针对开源芯片产业，国产芯片如何实现弯道超车，李家杰先生发表过哪些观点？

点击联系发帖人 时间：2022-04-30 23:45

马斯克芯片计划

在今年的全国两会上，全国政协常委、全国工商联副主席、香港恒基兆业集团主席、香港中华煤气主席李家杰带来包括《培育成熟的开源芯片生态实现科技自立自强》《关于大力推动RISC-V开源架构在信创产业应用的提案》以及《推动以智慧能源为核心的零碳示范城市试点助力实现2060碳中和国家战略》在内的三份提案。

近年来，我国芯片“卡脖子”问题受到高度关注。在信息技术应用创新（以下简称“信创”）产业中，芯片是最关键的核心底层技术，尤其是高端芯片对外依存度很高。从 2018 年到 2020 年，我国芯片进口连续三年保持在3000亿美元以上。

李家杰认为，CPU 国产化是信创产业发展的难点和重点。目前，活跃在市场上的国产CPU 绝大多数采用同国外合作的方式，尚未出现成熟的完全自主先进的CPU产品。

“开源芯片技术的兴起为中国带来‘弯道超车’的机遇。”李家杰表示，近两年，RISC-V 开源架构正成为芯片产业创新的全球趋势，基于这项灵活开放的开源架构，我国的芯片产业可以有机会和欧美芯片公司在同一条起跑线上竞争。RISC-V有望成CPU国产化的重要选项。

为此，李家杰建议通过完善芯片产业链、人才链、资金链和服务链，加快培育基于开源架构的芯片软硬件生态。

开源芯片产业链离不开光刻机、光刻胶、大硅片以及超高性价比的制程技术和工艺设计包的支持。李家杰认为，这是我国的短板，亟须补齐，建议发挥“新举国体制”优势，加快基础工艺补短板，推动芯片供应链自主可控。

此外，李家杰建议政府可通过“流片券/补贴”、支持开源社区和托管平台建设等方式，降低中小企业研发成本和门槛，鼓励中小企业参与开源 IP 设计，打造面向领域特定架构以及定义芯片的理想环境。

在完善开源共享机制和法律治理方面，李家杰提出，应加强知识产权保护。建议由政府支持，联合业内骨干企业建立知识产权共享池机制，推进国内产业生态合作以及RISC-V 架构标准化。

芯片产业是人才密集型产业，最新发布的《中国集成电路产业人才白皮书(2019—2020 年版)》数据显示，目前国内从事集成电路行业的仅有 50 余万人，到 2022 年，人才缺口仍将近 25 万。李家杰建议通过完善人才配套，加大力度吸引海外华人科学家回流祖国发展。 “发挥好粤港澳大湾区的独特优势，突破‘大门开、小门不开’的问题。”

与此同时，应创新人才培养机制，加速芯片设计普及教育和人才培养速度。可参考和推广中国科学院大学“一生一芯”计划，该计划让本科学生以设计一款 64位RISC-V 处理器为任务，并完成集成、验证到流片，最终实现带着自主设计的可运行 Linux 系统的 SoC 芯片毕业。

最后，李家杰建议国家大基金重点支持开源芯片技术和创业公司，设立“中国芯 IPO 快速通道”，扶持民族科技企业。

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CPU 和 MCU 的区别对于嵌入式开发来讲，我们在日常中接触到概念都是 MCU ，MCU 和 CPU 的区别也就在于 MCU 集成了片上外围器件，CPU 不带外围器件，一个简单的例子就是 MCU 在芯片内集成了 Flash 和 RAM 用来存储程序和数据，对应的在我们个人 PC 的体现就是硬盘和内存条，因此两者的区别只是在于外围器件的集成与否，最本质的工作原理两者是互通的。CPU 的组成部分CPU 是由许多晶体管组成的电子部件，从功能方面上来看，CPU 内部由寄存器，控制器，运算器和时钟四个部分组成，他们各自的功能如下：寄存器：可以用来暂存指令、数据等处理对象。控制器：负责把内存上的指令读入寄存器，并根据指令的执行结果来控制整个系

