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倪光南:NC和自主知識產(chǎn)權(quán)CPU |
| 作者：petrarca 欄目：IC產(chǎn)業(yè) |
倪光南:NC和自主知識產(chǎn)權(quán)CPU http://news.chinabyte.com/77/1614577.shtml 導(dǎo)讀-- CPU、NC及桌面Linux都可能成功，因為中國的信息化的應(yīng)用 CPU的主要類型 近來，在我國，發(fā)展有自主知識產(chǎn)權(quán)的CPU已成為人們注目的焦點，為了討論的方便，我們從應(yīng)用的角度把CPU分為主要的三類，即“x86 CPU”、“嵌入式CPU”和“其他高性能CPU”。x86 CPU是指PC用的CPU即x86體系結(jié)構(gòu)的CPU，主要是INTEL公司的CPU，也包括AMD和威盛等公司與其兼容的CPU。嵌入式CPU是指應(yīng)用于各種信息設(shè)備里的CPU，一般功能不太強(qiáng)、主要是以低價格、低功耗為特征，著名的有ARM、MIPS等公司的CPU。其他高性能CPU是指應(yīng)用于服務(wù)器和超級計算機(jī)中的高性能CPU，例如ALPHA、UltraSparc、PowerPC等等。有些文章上說到“通用CPU”，從其敘述內(nèi)容來看，一般是指x86 CPU。上述的分類或所謂“通用”或“專用”的分類都是不大嚴(yán)格的，例如ARM公司的CPU是“嵌入式CPU”，但它也非常通用；x86 CPU是“通用CPU”，但它也可以用在嵌入式設(shè)備上，而且現(xiàn)在x86 CPU的性能很高，在服務(wù)器上也有廣泛的應(yīng)用，所以這些分類都是相對的，只是在一定程度上反映這些CPU的特性。 開發(fā)x86 CPU的困難 雖然PC非常重要，許多人希望能開發(fā)出有自主知識產(chǎn)權(quán)的x86 CPU，但目前要求我國公司這樣做是不合適的，主要有以下一些困難： 1.現(xiàn)在x86 CPU已經(jīng)發(fā)展到很高的水平，如奔騰4的晶體管數(shù)超過四千萬，生產(chǎn)上也需采用最先進(jìn)的0.13微米工藝，只有INTEL等少數(shù)公司有這樣的設(shè)計和生產(chǎn)能力。這樣水平的CPU在設(shè)計難度、對設(shè)計工具和設(shè)計經(jīng)驗的要求，以及對半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝的要求等等方面都遠(yuǎn)超過我國目前的技術(shù)水平。 2. 要兼容x86 CPU存在著知識產(chǎn)權(quán)壁壘，因為這里牽涉到INTEL的某些專利，為此，其他想生產(chǎn)x86兼容CPU的廠商都需要向INTEL交巨額權(quán)利金，想繞過INTEL的專利是非常困難的。美國有家Transmeta公司推出和x86兼容的“Crusoe”CPU是采用另外的技術(shù)途徑，它采用超長指令字技術(shù)(VLIW)，通過硬件和軟件相結(jié)合的方法來模仿INTEL結(jié)構(gòu)的CPU。它用軟件把x86的指令翻譯成為它的 CPU指令，一旦這些指令被翻譯了，就將存儲在內(nèi)存或高速緩存中，以便高速執(zhí)行。這樣做使它可以繞過INTEL的兩個重要專利，即處理進(jìn)程時采用硬件進(jìn)行邊界和范圍檢查的專利。Transmeta的做法說明，如果沒有特別的手段，將無法繞過INTEL的專利，這是做x86兼容CPU的一個難題�！癈rusoe”CPU目前在筆記本計算機(jī)方面有一定的市場，但究竟它能取得多大成功仍是一個問題。 3.盡管微軟和英特爾公司在某些方面存在矛盾，但它們在維護(hù)Wintel架構(gòu)的PC方面是一致的。當(dāng)年英特爾CPU能夠戰(zhàn)勝MOTOROLA的CPU，微軟在OS方面對英特爾CPU的支持起了關(guān)鍵作用。