前言:

如果从中科院课题组成立开始计算,龙芯走到上市这一步,用了19年。

华为事件的发生,让我们全国上下所有的厂商都意识到了自主研发芯片的重要性。作为国产芯片中的佼佼者,龙芯中科功不可没。

作者 | 方文

龙芯中科从2002到2020的发展

2002年,我国首款32位通用CPU“龙芯1号”诞生,该芯片主要面向行业应用。

此后龙芯推出了面向工控与终端类应用的“龙芯2号”CPU。

如今,“龙芯3号”也已经问世,该芯片可应用于桌面与服务器类应用之上。

2010年,在中科院与北京市政府的牵头出资下,龙芯中科问世,力求实现龙芯处理器研发成果产业化。

经过多年的市场化运作,龙芯产品逐渐被市场认可,在网络安全、办公与信息化、工控及物联网等多个方面,都有不错的表现。

2019年,龙芯中科净利润超过亿元,令人瞩目。

2020年,龙芯中科拟于上交所科创板上市。

龙芯中科拟在科创板上市

2020年12月28日,北京监管局披露了中信证券关于龙芯中科技术股份有限公司首次公开发行股票并在科创板上市辅导基本情况表。

信息显示,中信证券和龙芯中科于2020年12月签署了《龙芯中科技术股份有限公司与中信证券股份有限公司关于首次公开发行人民币普通股(A 股)并上市之辅导协议》。

上市后的龙芯中科,将告别以往专门为几家特定企业供货的道路,而更加灵活,上市带来的红利也能帮助企业更好地投入到芯片技术研发中。

官网资料显示,龙芯中科致力于龙芯系列CPU设计、生产、销售和服务。主要产品包括面向行业应用的“龙芯1号”小CPU、面向工控和终端类应用的“龙芯2号”中CPU、以及面向桌面与服务器类应用的“龙芯3号”大CPU。

资金方面,自2001年成立以来,龙芯从国家863计划、核高基专项中累计获得项目经费5亿人民币。此外,还获得获得北京市政府2亿人民币的股权投资。

天眼查显示,龙芯中科注册资本3．6亿元,有10个股东。其中中科院计算所(国资)持股21．52%,北京天童芯源科技公司(董事长胡伟武个人投资292万元,占46．67%;其他股份为早期高管所有)持股21．52%。

目前龙芯中科共完成六轮融资,最早于2010年4月获得Pre-A轮融资,投资方为北工投资;

一年后,龙芯中科完成1900万元A轮融资,投资方为中海投资。

2015年9月,龙芯中科完成由鼎晖百孚投资的B轮融资;

此后又分别于2019年6月和12月,以及今年3月完成三次股权融资,投资方有林芝鼎孚、鼎晖投资和国新科创基金。

龙芯成为芯片国产化替代最大功臣

龙芯课题组成立之初,是着眼于解决国防和信息安全领域无芯可用的困境。

目前,龙芯一共有三个系列产品,分别用于高性能计算机,一体本以及工业领域,其中龙芯一系列产品早就已经被成功运用在北斗卫星之上。

而龙芯二号产品则被称为是已知范围内性能最高,设计最复杂的CPU,龙芯三系产品,在国产超级计算机曙光6000上发挥出了巨大的作用。

对于中国科技产业来讲,龙芯的重要性显而易见,更加重要的是,取出龙芯的目标并不只是解决中国芯片的困境。而他BiOS以及操作系统和软件生态领域之中也有一定的成就。

可以说,与龙芯为首的很多中国芯片厂商发展势头都非常的大,在很多领域上都已经实现了国产化替代。

而在这场芯片战争之中,龙芯成为了最大的功臣,实现了真正的中国制造产品。

龙芯通用CPU在迭代中发展

第一代,基本可用。3A1000、3B1500单核性能较低,SPEC CPU2006测试分值仅2-3分,打开20M文档需要33秒,用户体验一般。

第二代,可用。3A/B3000四核处理器采用28nm工艺,主频1．35-1．5GHz,单核性能达到10-11分,超过凌动系列,打开20M文档仅需6秒。具有安全自主程度高、整机厂商品类多、国产化桥片方案等特点。

第三代,好用。2019年12月发布的3A/B4000四核处理器实现相同工艺下性能提升一倍,主频1．8-2．0GHz,单核性能达到20-30分,达到AMD 28nm工艺最后产品“挖掘机”的水平,可秒开20M文档。

未来,提高主频和核数。3A5000四核桌面CPU将采用12nm工艺,单核性能争取达25-30分,与3A4000兼容,可原位替换;3C5000十六核服务器CPU同样采用12nm工艺,支持4-16路服务器。

作用横穿安全、通用、嵌入式领域

在安全领域,龙芯处理器已经通过了严格的可靠性实验,作为核心元器件应用在几十种型号和系统中,2015年龙芯处理器成功应用于北斗二代导航卫星。

在通用领域,龙芯处理器已经应用在:个人电脑、服务器及高性能计算机、行业电脑终端、以及云计算终端等方面。

在嵌入式领域,基于龙芯CPU的防火墙等网安系列产品已达到规模销售;

应用于国产高端数控机床等系列工控产品显著提升了我国工控领域的自主化程度和产业化水平;

龙芯提供的IP设计服务在国产数字电视领域也与国内多家知名厂家展开合作,其IP授权已达百万片以上。

在市场驱动方面,像龙芯MIPS架构最大的驱动力为政策驱动,像银行等八大行业基于安全考虑,会给到龙芯这种MIPS架构一定市场份额。

从选边站队到自主研发

未来,不管特朗普连任与否,都不能幻想美国人的对华政策有较大变化。

目前,“构建独立于 Wintel 体系(Windows+Intel)和 AA 体系(ARM+Android)的安全可控的信息技术体系和产业生态”已经成为国家战略。

要达成这一目的,芯片问题是无法绕过的。

而芯片难题又分为两个小点:一是 CPU 的指令集架构,一是生产的工艺制程。

目前,仍然活跃在商业领域的指令集分成两大类:以 ARM、RISC-V 及 MIPS 为代表的精简指令集(RISC),以 X86 为代表的复杂指令集(CISC)。

X86 不授权,ARM 严格授权,中国此前一直把宝押在 RISC-V 和 MIPS 上。

龙芯曾经选择MIPS授权,本以为可以通过比较弱势的MIPS或者基于开源的 RISC-V 来构建自己的生态,但最近发生的各类限制,让龙芯认识到这在商业上会造成很大的干扰。

所以,摆在龙芯面前的恐怕只剩下建立自己的指令集这一条路了。

目前,龙芯已经完成了自主指令集的规划,包含基础指令337条、虚拟机拓展指令10条、二进制翻译扩展指令176条、128位向量扩展1024条、256位向量扩展1018条,合计2565 条。

基础软件OS方面,已经完成 BIOS、编译器的内核改造,可以在 FPGA 平台上运行 SPEC CPU 等复杂应用;正在开展完整操作系统编译工作;正在开展 Java、JavaScript、．NET 虚拟机迁移工作。

结尾:

尽管国产CPU正加速追赶,然而英特尔、AMD、微软、苹果等等海外企业,早已铸就高护城河和高壁垒,国产芯片、CPU确实面临很大的挑战。龙芯中科将走上一段新的旅程,也希望其能带领国产芯片越走越远。