿出一台机器和苹果G4叫板再来说话好喎?      因为军方的东西是涉密的,我只能说,在九十年代中后期,军方可以制作PowerPC603e................现在不知道,知道也不能说。MIPS R10K算是通用型CPU么?      事实是龙芯的疑似祖宗是NEC出产的,你说日本能不能造哦?      Sparc、Sun这些CPU日本人都造过的,甚至中国人不大听说过的一些芯片(消亡了.....)    实际上SGI在破产前,已经有部分机型转到了X86平台上.......

rram  2009-05-15 10:47:41 

你的办法如果管用的话,欧洲半导体就不会走到穷途末路,日本更会全面采用SPARC,你到底懂不懂市场竞争的原则?乐凯保护的不少。。。结果。。。。。中国应该发展MCU,而不是好高骛远的搞什么龙芯,汉芯。。。。。

rram  2009-05-15 10:43:24 

1。国家需要自己的芯片产业    是没错,但是芯片产业也分很多个环节,扶持产业链要一步步来,真正的高端是IP设计公司,诸如ARM,MIPS,台湾的Faraday等。INTEL也是,不过他同时做自己的芯片产品。    在这个产业链里面,龙芯的地位类似于芯片设计公司,这种公司目前国内有几百家,有挣钱的有不挣钱的,只要国家在这个行业的政策公正透明,慢慢的自然会出现几个大的公司,但是如果国家非要强行扶持某一家,那就会像TD产业中的大唐,拿了国家的钱,肥了一帮人,最后啥也没有。   2。龙芯很有实力   我有朋友从那里面出来的,说那帮人技术水平一般1,每天就想着怎样写报告骗钱。  3。龙芯在mips架构上添加了自己的指令    Mips架构和ARM不同,允许芯片设计公司添加自己的指令,难度不大  4。WINCE不支持Mips    微软的Wince支持mips架构,但是,龙芯上面是不能跑wince的,因为在自己增减指令的过程中,出了问题,与标准的mips指令集不完全兼容,所以无法运行wince  5。龙芯给国人争了光    没有,应该是给外国人多了一个笑话看,至少在芯片行业里面,大家说起来就是边笑边摇头

rram  2009-05-15 10:39:53 

这是一个几年以来我一直想做的“功课”,之所以称之为“功课”,而不能说是“文章”,是因为我觉得自己的知识还远远不够,不管是深度还是广度,也不管是全面性还是透彻性,我都不敢。但是我实在是很想把我的一些理解写出来,然后能和其他朋友一起探讨,纠正错误,补充完善,最终目的就是要加深对ARM和MIPS 这两种CPU架构的认识。 这里的目前最多只能算个草稿吧,请大家不断的补充。 [正文] 1.流水线结构 pipeline - MIPS 是最简单的体系结构之一,所以使大学喜欢选择 MIPS 体系结构来介绍计算体系结构课程。 - ARM has barrel shifter shifter是两面性的,一方面它可以提高数学逻辑运算速度,另一方面它也增加了硬件的复杂性。所以和可以完成同样功能的adder/shift register相比,效率更高,但是也 占用更多的芯片面积。 - MIPS have "branch delay slot" and "load delay slot" MIPS使用编译器来解决上面的两个问题。因为MIPS最初的设计思想就是使用简单的RISC硬体,然后靠编译器及其他软体技术,来达成RISC的完整概念。 2.指令结构 instruction - MIPS have 32bit and 64bit architecture,but ARM only have 32bit architecture ARM11 局部64位 - MIPS是开放式的架构,用户可以在开发的内核中加入自己的指令, - ARM has 4-bit condition code in every instruction ARM 在这一点很像x86。MIPS在MIPS IV也加入"conditional move"指令,来提高pipeline的效率。 - ARM has pre- and post-increment addressing modes auto-increment/decrement on load/store instructions - 在节省代码空间方面,MIPS16 很类似ARM Thumb 3.寄存器 register - 由于MIPS内核中有32个注册器(Register),而ARM只有16个,这种结构设计上的先天优势,决定了在同等性能表现下,MIPS的芯片面积和功耗会更小。 - ARM 有一组特殊用途寄存器cp0-cp15,可以使用MCR,MRC等指令控制; 相对应的,MIPS也有cp0 0-30,使用mfc0,mtc0 指令控制。 - Register banking in ARM. r8-r12 FIQ mode;r13:SP r14R 感觉不出banked register有什么好处。 - MIPS has a hard-wired-to-zero register ,but ARM not MIPS use register $0 for Zero 4.地址空间 address space - MIPS 起始地址是0xbfc00000,会有4Mbyte的大小限制,但一般MIPS芯片都会采取一些方法解决这个问题。 ARM没有这种问题。 MIPS24K 起始地址改到了0xbf000000,现在有16Mbyte的空间了。 - MIPS don't have to turn paging on to enable the cache. MIPS have the address space for both cache and un-cache but ARM need enable/disable cache 5.功能 function - Float point: MIPS64 has. ARM's support for FP is limited, and usually not included, and it is a 32 bit architecture - ARM use JTAG,MIPS use EJTAG。Debug工具一般两种都支持。使用起来感觉差不多。 6.性能 performance - 具体性能比较,因为差异性太大,所以很难分出谁好谁坏。从个人经验来讲 MIPS4k和ARM9基本上是同一个级别的,但ARM9性能似乎要比MIPS4K好。 同样是32bit的MIPS24K性能上比MIPS4K有很大提升,也应该比ARM9要好些。 因为没有用过ARM11和MIPS34K的芯片,没法比较,但感觉这两个似乎是一个级别的。7.应用 - 在1000MHz以上的应用,很难找到采用ARM架构的产品。 MIPS架构用在200MHz或者是266MHz以下的应用比较少,而这恰恰是ARM的主攻市场。 - ARM 在手机等便携式领域,MIPS 在住宅网关、线缆调制解调器、线缆机顶盒等 - ARM 采用硬核授权;MIPS 采用软核授权,用户可以自己配置,做自己的产品。 8.未来发展 - ARM的下一代走向多内核结构,而MIPS公司的下一代核心则转向硬件多线程功能(multithreading) MIPS 的multithreading 很类似Intel 的 HyperThreading技术。从现在的发展来看,多内核占上风。 9.总结 自己感觉ARM和MIPS在一开始的RISC的设计上有很多不同,但随着技术的发展,各自扬长避短,好的技术大家都会使用。比如ARM11和MIPS R1000就使用了很多一样的技术。感觉RISC做到了极至就都一样了。--龙芯的秘密全部在这了,大家应该知道龙芯为什么要用即将成为历史的MIPS了

