鐵流：華為「泰山」伺服器真是用自主晶片嗎

在「十二五」科技創新成就展上，華為展出了其第一台ARM平台伺服器「泰山」，並在展板上寫明該伺服器「配備自主研發的Hi1612 ARM架構64位處理器，除存儲單元外均有完整智慧財產權……」

一時間國內媒體爭相以「華為自主架構晶片泰山發布」或「華為推出自主架構伺服器CPU」等為標題報導。

然而峰迴路轉，在6月7日，華為公司出面闢謠，表示「泰山」並非採用自主研發的微結構，而是ARM Cortex A57，並指出「泰山」為核高基1號專項項目，是用來做網際網路冷卻儲存的生態系統驗證，而非推廣的CPU和量產型號。

媒體之所以報導有誤，一方面在於部分媒體未經充分的信息核實；另一方面，華為將一款購買ARM公版架構的產品表述為「配備自主研發的Hi1612 ARM架構64位處理器，除存儲單元外均有完整智慧財產權」，也不準確，使媒體將這款32核A57晶片與華為自主設計的晶片相混淆。

那麼，為何一款購買ARM公版架構的產品能夠成為「自主研發」，能夠成為「除存儲單元外均有完整智慧財產權」，甚至成為核高基1號專項項目？這就要從國內就自主研發的標準和話語權之爭說起了。

自主可控標準之爭

近年來，國家對集成電路產業發展高度重視，在龍芯、申威、飛騰等老牌設計單位取得累累碩果的同時，又成立了擁有1200億元人民幣的集成電路大基金扶持產業發展，先後與IBM、VIA、高通、AMD合資/合作成立兆芯、宏芯、華芯通等公司，並大力扶持展訊、海思、聯芯等ARM陣營IC設計公司茁壯成長。

不過，在國內IC設計公司茁壯成長的大環境下，也存在一些隱憂——一些IC設計公司嚴重依賴國外技術，近乎於成為境外公司的馬甲；一些公司不具備造血能力，基本依賴政府經費生存；國內IC設計公司分屬X86、ARM、MIPS、Alhpa、POWER陣營，各搞一套軟體生態和產業聯盟，導致資源浪費、重複建設。

而且更加不可思議的是，各家公司（即便是那些馬甲公司）都認為自己符合「自主可控」、「安全可信」、「自主智慧財產權」的標準。

具體來說，某些公司將VIA、IBM的技術穿個馬甲，就認為是「自主智慧財產權」，並申請核高基項目，從政府拿經費；再比如說展訊的所謂「自主可控、安全可信」的晶片「椒圖」，其實是購買ARM IP核授權的產物，其CPU部分為8核ARM Cortex A53。

由於晶片的安全性、性能、功耗很大程度上都取決於微結構的性能，如果無法開發出比ARM還要好的產品，用實踐證明自己的設計能力，那麼購買ARM的微結構能否和「自主可控」、「安全可信」劃等號是要打一個問號的。

而本次華為的做法和展訊類似，同樣是購買ARM的Cortex A57做集成，然後宣傳「自主研發」和「除存儲單元外均有完整智慧財產權」，本質上也是將買IP做集成認定為「自主研發」，其產品也被界定為「除存儲單元外均有完整智慧財產權」。

這些形形色色的「自主可控」、「自主智慧財產權」的認定標準，表面上看是話語權之爭，其實質都是利益之爭——正是因為將購買VIA的技術穿馬甲認定為「自主可控」，兆芯才能獲得核高基1號專項重點扶持，2015年又從政府獲得海量資金，還在國家重點系統和工程中推廣應用——根據科技部官網的文章《核心電子器件、高端通用晶片及基礎軟體產品科技重大專項交流材料》顯示：採用ZX-C的聯想II代整機應客戶要求於2015年底正式交付5800套產品，並將在軍隊和政府保密系統中進行上千套規模的試點應用。