后來，英特爾在CPU方面進(jìn)行發(fā)展，微軟也在OS方面加以支持，可以說，沒有微軟在OS方面的支持就沒有x86 CPU。但我們當(dāng)然不能指望微軟來支持我們開發(fā)x86 CPU。雖說只要兼容x86 CPU似乎就可以不用考慮軟件了，但實際上這是把軟件的控制權(quán)交給了微軟，微軟不向你開放，OS是一個黑盒子，那么開發(fā)自主CPU的意義也就喪失殆盡了。 4. 全世界x86 CPU的市場基本上被INTEL和AMD兩家所占有，其他公司很難進(jìn)入這個市場。幾年前，臺灣威盛公司買下了開發(fā)x86 CPU的Cyrix公司，在這個基礎(chǔ)上，它推出了和x86兼容的C3 CPU，但目前這一CPU只能在終端等低檔計算設(shè)備方面得到很有限的應(yīng)用，進(jìn)不了主流PC市場。 發(fā)展嵌入式CPU的有利條件 目前對中國公司來說，切實可行的做法是為各種信息設(shè)備(IA)，如手機(jī)、掌上電腦、信息家電、網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)等等，開發(fā)嵌入式的CPU，它不必有很高的性能，也不必和x86結(jié)構(gòu)兼容，這樣做的有利條件如下： 1. 信息設(shè)備種類眾多，每類中的各種新產(chǎn)品也層出不窮，與高度標(biāo)準(zhǔn)化的PC只有Wintel一種結(jié)構(gòu)完全不同，信息設(shè)備產(chǎn)品的這種特點使大公司很難壟斷，我們?nèi)菀渍业阶约旱陌l(fā)展空間。 2. 芯片設(shè)計技術(shù)、EDA工具已有很大發(fā)展，可將一個完整的系統(tǒng)集成在一個芯片上，稱為單芯片系統(tǒng)，即SOC(SYSTEM On a Chip)。這一技術(shù)使開發(fā)速度大大加快，我們直接掌握SOC技術(shù)就可以實現(xiàn)跨越式發(fā)展，不必走外國公司已走過的老路。 3. 與嵌入式CPU配套的軟件，從嵌入式OS(包括Linux和其他自主OS)到在它上面運行的應(yīng)用程序，不像PC的軟件那樣受到微軟壟斷的影響，完全可以由我國公司自主開發(fā)。 4.嵌入式CPU對半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝的要求較低，多數(shù)不必采用最先進(jìn)、昂貴的半導(dǎo)體工藝，能充分發(fā)揮我國現(xiàn)有的半導(dǎo)體生產(chǎn)能力。大家知道，一個IC芯片的面積大小可能由電路的復(fù)雜性決定(稱Core Limited)；也可能由封裝的引線數(shù)目決定(稱Pad Limited)。如果電路很復(fù)雜而引線較少，那么芯片面積往往由復(fù)雜性決定；反之，如果電路不太復(fù)雜而引線很多，芯片面積往往由引線數(shù)決定。在后一種情況下，芯片上將留有很多空白，成為浪費，這時提高工藝水平不但不能降低價格，反而會增加價格。這樣看來，對于復(fù)雜性相對較低的嵌入式CPU，在芯片面積由引線數(shù)決定時，用較低的工藝生產(chǎn)反而比用較高的工藝生產(chǎn)更為經(jīng)濟(jì)，因此發(fā)展嵌入式CPU符合我國半導(dǎo)體生產(chǎn)水平的現(xiàn)狀。 5. 我國有信息設(shè)備的巨大市場和強(qiáng)大的IT制造業(yè)，一旦開發(fā)出嵌入式CPU和它的配套軟件，可以迅速實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。由于信息設(shè)備所用的CPU總量將遠(yuǎn)超過PC所用的CPU，將會取得很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。因為掌握了信息設(shè)備的核心技術(shù)(嵌入式CPU和OS等軟件)，就可以有較高的技術(shù)附加值，這些設(shè)備的出口也將有很好的前景。 