作者 | 趙之齊

編輯 | 包永剛

在國產(chǎn)算力賽道里，硬件強、軟件弱，已是集體性的難題。

作為龍芯、海光CPU的創(chuàng)始人，唐志敏深耕國產(chǎn)芯片領(lǐng)域二十年，當(dāng)下，他把目光更堅定地投向“軟件”一側(cè)。他直言：芯片問題的根本，不在硬件，而在軟件。

在與雷峰網(wǎng)的對談中，他把國產(chǎn)芯片難以起勢的矛頭直接指向行業(yè)里敏感的一環(huán)——底層軟件接口與指令系統(tǒng)的混亂。他認(rèn)為，國內(nèi)芯片表面上“百花齊放”，背后卻是整個社會為兼容性付出高昂的隱性成本；真正決定未來算力格局的，并不只是哪家硬件的性能領(lǐng)先，而是誰能夠讓其上的軟件真正復(fù)用、真正跑起來。

他舉了幾個如今行業(yè)里頗具荒誕感的案例：在國內(nèi)創(chuàng)業(yè)公司還在“是否要兼容CUDA”的十字路口徘徊時，有人試圖在國內(nèi)做“CUDA兼容性測試標(biāo)準(zhǔn)”；還有人把“模擬電路”視為數(shù)字芯片發(fā)展的瓶頸，卻忘了數(shù)字與模擬本就是實現(xiàn)電路的兩種基本路徑。

這些荒誕，也一部分源于國內(nèi)產(chǎn)業(yè)人才缺乏軟件思維、“高不成低不就”。在這次對談中，唐志敏圍繞指令系統(tǒng)、底層軟件接口、人才培養(yǎng)等關(guān)鍵議題展開剖析，試圖為國產(chǎn)算力指出更深層的“底座問題”。

從牽頭研制國內(nèi)首款通用CPU“龍芯一號”，到帶領(lǐng)海光取得AMD x86授權(quán)，唐志敏推動著國產(chǎn)通用服務(wù)器CPU體系破局；從曙光、海光到象帝先，他也主導(dǎo)了CPU與GPU的研發(fā)，并探索新型體系結(jié)構(gòu)的邊界。如今，他扎根深圳理工大學(xué)，推動算力微電子的人才培養(yǎng)與前沿攻關(guān)。

當(dāng)國產(chǎn)算力逐漸走到歷史的舞臺中間，這位領(lǐng)域深耕的領(lǐng)軍者，對此又有什么新思考？在GAIR大會《AI算力新十年》論壇上，這位橫跨學(xué)界與產(chǎn)業(yè)界、推動中國高性能處理器與體系結(jié)構(gòu)持續(xù)演進(jìn)的重要實踐者將現(xiàn)場拆解國產(chǎn)算力架構(gòu)的破局路徑與未來演進(jìn)。

在此之前，雷峰網(wǎng)與唐志敏進(jìn)行了一場對談，圍繞國產(chǎn)算力的核心瓶頸、人才培養(yǎng)體系等產(chǎn)業(yè)根基問題。這份對話實錄，是對大會核心議題的前瞻解碼，12月13日，GAIR大會《算力新十年》論壇現(xiàn)場，誠邀您見證這場關(guān)于中國算力未來的巔峰論道。

唐志敏

雷峰網(wǎng)：您來到深理工任職，現(xiàn)在主要的研究方向是什么？

唐志敏：我現(xiàn)在的研究還是以新一代算力芯片為主。一方面，是怎么把傳統(tǒng)的CPU、GPU和AI處理結(jié)合在一起；另一方面是密態(tài)數(shù)據(jù)處理，就是在明文的數(shù)據(jù)處理之外，讓數(shù)據(jù)在加密的狀態(tài)下被計算，這樣能解決現(xiàn)在數(shù)據(jù)要素流通里頭碰到的各種問題。

雷峰網(wǎng)：您之前參與過CPU、 GPU的開發(fā)，感覺現(xiàn)在這些芯片未來想取得比較大突破，可能比較關(guān)鍵的點會在哪里？

唐志敏：關(guān)鍵還是解決軟件的問題。

相比各種軟件和應(yīng)用的開發(fā)，芯片開發(fā)不是最大頭、最難的，最難的是要把軟件能真正部署起來、用起來。表面上看，做硬件和芯片好像挺花錢，但這是因為軟件分散到很多不同公司在做，這些軟件的開發(fā)成本、人力、費用和時間其實都比硬件的多。

現(xiàn)在每家做出來的芯片都不一樣，實際上軟件開發(fā)的成本就會越來越大，是社會資源的浪費。所以我一直在說，芯片可以有自己不同的架構(gòu)，但是對軟件的接口應(yīng)該是一樣的，這樣全社會的軟件就可以重用。

雷峰網(wǎng)：但這會不會是一個比較美好的想象？因為感覺在商業(yè)界比較難實現(xiàn)。

唐志敏：對，實現(xiàn)這一點有兩種可能，一種就是主動的，我們呼吁大家一起搞個聯(lián)盟；另一種就是更殘酷的商業(yè)技術(shù)的收斂，就像CPU收斂到x86架構(gòu)那樣。選擇主動的方式，可能就會有更多樣化的、美好的世界。

