一台采用64位龙芯2号处理器(GodSonⅡ)、安装Rays Linux操作系统的电脑在上个月月末出现在上海Linux社区技术交流大会上。这台机箱只有普通电话机大小的新款PC,是江苏中科龙梦科技有限公司(简称中科龙梦)设计制造的龙芯电脑,这也是市场期待3年之久的龙芯2号电脑的首次亮相。今年10月,基于龙芯2E处理器的笔记本电脑样机也在苏州电子信息博览会上首次公开展示。
当外界普遍猜测龙芯电脑将以超低价格切入传统PC市场的时候,中科龙梦却宣布,这款能实现幻灯演示、文字处理、电影播放和上网浏览的龙芯PC将首批量产1000台,只卖给政府和学校,暂时不会针对普通消费市场。
龙芯的市场化由此开始了艰难的第一步。
学术产业化
一个月之后的北京,在中科院计算机研究所(简称计算所)50周年庆典上,穿着中山装的龙芯总设计师胡伟武,在一片西装革履的会场上显得风格迥异。
胡伟武在学术圈子内被称作“中国愤青的楷模”,当龙芯有所进展,他会组织团队去天安门看升国旗,唱“打靶归来”。事实上,他乐观温和,因为经历了从无到有的开发CPU的艰辛,这种用很“精神层面”的做法来宣泄情绪和激励团队的行为也就为人所理解了。
龙芯总设计师胡伟武带领着一个平均年龄30多岁的团队,完成了龙芯从学术到产业的第一步
龙芯是863项目之一,胡伟武的加入也是缘于一股热情:“由于种种原因,我国在‘八五’和‘九五’计划期间,在通用处理器的研制方面没做任何的部署。在‘十五’初期,比较主流的观点是我国应以研制专用的嵌入式处理器为主,但是计算所所长李国杰院士从1999年开始就呼吁应该花大力气做通用处理器,认为错过未来五年,以后就再也没有机会了。”
“现在摩尔定律已经变慢,这是中国实现超越的大好时机。”胡伟武表示,目前微处理器的发展到了一个难得的转折期,CPU升级速度在变慢,而未来大量新的设备和应用将要求低功耗的CPU,这是龙芯存在和反超的理由。
从战略决策变成现实,选择“迂回求生”是龙芯唯一的选择。为了努力绕开几乎被跨国公司垄断的知识产权陷阱,龙芯决定避开英特尔和AMD的领地“X86”结构,选择另外一个世界通用的中央处理器RISC结构。国际上采用类似指令的大都为英特尔曾经的竞争对手:MIPS处理器、IBM处理器、SUN处理器、DEC的处理器等,但是这些公司现在大多不自己生产CPU了,所以这个应用广泛的体系也便于龙芯日后拓展主流CPU市场。
胡伟武作为精神支柱和学术灵魂,支撑着这个平均年龄只有30多岁的龙芯研发团队。维持这样一个团队并不容易,一家跨国公司曾经用10元月薪聘请其中的一个技术骨干,虽然最终被拒绝了,但这种外界诱惑对龙芯团队来说还仅仅是烦恼的一部分。
由于龙芯的研究几乎是“白手起家”,其技术核心的来源,以及未来的前景,这些都成了外界对龙芯此起彼伏的质疑。2002年9月发布的龙芯1号,其实仅相当于486水平,而当时的国际主流厂商已经推出了奔腾Ⅳ号处理器,很多人就此怀疑启动龙芯计划的必要性:“国外几千亿美元,几代工程师投入的CPU,中国几千万元人民币,几十个人就想赶超之?”
