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買辦是亡國之禍:中日CPU工業發展道路的比較

(2007-08-10 20:17:04) 下一個

買辦是亡國之禍:中日CPU工業發展道路的比較

作者:愚蠢小豬

近一段時間忙,沒有時間寫文章。其實是文章好寫,資料難收集。不久前在網上
看到一篇文章《尷尬中國芯:龍芯CPU的艱澀之旅》,感覺到龍芯CPU前途很不妙
。正好自己的工作與CPU有些關聯,正好輕車熟路寫寫日本CPU的發展。對照看看
龍芯CPU為什麽會陷入困境。

說到日本的CPU,很多人會問,日本有CPU嗎?確實,我們日常接觸的計算機基本都
是wintel,CPU基本都是米國公司的。其實日本有很多種CPU,在中國也被廣泛應
用,隻是我們很難看到它,被嵌入了,不象有個什麽“Intel inside”的牌子。
當然,在中國嵌入式開發領域,日本CPU的應用也比較少,低端的多為51、PIC、
AVR係列,高端的則是ARM一統天下,總之是八國聯軍。我想大概是因為日本CPU的
相關支持工具和文檔資料大多用日文寫的,一般中國人看不懂。相比之下,歐美
的CPU就比較好接受。看起來,CPU這東西,自己的文化弱了,推廣起來也比較困
難。不過,在日本,日本CPU絕對是主流,從低端到高端。從我使用的情況看,比
歐美係的CPU好用,功能全麵集成度高。日本的CPU大概叫關起門來自己爽。

談CPU先要談與CPU直接相關的基礎產業——半導體。日本的半導體產業起步不算
早。直到70年代初,日本半導體需要量的7-8成還需要依靠進口。當時中國正處於
文化大革命,經濟崩潰,知識分子被關牛棚,工農兵大學生和外行領導內行導致
科研機構一片混亂。即使這樣,日本當年還需要從中國進口半導體製造設備。

這時候,日本的電電公社,現在NTT的前身,相當於中國電信,發揮了很大作用。
電電公社堅決采購國產電話交換機,並堅持使用國產的半導體,組織協調日本的
半導體企業協作攻關。反麵則是電電公社搞壟斷,高昂的電話初裝費和軟預算赤
字財政。1976年,日本政府成立半導體的國家實驗室,國家的力量進行攻關。國
家戰略的結果,使日本半導體生產技術達到了世界領先水平。

國家扶持和計劃,使日本半導體產業與米國有很大的不同。最大的特點是大而全
,小而全,自產自銷。在初期,半導體的生產幾乎100%在本企業或本集團內消費
了。即使現在,也有很大比例是在本企業本集團內消費。這與米國半導體企業基
本外銷很不相同。比如,日立生產的半導體,很大比例在日立集團內部消費了,
如日立的家電、精機、重機、工廠等等。而Intel的半導體則很少自己用,絕大多
數都賣給其它用戶。原因是日本半導體的起點低,性能質量價格麵並沒有優勢,
隻能自產自銷,大而全小而全,發展半導體是作為國家及本企業集團的戰略,而
不是一時的經濟效益。要經濟效益還不如直接買米國的。

日本的這種做法,引起米國的不滿,認為這是計劃經濟違反了市場經濟規律雲雲
。日本人也頗不滿,自己的電電公社雖然搞軟預算赤字財政,畢竟還是企業。而
米國的國防部則完全是軟預算,完全不講經濟效益。就中國是市場經濟的信徒,
在日本半導體突飛猛進的時候,中國迎來了改革開放的春風,引進市場機製的葵
花寶典,半導體產業就揮刀自宮了。同時自宮的產業還有很多。自宮的結果,使
中國這近30年取得了世人矚目的經濟成就。欲練神功需要揮刀自宮,這是顛撲不
破的真理。

國家戰略和計劃的引領下,日本半導體生產工藝突飛猛進,但需要高超設計技巧
的CPU卻沒有很大突破。中國經曆了10年文革的摧殘,1977年研製成功了專用的彈
載16位CPU。米國的CPU在1970年代末期形成了Intel的86係和Motorola的68係CPU。
兩強爭霸,都想擴大市場占有率樹立事實上的標準,但又受限於產能不足。於是
找到日本廠家,日本廠家以許可證方式生產與米國兼容的CPU,作為第二供貨方,
這是日本CPU的起步。

日立承接的是Motorola的MC680X和MC68000,日立生產的MC68就叫HD68。NEC則承
接Intel的86,形成V20、V30係的CPU。日本沒有與國際接軌,融入國際社會的心
思,喜歡自定標準,自搞一套。當80年代初IBM PC風靡全球時,日本自搞了一個
PC98。手機也是自成係統。這以中國不同,在中國與國際接軌是政治正確,雄心
壯誌早被閹了,想自立體係想都不敢想。當然,PC98最終沒有抵抗住IBM PC,在
幾年前還是最終放棄了,但畢竟日本曾經奮鬥過,很多事也是謀事在人成事在天
,但奮鬥的心不能死。

1984年,作為日本國策的TRON項目開始實施。TRON項目是集計算機OS和CPU設計一
體的大型計劃。涵蓋的目標非常廣泛,從實時控製到桌麵係統,從工廠自動化到
商業應用,無所不包。目的要建立日本獨立的計算機軟硬件體係。即阻止外國係
統對日本的滲透,又想在世界中樹立日本的標準。