雷峰網(wǎng)：主動的話，可能是誰牽頭做這件事？

唐志敏：國家產(chǎn)業(yè)主管部門牽頭吧，讓商業(yè)公司都參與其中，本來就是產(chǎn)業(yè)共性的東西。前兩天我才收到郵件說，有關(guān)部門或團體要搞個CUDA兼容性的認(rèn)證測試標(biāo)準(zhǔn)，這是我們中國人該干的事嗎？你說這不是貽笑大方嗎？

雷峰網(wǎng)：要不要做CUDA兼容，也是國內(nèi)大家創(chuàng)業(yè)一直有爭議的地方。但具體來說，在軟件生態(tài)建設(shè)的這么多層里，什么事情是最難的？

唐志敏：底層硬件API層面、指令系統(tǒng)等層面上的統(tǒng)一，可能是最關(guān)鍵的。

雷峰網(wǎng)：這種統(tǒng)一會讓底層硬件缺少差異化嗎？

唐志敏：不會，指令系統(tǒng)本身沒有太多創(chuàng)新的東西，主要都是指令系統(tǒng)下面的架構(gòu)、或上面的軟件有創(chuàng)新，指令系統(tǒng)本身無所謂的，就像語言。一種語言真的會比另一種語言好多少嗎？不一定，重要的是用這種語言寫出來的文章有多好。也不用因此擔(dān)心會失去差異化，同樣一個Arm，蘋果做得就是比別人的好。

雷峰網(wǎng)：看您的公開發(fā)言，您更多是主導(dǎo)RISC-V這一套是嗎？

唐志敏：我覺得RISC-V是個好的平臺，比較開放，大家如果有新的想法，也可以往里加幾條自己特有的指令。而且在這個平臺上能做普通的CPU功能，也能做AI加速功能。

雷峰網(wǎng)：但現(xiàn)在RISC-V比較多是在MCU（微控制單元），如果想往高端一點的領(lǐng)域，比如服務(wù)器之類的去拓展，它的主要突破點會在哪里？

唐志敏：軟件。國外現(xiàn)在有好幾家公司、國內(nèi)也有人陸續(xù)在做面向數(shù)據(jù)中心或服務(wù)器應(yīng)用的RISC-V芯片，但軟件問題沒有太好解決，所以應(yīng)用打不開。MCU軟件很簡單，把嵌入式的SSD（固態(tài)硬盤）幾個程序做好，就能用了。

如果應(yīng)用比較確定，針對這個領(lǐng)域的軟件去做也相對比較容易，但服務(wù)器應(yīng)用里，確定場景的量都不大，所以芯片公司很累，基本就是要做什么都通用的才行。 現(xiàn)在國內(nèi)阿里云這些做公有云的，主要都是用英特爾的CPU，同架構(gòu)的AMD用的都不多，就是因為英特爾兼容性最好。唯一的一家，只有亞馬遜開始用自己的Arm架構(gòu)CPU，可能也是他們有一部分客戶的應(yīng)用都比較能搞得定了。

雷峰網(wǎng)：但大家會有什么動力去替換成RISC-V呢？畢竟英特爾的東西其實不需要再花人力，只要芯片硬件成本而已。

唐志敏：現(xiàn)在能想象到的還是國際形勢的推動。但我覺得好多手機廠商自研芯片都不一定有價值，除非像蘋果一樣，用了之后能顯著提升技術(shù)壁壘；而且蘋果價格高，利潤空間大，就能支撐。

現(xiàn)在國外RISC-V發(fā)展也不太好，每年開RISC-V峰會就有很多國外公司來，想把他們的技術(shù)拿到中國市場，我們可以利用這個機會整合RISC-V的國內(nèi)外資源、人才集中到這個平臺上來。

雷峰網(wǎng)：感覺會帶來一個更難解決的問題，就是底層的硬件越復(fù)雜，上層軟件的復(fù)雜性可能增加的會更多，所以對于上層的軟件的要求挑戰(zhàn)也越大。

唐志敏：是，所以基于RISC-V這一個平臺開發(fā)，大家互相借鑒、能復(fù)用的東西才會多很多。

雷峰網(wǎng)：歷史上我們有過這樣的經(jīng)驗嗎？

唐志敏：x86，那是市場競爭形成的格局。目前為止大部分為計算機和服務(wù)器開發(fā)的軟件，都是針對英特爾x86來優(yōu)化，這就是一個很好的例子。

雷峰網(wǎng)(公眾號：雷峰網(wǎng))：但這樣是不是意味著我們?nèi)绻デ袚Q到另一套底座上，代價很大？就像現(xiàn)在國內(nèi)信創(chuàng)市場里大家比較認(rèn)C86/x86一套，因為生態(tài)比較成熟，Arm也很難做進(jìn)來。

唐志敏：之所以這樣，就是現(xiàn)在我們產(chǎn)業(yè)里真正軟件相關(guān)的開發(fā)能力比較弱，x86生態(tài)就可以用已有的軟件。如果軟件是自己開發(fā)的，就算痛苦一點也能遷移過去。

