和许多那个时代的孩子一样,1968年出生的农村孩子胡伟武,从小就有个梦想——当科学家、工程师。几十年过去了,8月24日,在位于北京中关村科学院南路的中科院计算技术研究所,胡伟武给记者说:“和很多人比,我很幸运,小时候的梦想,都在一点点实现。”
在悬挂着主席像的办公室里,43岁的胡伟武年轻、帅气、热情、健谈、精神头十足。25年前,他考入中国科技大学计算机科学技术系,从此走出山村;20年前,他免试进入中国科学院计算技术研究所读研,从此扎根北京中关村;10年前,他担纲龙芯课题组,造出了中国首款高性能通用CPU,结束了没有国产CPU的历史,从此被称为“龙芯之父”。就在几天前的8月19日,龙芯课题组刚刚举办过十年庆典。
如今,龙芯已不仅仅是科研成果,而且全面走向产业化,在安全应用、政府办公、云计算、工业控制、消费电子等方面得到了越来越广泛的应用,撬动着世界计算机产业的格局。
梦想当科学家的农村娃
江浙一带,不管是农村还是城镇,自古就有读书求学的风气,哪怕家里再穷,当了裤子也要让孩子读书上进。
1968年,胡伟武出生在浙江永康古山镇溪干村,父亲是教师,母亲是农民。胡伟武说,那时农村孩子命贱,哪有人管,到处疯着玩。村子里一共才几十户人家,他记得光在池塘里游泳淹死的,就有好几个。
胡伟武十来岁时,学校放假,就要参加生产队的劳动。那时,壮劳力一天挣十个工分,他一天挣一个半,相当于一毛钱左右。包干以后,遇到农忙假,他最怕母亲拉他下地,抱着柱子不撒手,但最后还是挣不过母亲。他还记得,割麦子时镰刀伤了手,也不告诉大人,在裤子擦一擦,最后把裤子都给染红了。
尽管和其他孩子一样疯,尽管讨厌下地干活,但胡伟武读书上的表现,却让家人自豪。
胡伟武小时候住在姥姥家。姥姥觉得,读书就应该是“三更灯火五更鸡”,所以每天鸡一叫,就逼着胡伟武起来收拾收拾上学去。
学校在几里外的大坟山村,夏秋季节,鸡叫也就是四五点钟,胡伟武就得穿行在青纱帐笼罩下的小路上往学校走,往往到了学校,天还没亮。
胡伟武说,由于到校太早,甚至给老师们做饭的老太都还没起床,大门还上着锁,他就拿膀子一下一下撞门。日子长了,学校的木门都被他撞坏了。
由于身为教师的父亲工作经常调动,胡伟武总是转学。转来转去,就得了一个“第一名杀手”的名号——不管他转学到哪里,原来的第一名肯定要变成第二名。考试时,胡伟武总是盼试卷难一点,因为试卷越难,他和第二名的差距就越大。有时候,胡伟武考到90多分,第二名才60多分。如果试卷太容易,和第二名差距小些,胡伟武就会不高兴。
就这样,从小学到中学一直到高考,胡伟武一直保持着全县第一的记录。他说,在浙江永康,中考和高考都是第一的记录,至今还没有被打破。
胡伟武记得,刚上学的时候,老师问长大了做什么,他说要当科学家、工程师。他说,人能坚持小时理想的很少,自己是个理想主义者,小时候的理想不仅没变,而且越来越具体。
特别想造计算机
1986年,胡伟武考入中国科技大学计算机科学技术系。他说,那时的中国科技大学处在最辉煌的时候,每年招生700多人,里面要有10几个各省的高考状元。大家都很用功,都听说过有谁挂科、留级。
大学五年,胡伟武没去过大蜀山,没去过董铺,没去过巢湖,没去过黄山。他说,有一次周末去看了场电影,回来后悔得不得了,觉得自己浪费了两个钟头。
中科大向来重视学生的动手能力。从大学三年级开始,胡伟武就进了实验室。做毕业设计时,他和另外一个同学一起,用几百个芯片,搭起来一个电路,能运行8086指令系统中除了十进制和除法以外的所有指令。这个电路,看起来是个大箱子,其实就是一个CPU。
大学毕业时,胡伟武的兴趣就在造计算机。他觉得,中科院计算所是造计算机的地方,如果自己能参与到一个计算机的制造,哪怕只是一个小模块、设计个板子,也觉得没白干。但是,等胡伟武真正到了中科院计算所读研以后,才发现原来这里已经不造计算机了,中科院计算所造计算机的时代,自己没赶上。
胡伟武说,中关村地区集中着中科院等许多科研院所以及高校,向来在我国计算机领域挑着大梁,两弹一星的计算机都是这里做的。在上个世纪80年代,电子行业还不是很集成化,那时候打开电脑,还是几十个芯片搭起来的,中关村参与许多硬件的设计和制造,还有不少产品被研发出来,比如一些打印机和汉化的微机,有些专利甚至还卖给了微软。