rram  2009-05-15 10:39:22 

1、龙芯一直宣称自主知识产权,但是不知为何,龙芯上的指令集中有大部分的指令的机器码和MIPS是一样的,上次与一个网友讨论,它说这也未必意味着物理架构相同,还列举51单片机,但事实上呢,各51单片机虽然可能实现手法不一样,但是呢内部一般逻辑结构相差不大!再说回龙芯,和MIPS一样是32个通用寄存器,而且汇编上用法也一样,而其物理逻辑结构图和MIPS的R10000有相似之处,一样相同就巧合,但有三样相同的话…… 2、龙芯和意法半导体合作,没问题,但为何人家官方网站上写的是基于MIPS呢?中文就只是写基于MIPS,但英文写的是基于MIPS架构,这是怎样一回事? 3、MIPS本身能够在任何LINUX上跑,但为何龙芯只能跑一只国产的LINUX啊?(红旗都跑不了。)本身LINUX上的很多驱程已经要自己写的,现加上其只能跑一个发行版的LINUX,LINUX上的一些软件都未必适合,这样说来其市场价值,而且就算龙芯真的发展起来,但你看看现时的小学电脑书学什么操作系统,老实说我是一个LINUX人,但在某些情况下是受人排挤的,有某些人一开口就游戏!甚至连工商行这样的大银行其网上服务也是要用IE浏览器的,唉…… 4、CPU属于大规模甚至超大规模的集成电路,但我国的基础产业-主控芯片行业现时发展成怎样?自行设计?后端设计这部分是很考设计师的经验的,但我国连基础产业也没有,就算前端设计得如何好,但没经过实践,说我国的CPU很有发展前景,我就不太乐观,因为在整个芯片制作过程中,前端设计占的比例不大,按行家说是大概30%左右,当然继续依赖人家意法半导体吧! 5、民族材料产业太差了,你看国内有没有一家很像样的硅晶圆厂?人家都45nm了,但国内呢? 我不了解龙芯,也没必要了解胡伟武,但凭我学过的知识告诉我,搞龙芯那帮人说完全自主知识产权显然是过火的! 剩下的就只能看龙芯发展状况,要凭MIPS架构有所作为难度很大的,因为MIPS这种架构已经接近淘汰!基本上如果要真正的发展起来,只能从MIPS中吸取精华,从新搞或对架构进行大面积的优化! 综合上述所言,我对龙芯没什么感情,更不会像神七上天一样带来民族自豪感,我只会当它是一个产品来看。就像中电信、中移动这些一样是民族的企业,但我可不会喜爱一个经常出错误收费的企业!慢慢来吧,看看龙芯今后如何发展吧!

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