前言在上一篇文章中《程序是如何在 CPU 中运行的(一)》笔者讲述了程序中一条一条指令以及一条一条数据是如何在 CPU 中运行的，在本文笔者将以 ARM Cortex M3 的内核为背景分析指令是如何有序的执行。寄存器组介绍为了更好地介绍指令是如何在 ARM Cortex M3 内核中运行的，在这里先介绍一下 ARM Cortex M3 的寄存器组，引用 ARM Cortex M3 权威指南的一张图，图片如下：如上图所示，寄存器组主要包含四种类型的寄存器，分别是：通用寄存器：用于数据操作堆栈指针：堆栈指针有两个，但是在任一时刻只能使用其中的一个。主堆栈指针：复位后默认使用的堆栈指针，用于操作系统内核及异常处理程序进程堆栈指针：由用户

前言在之前的两篇文章中，在程序是如何在 CPU 中运行的（一）中讲述了一条一条指令和数据是如何在 CPU 中被运行的，在程序是如何在 CPU 中运行的（二）中以 PC 寄存器为中心，从汇编语言的角度阐述了程序是如何在 CPU 中有序执行的，该篇文章讲述流水线机制在 CPU 中的应用。相关概念在进入流水线的讲解之前，有必要知道两个概念，一个是指令周期，一个是时钟周期。指令周期：指令周期的意思从其名称就能看出来，就是运行一条指令的时间，笔者在该系列文章的第一篇中说到一条指令的运行能够大致分为三个阶段：取指 -> 译码 -> 执行，也就是说这三个阶段执行的总的时间就是指令周期，也可以用下面这样的一张图表示，循环的执行取指

目前全球主流的通用CPU架构有x86及ARM，它们占据了桌面、服务器及移动平台的绝大多数份额，国内有龙芯开发的龙芯架构，去年推出了自研的指令集LoongArch及龙芯3A/3C5000系列处理器。龙芯3A/3C5000系列使用的是12nm工艺，频率2.3到2.5GHz，桌面版是4核架构，服务器版是16核架构，在GCC编译环境下运行SPEC CPU2006的定点、浮点单核Base分值均达到26分以上，四核分值达到80分以上。基于国产操作系统的龙芯3A5000桌面系统的Unixbench单线程分值达1700分以上，四线程分值达到4200分以上。上述测试分值已经逼近市场主流桌面CPU水平，在国内桌面CPU中处于领先地位。再往后的路线图中，

Max四款。　　既然尺寸如此相似，那么苹果如何做出区分度呢？答案主要围绕三点。　　一是Pro系列采用全新挖孔屏，也就是舍弃刘海，Face ID精简为胶囊型屏内开孔，旁边还有圆形摄像头开孔，构成类似“感叹号”的造型。　　二是仅Pro和Pro Max搭载A16处理器，两款标准版则依然使用A15处理器或者A15处理器增强版。　　三是

MCU的架构MCU的架构主要包含三部分，CPU，存储器以及外设。其中对于CPU的学习，主要需要掌握如下几个方面：寄存器组指令栈中断时钟CPU的一个总体架构图：在上图中，可以清晰地看到指令寄存器，控制单元、寄存器组、逻辑运算单元、程序状态寄存器，以及指令存储单元，数据存储单元。下面对上述几个部分展开详细论述。算术逻辑运算单元算术逻辑单元英文缩写为ALU，是中央处理器（CPU）的执行单元，是所有中央处理器的核心组成部分，由与门和或门组成的算术逻辑单元，主要功能是进行二位元的算术运算，加减乘（不包含除）。其中算术逻辑运算单元主要包含如下四个要素：两个输入数据