正是將購買ARM的微結構做集成認定為「自主可控」，展訊才能將「椒圖」打上「自主可控」、「安全可信」的標籤，進而獲得國家扶持——採用「椒圖」的所謂「安全手機」定價4000元左右，並與央企單位達成供貨意向，而且後續還將面向國家眾多涉及安全的行業領域、政企市場全面推廣。

而華為本次關於「泰山」展板的描述亦是如此，筆者猜測，華為此舉，一方面是可能是宣傳文稿忙中出錯，畢竟在發布的公告上，華為已經聲明是A57；另一方面也可能是為了獲取國家和政府的支持。

中國芯三條發展路線

由於自主技術越多，那麼與現有的技術體系（Wintel、AA）兼容性就越差，市場化難度就越大；反之，購買/使用國外技術越多，和現有的技術體系兼容性就越好，市場化也就越容易。

筆者根據自主可控程度高低和市場化運營的難易，將國內IC設計公司劃分為3條涇渭分明的技術路線：

獨立自主路線的龍芯、申威。

由於技術獨立自主，和國外主導的技術體系不兼容，必須另起爐灶——必須自主擴展指令集，比如龍芯的loongISA；自主設計微結構，比如龍芯的GS464E；自主開發編譯器，比如龍芯的LCC和申威的SWCC；自主開發作業系統，比如龍芯的loongnix和申威的睿思作業系統；

自主構建產業聯盟和軟體生態……這是一項非常龐大而複雜的工作，資金需求量大、研發周期長、技術門檻高，因此市場化難度非常大。

半自主模式的飛騰。

飛騰購買了ARM指令集授權，表面上看起來和自主路線的龍芯購買MIPS永久授權差不多，但從發展權和利潤上看，還是有不小的區別，而且這個區別還相當的關鍵——除了要向ARM繳納巨額專利費之外，在發展上受制於人。

下圖為龍芯3A2000和飛騰1500A在自主可控方面的對比。

飛騰只能是ARM賣什麼，你用什麼，在生態上也只能跟隨ARM。

即便飛騰設計了自己的微結構，也不能像龍芯那樣對外授權。

在安全上，若微結構自主設計，則能保障產品安全可控，比如飛騰自主研發的64核ARM V8指令集的伺服器晶片「火星」。

但如果像飛騰1500A那樣購買ARM Cortex A57，則和海思麒麟、展訊一樣依賴境外技術。

因此，筆者將飛騰的模式稱為半自主。

依賴於境外技術的兆芯、宏芯、海思麒麟、展訊。

兆芯的ZX-A就是VIA NANO的馬甲；宏芯的CP1就是IBM Power8的馬甲；海思麒麟和展訊在技術上也是高度依賴ARM……單單就CPU而言，本質上是IBM、ARM、VIA公司在華代理人。

因此，很難和「自主可控、安全可信」劃等號。

上述公司最大的優勢也是在技術上可以依賴境外公司，以海思麒麟、展訊為例，可以購買ARM的指令集授權；或購買ARM Cortex A53/A57/A72等微結構，依賴於國外開源GCC編譯器；依賴於安卓作業系統及其軟體生態……海思麒麟、展訊依附於「ARM+安卓」技術體系，就不必像龍芯、申威那樣事事皆需自主研發，可以大幅技術門檻低，市場化難度也低，能賺快錢。

誠然，華為自主微結構也正在研發中，不過在還沒有產品或者公布模擬器測試成績前，海思麒麟依然歸屬於依賴境外技術這一檔。

ARM技術路線很難符合自主可控標準

筆者認為，真正的自主可控和自主智慧財產權，必須能夠做到信息安全不受制於人，產業發展不受制於人。

因此，採用國外技術穿馬甲的做法，無法真正做到信息安全不受制於人，顯然是不符合自主可控要求的。

而購買ARM的IP核做集成的的模式能否符合自主可控的標準呢？表面上看，CPU或SOC是自主研發的，但因為微結構（CPU核）是從ARM手裡購買的，不被國內企業掌握，因此在安全和後門問題上，必然得不到根本保障——微結構決定了CPU的性能、功耗、安全性等要素，而日常我們所說的雙核、四核、八核CPU晶片，其實是將2、4、8個微結構（CPU核）的接口互聯並集成到一片矽片上。