除了本身的技术性能,“既要做英特尔又要做微软”的局面也让龙芯面对的困难超乎想像。由于“迂回求生”带来的结构差异,龙芯不可能使用现有的微软操作系统。所以这个CPU面世背后还要有配套的、工作量更大的操作系统开发。除此之外,即便主板、接口等看似简单的配套工作,也面临从头做起的局面。
今天全球IT硬件功效之所以能够接近完美,很大程度是因为几十年来产业链每个环节的协同努力。显然,对于科研机构来说,单一的芯片研发已经不算简单,想启动一个完整的产业链又谈何容易。
短期之内,龙芯的市场应用很可能是在传统PC之外的领域
龙芯1号推出后,计算所为了尽快实现学术产业化,与综艺集团成立了北京神州龙芯集成电路设计有限公司。计算所专注于芯片核心技术的研发,神州龙芯集成电路公司作为联结研发与产业的纽带,为下游的整机厂商和系统集成商分别提供基于龙芯CPU的IP、芯片与解决方案。当时,龙芯1号定位为在嵌入式CPU市场,率先探索产业化和市场化的道路。
此外,计算所还和海尔、曙光、中软、长城软件、神州龙芯、中科红旗等40多家单位合作成立了龙芯产业联盟,希望以CPU和操作系统为核心产品,覆盖从CPU到主板的整个IT产品层次。
2005年4月,跟随胡伟武一路开发龙芯1号、龙芯2号的张福新和他的项目小组到苏南城市常熟开辟“根据地”,与梦兰集团合作成立龙芯产业化基地,开发、制造基于龙芯2号的产品。今年6月,与梦兰集团合资成立江苏中科龙梦科技有限公司,除了生产税控机和视频监控系统,最主要的任务就是推出足够好用的电脑。
龙芯产业联盟、龙芯开放实验室和梦兰龙芯产业化基地等企业单位组成了庞大的龙芯下游伙伴。但是作为学术产业化的关键企业——神州龙芯还是不可避免地陷入了亏损。因为布局可以人为推进,但市场却有自己的运行规律。
龙芯2号研究成功后,龙芯项目组一直期待能够和中国本土的IT巨头合作,以便迅速打开市场完成市场化循环。但是,在CPU设计领域的“小巨人”——ARM公司去年一年做了15亿颗芯片,英特尔一年也卖掉了1亿多颗CPU,上亿的销量是ARM和Intel inside品质成熟的保障,显然,没人敢拿当时没生产过一颗成品的“龙芯inside”来冒险。
曾在2004年介入梦兰龙芯产业化基地项目的台湾宝成集团,也因为看不到市场前景,以及担心来自台湾当局的压力,而在2005年正式撤出。到目前为止,龙芯项目的核心伙伴中没有真正的IT巨头,综艺、梦兰都是一些投资传统领域为主的资本,这说明龙芯不可能在证明自己的市场价值之前,寻求搭车模式的快速发展。
定位和定价
前不久,四川国芯获得神州龙芯的授权,设计出了一台基于龙芯1号的中小学生笔记本电脑,定价才1998元。另外,还有一些第三方的公司试图通过和龙芯的合作来推出低价电脑。对于这样的市场化方向,市场上的反应却是一片哗然,甚至又引发了龙芯本身“没有价值”的负面言论。“显然,市场是最冷静和现实的,爱国情绪不可能左右市场化的价值观。”梦兰龙芯产业化基地总经理胡志祥说道。
四川国芯科技公司设计的低价龙芯电脑,引发了产业链条内部截然不同的看法
2006年10月20日,龙芯产业联盟在常熟召开会议,试图通过会议来达成对品牌定位和形象宣传的一致。“最近很多厂商似乎在拿龙芯样机和品牌炒作自己,但是实际上这些通用PC厂商的宣传和龙芯的真正定位并不符合。”胡志祥说,“龙芯电脑不能直接和有成千上万的应用软件的IA架构的PC进行竞争,因为那好比以几家公司的力量和整个英特尔-微软联盟产业链上成千上万的企业去拼命。”