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2022年3月4日，全国政协十三届五次会议在北京召开。

《中国经营报》记者获悉，全国政协常委、全国工商联副主席、香港恒基兆业集团主席、香港中华煤气主席李家杰此次带来的提案主要聚焦科技自立自强和“双碳”目标两大方面。

全国政协常委、全国工商联副主席、香港恒基兆业集团主席、香港中华煤气主席李家杰

全球气候变暖危机越发严峻，“双碳”目标引起社会各界关注，即“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”。基于此，本次两会上有关减碳、绿色经济等提案层出不穷。

在李家杰带来的两份提案中，其中一份是《大力发展智慧减碳技术，推动高耗能行业高质量绿色转型助力国家碳中和》。

提案中，李家杰着眼于实现“双碳”目标时间短、任务重等问题，围绕高耗能行业，提出几点建议。他认为应从高耗能行业的节能减排入手，在推动高耗能行业工艺流程的改造升级之外，加速推进智慧减碳技术在高耗能行业的创新应用。

在李家杰看来，数字技术的融合以及绿色能源是智慧减碳技术的基石，要做好“双化协同”工作，推动智慧减碳技术在高耗能行业的应用。

具体来看，李家杰建议，国家应通过顶层规划，建立智慧减碳技术建议清单和技术价值评判标准；政府机构、能源企业、行业协会合作构建行业级碳排放监控平台；重点鼓励高耗能企业应用智慧减碳技术清单内的技术；成立国家级专项扶持基金；分行业打造智慧减碳示范企业。

值得一提的是，近日，国家发展改革委、工业和信息化部、生态环境部、国家能源局已发布《高耗能行业重点领域节能降碳改造升级实施指南（2022年版）》的通知（以下简称“《通知》”），内容包括引导改造升级、加强技术攻关、促进集聚发展和加快淘汰落后四大方面。上述建议点亦可从《通知》中进行进一步延展，实现落地。

自2020年下半年开始，全球包括汽车、消费电子等多个领域出现了“缺芯潮”，芯片价格不断上涨，企业经营成本压力浮现。当前，国内高端芯片仍存在较高程度依赖进口的情况，这也造成了科技型企业出现卡脖子难题。因此，实现科技自立自强，不仅是经济高质量发展过程中需要攻克的课题，而且是促进国家长远发展和保障国家科技安全的关键。

本次两会上，李家杰的另一份提案是《关于尽快推动RISC-V开源指令集成为行业标准》。值得一提的是，在此前2020年全国两会和2021年全国两会上，李家杰均针对开源芯片产业提交提案。

在李家杰看来，国家芯片产业要实现从无到有、从可用到好用，其中最关键的因素就在于能否建立完整的生态。其表示：“指令集是连接芯片和外围软硬件的桥梁，是构建生态的关键。”

如何实现国产芯片弯道超车，李家杰认为突破口在RISC-V开源指令集。其表示，国家应尽快从标准、生态、人才、市场等方面对RISC-V行业发展进行精准的政策引导与产业扶持，引导芯片产业从无序竞争走向协同创新，尽早形成世界领先的IT生态体系。

尤其在行业标准方面，李家杰建议国家相关部委应尽快牵头推动RISC-V开源指令集成为行业标准，并鼓励国内相关企业参与到标准规范的讨论与制订中。通过标准先行，凝聚产业共识，参与全球互动，避免重复投入。

同时，其表示应对RISC-V的技术应用提供更多的支持，并建议国家将“政府采购应率先购买首次投放市场的科技创新产品及服务”的政策，在以芯片为代表的硬科技领域，进行更广泛、更深入的落实，鼓励信创或教育行业的试点项目采购含有RISC-V芯片的产品或方案，以应用需求带动产品迭代和发展。

此外，李家杰还关注到芯片产业高端人才引进策略。其表示，应对芯片产业高端人才开启“绿色通道”，明确工作签证申请标准和处理流程及时限。