雷峰網(wǎng)：是的，很多做軟件的人都會說國內(nèi)沒有軟件業(yè)，大家也不信任軟件的價值，很多都是從開源社區(qū)拿過來后改改就能用。

唐志敏：看起來大家很重視軟件，很多年前軟件工程就是一級學(xué)科了、各個大學(xué)都有軟件學(xué)院，軟件企業(yè)還有政策優(yōu)惠，但事實上還是不重視——知識產(chǎn)權(quán)不被尊重，導(dǎo)致軟件就變成不值錢的東西。做硬件至少有個好處，就是復(fù)制起來有成本有門檻。

所以想從這里破局，在教育上也要加強?，F(xiàn)在教育體系里培養(yǎng)的人才很多都是高不成低不就的，學(xué)集成電路的畢業(yè)生不會做CPU，他們只能做點小的器件和電路，計算機學(xué)院培養(yǎng)出來的人只會寫應(yīng)用軟件，更底下的內(nèi)容他們也不明白。

雷峰網(wǎng)：所以過去這塊的人才培養(yǎng)存在什么明顯問題嗎？

唐志敏：比如我們培養(yǎng)底層軟件的人才，像操作系統(tǒng)和編譯系統(tǒng)，雖然大學(xué)里學(xué)計算機都要學(xué)這兩門課，但很多講課老師其實都不太懂。

而且前兩天有個國際集成電路方面的圓桌論壇，主題是說現(xiàn)在模擬電路成了數(shù)字芯片發(fā)展的瓶頸，問我怎么看？我說數(shù)字和模擬本來就是實現(xiàn)電路的兩個基本手段，我們不要人為地把它分開。我們的教育把什么東西都分得太細(xì)了，本來是相鄰的兩件事之間劃出一條巨大的鴻溝。發(fā)達(dá)國家的大學(xué)，電子工程和計算機專業(yè)都在一個系里，而中國就是分得很開，不光不在一個系、甚至不在一個學(xué)院。

雷峰網(wǎng)：那您的產(chǎn)業(yè)界視角，會給現(xiàn)在的學(xué)術(shù)教育工作帶來什么新的視野？

唐志敏：現(xiàn)在我對于學(xué)生應(yīng)該具備什么能力看法會不一樣。我們是用項目制去培養(yǎng)學(xué)生，會給學(xué)生提供和產(chǎn)業(yè)界基本一樣的實驗環(huán)境，在教學(xué)中以芯片和CPU為主，CPU這邊都是教的RISC-V，讓學(xué)生學(xué)會設(shè)計CPU，在CPU上把操作系統(tǒng)跑起來。但現(xiàn)在學(xué)生和十幾年前比起來還是挺不一樣的，他們很現(xiàn)實，就會看這個課有什么用、學(xué)的東西對自己有什么幫助。

雷峰網(wǎng)：您之前的職業(yè)生涯在做的事情主要都和硬件相關(guān)，那為何一直強調(diào)“軟件是最重要的”這個結(jié)論呢？

唐志敏：我最早做CPU的時候就意識到，很難搞定很多復(fù)雜的軟件，所以兼容性非常重要。英特爾聽起來也是個CPU硬件公司，但他們的軟件工程師比硬件工程師多。對芯片公司來說，軟件實際上是命根子。國內(nèi)有的芯片大廠，會為了一個項目花200多個人駐場幫用戶優(yōu)化適配軟件。

雷峰網(wǎng)：是在工作中才感受到軟件的重要性嗎？

唐志敏：我們學(xué)計算機的人一開始就知道了。體系結(jié)構(gòu)的第一堂課，就要講“體系結(jié)構(gòu)是什么”，就是硬件和軟件的界面、其實就是“指令系統(tǒng)”，我們做體系結(jié)構(gòu)要管的事情就是：一個計算機系統(tǒng)里，什么工作由硬件來做、什么工作由軟件來做。

大家現(xiàn)在很多人在說“軟件定義某某某”，如軟件定義存儲、軟件定義網(wǎng)絡(luò)、軟件定義無線電等等，但我們學(xué)計算機的人從來不說“軟件定義計算機”，因為軟件就是計算機最本質(zhì)不可分割的東西。

雷峰網(wǎng)：國內(nèi)很多芯片公司一開始都很難意識到軟件很重要。

唐志敏：因為芯片公司里的人大部分是學(xué)電子工程出身的，他們更多專注于器件和電路本身，不理解軟件。一些小芯片沒有什么軟件，做完也能用，但你做個GPU，上層就還有一堆復(fù)雜的東西等著解決、才能用起來。

雷峰網(wǎng)：那這樣對國內(nèi)的GPU公司來說是不是就更難了，大家未來的機會在哪里？

唐志敏：對大家來說未來有個機會就是大模型收斂，如果市場上只剩下ChatGPT或DeepSeek，那我們只要把這兩個對接做好就行了。

作者長期關(guān)注半導(dǎo)體、算力上下游等方向，歡迎添加作者微信Ericazhao23交流。

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