实际上,龙芯产业化曾经在市场定位上摔过跤。2005年,曾经在英特尔公司美国总部工作多年的曾明接手神州龙芯,他发现公司的经营策略存在问题,最初龙芯1号的构架是计算机用的通用型CPU,并不是嵌入式产品,再加上性能相对落后,产品和方案没有竞争力。
“龙芯不针对个人计算机,不与英特尔、AMD直接竞争。” 中科院计算所所长李国杰曾经对龙芯1号处理器芯片定位有过明确的表示,但把嵌入式芯片市场被认为是龙芯的重要方向是在2005年后才明确的方向。
据统计,目前嵌入式芯片的需求成倍增长,仅ARM公司每年出货就达10亿颗,而对应的嵌入式操作系统之一——Linux系统约占全球PC的10%,手机的60%。神州龙芯总经理曾明表示,龙芯在IP设计方案上还是有市场潜力的,其主要对手是MIPS公司,该公司占有40%的市场份额。“龙芯的业务应该向IP业务(芯片方案)收缩,因为我们的客户是IC设计公司。”曾明说道。
胡志祥认为,行业用户比个人电脑消费者市场的影响更容易及时控制和补救,特别是在龙芯技术还处于不够成熟的时候。另外,行业人士认为,龙芯最理想的状态是在军队、政府、以及一些特定行业领域使用。而事实也正是如此,龙梦盒子和龙芯笔记本电脑都是针对军队的安全性、便携性要求设计的,而一些功能也符合地方的电子政务要求,比如常熟出产的龙芯税控机成品已经成功进入了一些政府的采购订单。
与此同时,龙芯的定价也在龙芯产业链内部存在一定分歧。龙芯内部很多人都不认同这从一开始就把龙芯电脑定位于“千元电脑”的印象。
龙芯有限的采购导致成本并没有太大的优势,如龙芯开一套笔记本电脑模具最少要七八十万元。因此胡志祥担心,与具有上亿出货量和众多配套厂商的英特尔等巨头相比,降低龙芯的成本很难。在整台电脑中,芯片的成本只占整机的20%,也就是说,走低价电脑路线,龙芯最大的底线是比英特尔、AMD的成品便宜20%,否则就是亏本,而且低价不利于龙芯的品牌形象。
显然,在这种龙芯内部人士基本上有着统一判断的情况下,市场上却出现面向消费市场的“龙芯笔记本电脑”和“低价”等的概念,是一种对产业链条无法掌控的结果。有业内人士甚至认为:龙芯根本就不需要以低价PC的形态出现在消费者面前,现在必须尽快调整宣传和形象策略,否则就会受到炒作者的牵累,损害自身形象。
对于刚刚完成学术产业化的龙芯来说,由于缺乏市场经验和对产业链条的实际掌控力,其在市场化道路上的麻烦恐怕只是刚刚开始。
产业市场化
“与龙芯产业化相比,做CPU就和种萝卜白菜差不多。” 龙芯的总设计师胡伟武在接触了产业界之后如此感叹。在他看来,龙芯面对的真正困难是赢得企业和市场的信任,以及真正建立起一个由龙芯为上游的完整产业链条。
实际上,在开始投资龙芯产业化基地、开始准备做整机时,龙芯团队才认识到龙芯离市场需求的差距还很远。比如,龙芯团队除了要开发龙芯2号计算机的操作系统,竟然还要自己设计主板,以便让龙芯能够兼容目前市场上流行的各类板卡、内存和硬盘。
2年前,龙芯芯片方案刚设计出来时,梦兰龙芯产业化基地总经理胡志祥利用其在台湾企业的人脉关系,希望能够寻找为龙芯设计主板方案的主板大厂。但是所有的主板厂都婉言拒绝了,因为目前主流的主板厂都在全身心围绕Windows XP系统进行产品开发,并且开发的启动规模都是100万片以上的,而第一批龙芯主板最多只有10万,还是Linux的。随后龙梦公司总经理张福新等人不得不跑到深圳与多家本土的主板设计厂洽谈,其结果还是被拒绝。