但是,到了上个世纪90年代后期,所有的电子元器件被集中到了一个芯片里,国外在电子行业形成了垄断。这样,中关村地区被迫退出了硬件设计的领域,整个产业都开始做应用和软件,也就是围绕着人家的平台做些事情。
就这样,随着技术上的集成度越来越高,虽然市场越做越大,但中关村地区逐渐从计算机的制造领域退到了应用领域。
2000年10月中旬,胡伟武已经在中科院计算所博士毕业并工作了四年,他被所领导派去母校中国科技大学进行招生宣传,期间特意回到原来工作过的实验室看一看。
走进凌乱的实验室,他看到了自己毕业设计时做的机器还躺在那里,实验室里满桌触手可及的芯片、电容、电阻、电烙铁,让他回忆起了10年前哪些没日没夜的与逻辑门、除法器、译码器玩命的日子,瞬间有了一种重操旧业的冲动。
这时,他想到了中科院计算所正在筹备的CPU设计项目,于是立刻给筹备这个项目的负责人打电话,并立下了“军令状”。
2001年5月,中科院计算所正式成立龙芯课题组;2001年8月19日,课题组设计的Godson CPU成功启动Linux操作系统; 次年8月10日,我国首款通用CPU龙芯一号诞生。
中关村还将挑起计算机领域的大梁
胡伟武告诉记者,通用处理器是信息产业的基础部件,就像钢铁对于工业。
龙芯,现在英文名叫Loongson。之前,课题组希望名字贱一点容易养大,于是取了很有传统特色的小名, “狗剩”,也就是英文名Godson。
建国以来,老一辈建起了自主可控的工业体系,胡伟武说,但至今我们还没有建立起自主可控的电子工业体系、计算机工业体系、软件工业体系。
他说,通用CPU是国家的战略产品,是从工业经济到知识经济的根本性生产工具。如果不掌握通用CPU技术,指挥系统、武器装备、金融中心等刮起能洗到国家安全和社会稳定的领域和部门就难以有真正的安全。
国家中长期规划的第一个重大专项“核高基”,即核心电子器件、高端通用芯片和基础软件产品,有人称之为“两件一芯”,龙芯就是“两件一芯”中的“芯”。
胡伟武说, 龙芯处理器的研发宗旨有两条,一是坚持自主创新,掌握信息领域的核心技术,通过自主、可靠、安全的处理器设计,为战略性的国家需求服务;二是通过高性能、低成本、低功耗的处理器设计,大幅度降低我国信息化的成本。
龙芯一号的研制成功,结束了中国计算机“无芯”的历史。随后龙芯课题组开始了一个三级跳的跨越,每年龙芯的性能提高三倍。2003年10月龙芯2B,性能是龙芯一号的3倍。2004年12月龙芯2C,性能是龙芯2B的3倍。2006年3月龙芯2E,性能是龙芯2C的三倍。
2005年,华盛顿著名的智囊机构Hudson Institute向国会提交了一份名为《中国向前跳了一大步》的报告,分析中国的科技和军事竞争力。报告重点提及的有三个方面,其中一个就是龙芯2号芯片问世。
如今,龙芯已经被写入了中学政治教材,并被编入了普通高等教育《大学计算机基础》教材。 但是,胡伟武说,像龙芯这样的芯片,拿着它评多少职称,发表多少论文,评多少奖都没用,必须在市场上得到应用,市场是唯一的评价标准。
从2010年开始,龙芯正式成立企业,全面走向产业化。经过一年的努力,初步建立起了现代企业治理架构,建立起质量体系和服务体系,得到了客户的普遍认可。在安全应用,政府办公、云计算、工业控制、消费电子等市场开拓都取得了良好的进展。
胡伟武说,龙芯和因特尔相比,“ inside”差不多,真正的差距在“outside”。真个产业,都是在围绕因特尔开发。龙芯不是自己就能做好的,而是需要联系,一个是横向的联合,一个是纵向的联系,建立起一个体系。
中关村地区有许多其他行业的院所,以及和国家安全有关的院所。胡伟武说,积聚有积聚的好处,在中关村的文化背景下,这种联合起来会更容易一些,并且在国家的支持下,许多企业正在做好“outside”。 当然,龙芯仅仅这点产业化是不够的,我们需要改变整个产业环境,打破旧的受制于人的产业体系,建立自主可控的产业体系。在螺旋形上升中,我们还是刚起步,目前还是受制于人,但是可以看到前景。
胡伟武告诉记者,经过多年的改革开放实践,我们认识到,核心技术是买不来的,也是拿市场换不来的。上世纪80年代,中关村地区的科研院所在我国的计算机领域里挑着大梁,随后我们逐渐丧失了自主性,接下来是第三阶段,国家开始重新布局,在市场化的条件下重新建立产业链,可以预见,在计算机领域,中关村未来还将挑起大梁。