1984年也是中國關鍵的一年。是年年底,通過了城市改革的決議,拉開了城市改
革的序幕。這一年還是“鬼門關”,無論項目是否成功,這一年都必須下馬停止
。時隔20年後,許多項目才重新開始,或者再也沒有可能開始了。這一年大概可
以稱為中國的“自宮年”。中國需要集中精力發展經濟,改善生活。我們的目的
是喝水,再也不能幹挖井的蠢事了,這些“奇技淫巧”還是算了吧。

作為TRON項目的結果。1987年,日立發布了H8/H16/H32三款CPU,分別是8位/16位
/32位。其時日本產品在歐美市場上咄咄逼人,即便作為86和68係CPU的第二供貨
商,也有喧賓奪主侵奪米國原廠商市場份額的勢頭。這些引發了日美貿易摩擦,
米國政府向日本政府施加壓力,小胳膊畢竟沒有扭過大腿。TRON計劃被大幅度縮
小,隻限定在實時嵌入式領域。Intel和Motorola分別向NEC和日立提起訴訟,禁
止它們再生產銷售與86和68係兼容的芯片。這些訴訟最後都在庭外和解了,作為
和解的結果,H16由於酷似Motorola的68被放棄了,H32由於TRON項目縮小也被放
棄了。H8雖然也大量承襲了68的設計,但總算被保留了下來。

日本曆史上有過多次失敗,但雄心壯誌從來就沒有熄滅過。雖然有時必須認命,
被外力宮去大半,但雄心不死,還有重生的機會。中國則精神上萎靡了,不用別
人動手,就自宮了。即便有人勸說中國能行,但始終堅挺不起來。

日立的H8雖然是8位的CISC設計,隨著時代發展,逐步擴展到16位和32位。並在此
基礎上發展了RISC型的SuperH係列SH1/SH2/SH3/SH4。SH1/SH2定位於實時控製領
域,SH3/SH4則定位於信息處理。NEC則發展了自己獨自的78和V850係列。

這些CPU都定位於嵌入式領域,避免與米國直接衝突。嵌入式領域市場龐大並被細
分,手機、遊戲機、汽車、各種家用電器、各種生產裝置……,這些領域都是日
本的強勢領域。這些東西和我們日常生活密切相關,但我們往往覺察不到它們裏
麵計算機的存在。在嵌入式領域對CPU的性能要求並不很高,很難出現贏家通吃的
局麵。日本CPU的最高主頻目前還沒有超過1GHz,NEC的V850的一款CPU號稱是世界
上主頻最低的32位RISC CPU,隻有20MHz,但卻有著極低的功耗。嵌入式領域性能
不是主要因素,有自己的特色就可以在市場中找到定位點。

嵌入式應用需要豐富的接口,光CPU遠遠不夠。日本的CPU一大特點是集成了豐富
的接口,A/D、D/A、PWM、定時器/技數器、各種通信協議、圖象聲音的編解碼器
、Flash、SRAM甚至還集成了大容量的DRAM。包含接口的不同,形成一個完整的係
列,根據具體應用的需要選擇具體的CPU型號。往往一個單片就可以構造一個完整
的應用係統。

軟件係統雖然TRON被大幅度縮小,成了uITRON,TRON前麵的uI分別代表微型和工
業的意思。小有小的好處,正好適應這種資源嚴重受限的嵌入式應用環境。Windows
CE和Linux則龐大笨重,於是uITRON占了日本近一半的市場份額。uITRON隻是一個
標準,並不是具體實現,具體的軟件有好幾種,其中也有免費開源的uITRON。當
然這些日本CPU也能運行Windows CE和Linux。據說SH3是世界上第一種運行Windows
CE的CPU。

軟件和硬件係統的結合,使日本的CPU在日本市場上成為主導,外國CPU占的市場
份額很小。這與中國不同,中國則是被八國聯軍占領了。日本的出版教育界也功
不可沒。有名的CQ出版社出版的電子雜誌詳細介紹這些本國CPU用法和特點,還免
費贈送這些CPU的實驗板。還免費提供這些CPU的軟核,在FPGA中實現自己的係統
,用於研究和教學。學生時代的教育就使用本國的CPU,工作後自然而然就使用本
國的CPU。中國的教育原來是Z80,後來是8051,於是學生畢業後就用這些外國CPU。

國家戰略、科研、教育、產業相結合,使日本CPU產業從無到有,由弱到強,獨樹
一幟。中國這四個方麵相互脫節,國家戰略是建立市場經濟體製,不惜摧毀自己
獨立的科研和產業體係。科研麵是單打獨鬥,在整個國家當作點綴存在。教育是
麵向世界,為留學和外企培養人才。產業則基本被賣掉了,外資企業挑大梁。這
樣的環境中,發展自己的CPU產業何等艱難。聰明如陳進的,一開始就認為事不可
為,打磨芯片交差,科研經費落袋。方舟則是在中途醒悟,還是搞房地產來錢快
。就剩下愚公龍芯繼續奮鬥,但不知道紅旗能打多久。


*** 米國是萬惡之源, 買辦是亡國之禍 ***

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