无奈,一群连主板接口在哪都还不很清楚的年轻人最终在深圳找到了一家愿意合作的设计工作室,决定在其帮助下自己设计主板。但做了一半才发现,设计用的套片出现了问题——设计中初始的“北桥”芯片采购成本达到120美元,超过主机板加芯片的成本总和,于是只好再调头,为廉价“北桥”芯片重新设计,并把一部分配套芯片的功能重新集成到龙芯2E中来降低成本。
而在设计接近尾声时,研究人员又发现,因为龙芯电脑的机箱只有普通电话机大小,因此尽管龙芯芯片功耗低,但是主板的散热设计依然不能够过关,于是只好再对主板进行改进。甚至到了2006年3月,第一版龙芯PC样机计划将于6月批量生产时,又出现一个第三方的配套芯片无法与龙芯芯片兼容。龙芯主板的开发人员夜以继日地调试了几个月也没有彻底解决这问题,导致了龙芯电脑上市的推迟。
龙芯电脑遭受的曲折还有更多。在主板之后,为了产品外观张福新又一次跑遍了所有大的代工厂,但即使他花重金请设计公司,也没有一家知名厂商愿意开模。不过,他们还是选择了买断一家龙芯笔记本电脑的外观设计,以防止日后的产权纠纷。
回想起来,虽然遭遇了众多磨难,但也并不是没有收获。比如,龙芯团队攻下主板就解决了龙芯产业化和市场化的最关键环节。“一款主板能够将与RISC结构龙芯CPU和目前市场上X86体系下的大部分板卡和外设兼容,这意味着龙芯有了真正的市场价值。”胡志祥说。
而今天,一个龙芯的软件技术联盟也正在形成,其中包括为Linux的应用系统开发商,比如南京新华科技公司、无锡永中公司和使用龙芯解决方案的IC厂商和应用厂商等。现在龙芯电脑已经形成了一套编译应用软件的流程:用Firefox上网、用MP3 Player 播放流媒体、可以配摄像头,还有各种游戏和MSN都很流畅了,可以说,龙芯电脑的产业配套问题已经基本得到了解决。
但是张福新依旧无法放宽心。他摇着头说:“产业链也有粗有细,要真正成型至少还要10家应用系统开发公司,5家配套芯片、主板公司,还有其他的专业市场、设计公司。”
龙梦公司总经理张福新认为龙芯的产业链还没有真正成型
显然,“自主芯片”的烦恼才刚刚开始,他要走的市场化道路还相当漫长。-
龙芯所处的世界
过去40年,CPU领域爆 发了两次世界大战。上 世纪70~80年代,英特 尔在与摩托罗拉的战争中胜利而成为CPU霸主。英特尔主要是通过与IT巨人IBM合作,并随着个人PC的井喷式增长,与微软联手持续推出兼容系产品,凭借摩尔定律市场与收益成倍提升。
而上世纪末的第二次大战中,CPU的三足鼎立最终成为两强争霸,AMD凭借着顽强的牛仔精神抓住64位处理器的契机登上规则制定者的神坛,到今天双方已经在65nm和45nmCPU的制造工艺技术和价格上展开,但这场战斗将旷日持久而让双方进退维艰。
Mercury Research数据显示,今年第二季度,全球包括桌面电脑,笔记本电脑和服务器CPU市场中,英特尔占据73%市场份额,AMD占有率为22%,但两家销售收入几乎占市场的99%。这意味着争夺剩下5%的x86 处理器市场的威盛和Transmeta等公司,销售收入的空间还不到1%!
机会显然不在传统意义的PC身上了。不久前,威盛的全球总裁陈文琪指出,“我对于CPU的未来市场其实是非常乐观的,CPU会到处都是,PC只会占一个成分。”在他看来,CPU已经发展到了一个转折点,新型小巧的移动设备将是未来流行趋势,而这些终端要求芯片的低功耗和高集成性能,英特尔等公司并不具有优势。他相信随着新兴市场不断扩大,CPU的市场份额一定会发生变动。
接下来的10年,无线网络、3C融合等新的应用将推动全球IT行业的巨大变革,在新兴市场将会出现新一轮的大战。这很可能是包括龙芯在内的中国CPU赶超国际主流处理器的最后机会。