發(fā)展嵌入式CPU的技術(shù)途徑 在CPU的體系結(jié)構(gòu)方面，嵌入式CPU一般為非x86結(jié)構(gòu)，而發(fā)展非x86結(jié)構(gòu)CPU也有兩種方案。1.自己定義新的體系結(jié)構(gòu)，這是免除知識產(chǎn)權(quán)糾紛的一勞永逸的辦法，但為此需要開發(fā)支持這個新體系結(jié)構(gòu)的編譯系統(tǒng)、調(diào)試工具、OS和應(yīng)用軟件等等，軟件的工作量相當(dāng)大。在過去這是很難實現(xiàn)的，但現(xiàn)在有了開放源碼軟件，可以得到Linux(或其他自主OS)的支持，這個途徑就成為可行的了。對一個開發(fā)新結(jié)構(gòu)CPU的公司來說，它不僅要提供CPU而且也要同時提供它的編譯系統(tǒng)和調(diào)試工具，以便使第三方軟件廠商(ISV)可以將Linux(或其他自主OS)及其應(yīng)用軟件移植到這個CPU上來。如果編譯系統(tǒng)、調(diào)試工具比較成熟，ISV又有較多的經(jīng)驗，那么這種移植工作就比從零開始、重新開發(fā)軟件要快得多。如果能充分利用開放源碼軟件這個寶庫，就可以大大加速支持新結(jié)構(gòu)CPU的軟件開發(fā)過程。 2.和其他的非x86結(jié)構(gòu)CPU兼容，比如和ARM、MIPS等嵌入式CPU中的某個CPU兼容。這樣做的優(yōu)點是可以用這種CPU的現(xiàn)存軟件，可是也存在著缺點，即可能引起知識產(chǎn)權(quán)糾紛。國外曾有這樣的例子，即ARM公司告倒了某個開發(fā)兼容ARM CPU的公司。因此上述這兩種途徑各有利弊，企業(yè)應(yīng)根據(jù)自己的具體條件作出選擇。 NC是發(fā)展嵌入式CPU的切入點 嵌入式CPU有很多應(yīng)用領(lǐng)域，對CPU的要求也有很大的差別，為了容易取得成功，可以首先開發(fā)技術(shù)要求相對較低、市場推廣相對較易的嵌入式CPU。比如手機(jī)的CPU需要低功耗，相對說來比較難做，而用于網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)(NC)中的CPU既不需要很高的性能，又不需要很低的功耗，相對說來就比較容易做，而且NC的推廣也比較容易。 我們這里所說的NC其實就是一種“瘦客戶機(jī)”，即一臺沒有本地存儲設(shè)備(硬盤、光盤、軟盤等)、沒有或只有很少擴(kuò)展口的桌面計算機(jī)，與早期的NC有很大的不同，現(xiàn)在的NC可以支持多種工作模式，它可以運行瀏覽器，支持 B/S模式，適應(yīng)Web服務(wù)的潮流；它可以作為Windows的終端(WBT)，使用服務(wù)器上運行的Windows應(yīng)用程序；它可以作為一個X終端，使用Linux或Unix服務(wù)器上的應(yīng)用程序；當(dāng)然，它也可以在本地模式下，通過從服務(wù)器上加載，運行Linux應(yīng)用程序。 NC的OS可以用Linux(或其他自主OS)。NC所需的Linux嚴(yán)格說不是嵌入式OS，而是一個桌面OS，這正是目前Linux的薄弱環(huán)節(jié)。在服務(wù)器領(lǐng)域Linux已經(jīng)成熟，嵌入式Linux也很興旺，只有在桌面領(lǐng)域Linux還沒有取得突破，不過現(xiàn)在它也已慢慢地趨于成熟。最近桌面Linux的改進(jìn)，一是易用性，有些桌面Linux初看起來已經(jīng)很像Windows，對于各種設(shè)備的支持也大大增強(qiáng)了。二是關(guān)鍵應(yīng)用，對于NC來說，關(guān)鍵應(yīng)用主要是兩個，一是瀏覽器(包括Email)，二是Office，因為它主要應(yīng)用在企業(yè)、政府機(jī)關(guān)、學(xué)校等集團(tuán)用戶，不像家庭用戶需要用許多應(yīng)用軟件。 