正因此，由於都是購買ARM設計的微結構，所以基於ARM結構的國產晶片的性能、功耗、安全性都由ARM決定，中國ARM陣營IC設計公司在性能、功耗、安全性根本不具備話語權，能夠做主的，僅僅是把這些ARM微結構組合成雙核、四核、還是八核的CPU晶片，以及在後端設計方面，在ARM留有的冗餘範圍內，將主頻定得高一點還是低一點。

另外，即便是授權等級更高的指令集授權，ARM也是給出了很多限制，國內IC設計公司是很難憑藉有限的授權走出自己的路，並最終單飛——華為、飛騰能購買ARM指令集授權，但買到的僅僅是ARM64位指令授權，並沒有買到ARM32位指令集授權。

由於ARM 32位指令系統的CPU晶片在移動網際網路世界占據了90%以上的市場份額，以及ARM32位和64位指令集不兼容（MIPS32/64是能兼容的），ARM向飛騰、華為推銷64位指令授權，本質上是找代理人跑馬圈地，推廣ARM 64位指令集，擴大市場份額，防止重蹈Intel當年IA-64指令的覆轍。

而且華為和飛騰購買的指令集的使用範圍也是有限制的，只能用於伺服器領域，因為ARM推銷ARM64指令的時候，原本的意圖就是讓華為、飛騰在中國大陸幫助ARM開拓伺服器市場，自帶乾糧、自擔風險為ARM打江山、搶地盤。

更要命的是，ARM的指令集授權非常昂貴，每5年的授權根據不同的授權等級，費用高昂——恰恰是如此高昂的授權費致使U.C. Berkeley等幾個大學推出RISC-V指令集，Google、惠普、Oracle、西部數據等公司成立RISC-V基金會的原因（RISC-V指令集是一個沒有專利問題和沒有歷史包袱的全新指令集，並且以BSD許可證發布。

任何公司都可以在自己的產品中免費使用，而修改也無需再開源）。

另外，ARM嚴格禁止修改、擴展指令集，即便飛騰冒著侵犯智慧財產權去修改，也是無法得到AA體系中軟體商的支持，等於是指令集無效擴展。

這使飛騰不具備ARM指令集擴展的權力，導致在利潤上受制於人——購買ARM指令集授權不僅價格昂貴，而且授權期限僅僅5年，還被限定使用範圍，最關鍵的是「買無止境」——指令集到期接著買，指令集更新還得買……

說了這麼多，那麼國產ARM晶片到底是否屬於自主智慧財產權呢？如果真如華為、展訊等公司宣傳的——國產ARM晶片擁有自主智慧財產權，但這就會帶來一個悖論：既然是自主智慧財產權，那又何必每年向ARM繳納巨額專利費呢？既然是自主智慧財產權，為何不能自由選擇發展方向，自主修改指令集，自主開發用於手機、PC、超算的微結構？既然是自主智慧財產權，為何不能像龍芯那樣對外授權IP呢……

結語

中國CPU發展現狀是各類馬甲CPU公司既能獲得國外技術支持，又能獲得政府巨額經費，而國外公司根本不會傳授真本事，結果造成了其在技術上沒能形成自己的能力，在商業上發展不順，只能依靠政府輸血過活。

ARM陣營IC設計公司則在ARM的庇護下，在商業上實現了盈利，但卻因ARM而興旺，一旦ARM給點顏色，比如收緊技術授權，很可能就會被重創——軟弱性和妥協性自誕生之日起一脈相承，無法實現信息安全和產業發展不受制於人的宏偉目標。

而龍芯、申威則獨立自主、自力更生，以將Wintel徹底趕出中國為目標，因此最為革命，也是實現信息安全和產業發展不受制於人的唯一人選，但國家的扶持卻最為有限。

例如，逼迫龍芯只能去商業市場謀生存，並最終實現自收自支，自負盈虧。