事實上，在網(wǎng)絡(luò)計算環(huán)境中，很多PC都被作為“瘦客戶機(jī)”來使用，為了信息安全，免得有黑客、病毒入侵，或者數(shù)據(jù)被人取走，很多單位把PC的光盤、硬盤、軟盤都拆掉了。實際上是網(wǎng)絡(luò)帶寬限制了PC的性能，在這種環(huán)境之下，NC和PC基本上是等價的。特別是在中國，出于安全、管理和性能價格比的考慮，NC在很多情況下是合適的。而且從總擁有成本考慮，NC的優(yōu)點更多，因為NC的維護(hù)、升級等耗費大大減少。同時，NC沒有硬盤、軟盤、光盤、風(fēng)扇等運轉(zhuǎn)部件，很安靜，不易壞，像一般家用電器一樣，使用十分方便�？陀^地說，NC和PC各有千秋，NC當(dāng)然也有弱點。如果沒有寬帶網(wǎng)，肯定用不了NC，所以這兩者將會同時并存。如果分析市場情況，有些地方用NC比較好，有些地方用PC比較好，大體來講，有一半左右的場合都有可能用NC代替PC。 看來NC和桌面Linux都有可能在中國取得成功，因為中國的電子政務(wù)、企業(yè)信息化、校校通等等應(yīng)用，都可以采用基于NC的解決方案，中國信息化將帶動NC和相應(yīng)軟件的發(fā)展，這對發(fā)展有自主知識產(chǎn)權(quán)的嵌入式CPU和其配套軟件來說是一個很好的機(jī)遇。目前在市場上已經(jīng)出現(xiàn)批量生產(chǎn)的、采用自主知識產(chǎn)權(quán)的方舟CPU(32位嵌入式CPU、自主體系結(jié)構(gòu)、266MHz主頻)和Linux構(gòu)成的NC，這是中國自主知 |
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| 作者： zjwumei 于 2005/7/17 5:23:00 發(fā)布：
體會、體會、感受、感受 |
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| 作者： windover 于 2005/7/18 14:02:00 發(fā)布：
啥子院士 國產(chǎn)cpu可以發(fā)展，但是nc 根本沒有發(fā)展前途，因為市場太小，不足以支撐。 怎么也該采用消費類電子。市場夠大，成本為王。 |
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| 作者： sunshine98 于 2005/7/19 11:40:00 發(fā)布：
hehe ,倪院士...支持.. rt |
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| 作者： afier 于 2005/7/20 23:15:00 發(fā)布：
倪老大的風(fēng)度還是很好的 不過思路還是有一點點問題。桌面CPU的障礙不在I家而在M家。如果我有一個比GCC還好的編譯器，而且M肯把他的WIN和OFFICE重新編譯一遍，那我為什么要硬件兼容I家？結(jié)論：硬件想出頭，一定要抱緊主流軟件的大腿。不過現(xiàn)在CPU已經(jīng)是昨日黃花，出頭也意思不大了。 嵌入式前景不錯，不過高度的非標(biāo)準(zhǔn)化造成單個市場太小。就像一群小池塘，總水量雖然不少，但終究浮不起大船。 |
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| 6樓： | >>參與討論 |
| 作者： windover 于 2005/7/21 9:31:00 發(fā)布：
水小才能體現(xiàn)優(yōu)勢 中國低成本的優(yōu)勢，針對國外老舊芯片重新設(shè)計。 1，水大，如同cpu/windows ，難以競爭。 2，國外重新設(shè)計所費高，國內(nèi)優(yōu)勢明顯。 3，池塘越小，國外資金的優(yōu)勢越不能體現(xiàn)。 嵌入式只是分散，市場巨大。 |
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