第一款自主设计的CPU能否研发成功?从各个方面来看,很难。
整个龙芯课题组,可以说要钱没钱,要人没人,但是整个项目的启动资金仅有1000万元,这对于芯片的研发来说杯水车薪,人数也不过十来人,整个研发过程也是状况不断。
在2001年8月19日自主设计的 Godson CPU 的逻辑设计在 FPGA 验证平台成功运行了通用操作系统。初试的成功没能让课题组感到开心,后续处理器的物理设计才是让整个课题组头疼的地方。
(中科院考察龙芯一号进度)
前面我们也说了,中国没有自己的计算机CPU,这也意味着在处理器的物理设计上我们完全没有任何经验,课题组想了个办法,委托有经验的第三方物理设计公司进行设计。
但事情的结局总不会如人所料,第三方物理设计公司也不能保证时间,项目时间并不等人。
整个项目组开始了第二个计划:自己来做处理器的物理设计。面对一个全然不熟悉的领域,整个项目组只能边学边做,通过日夜的加班熬夜,在7月3日基本完成了设计。
中国第一款计算机CPU——龙芯1号即将诞生。
但曲折又来了,就在流片截止日期的前几天,测试组发现处理器的1万多个触发器的扫描链无法正常工作。如果不能及时修复,只能放弃流片,这意味着此前的努力可能白费。
胡伟武当时说了这么一句话:“没想到全组几十个人几个月的努力,花了上千万纳税人的血汗钱竟然是这样一个结果。”
绝望、不甘、无可奈何。
不过幸运的是,负责后端版图编辑的员工主动提出,可以手工修改版图,在连续工作了两天两夜,终于把触发器的扫描链连上。
2002年8月,我国首款通用CPU龙芯1号流片成功。在龙芯团队开始做CPU时,一些国外企业不相信中国人能做出来。
面对质疑,胡伟武常说的一句话是:“在别人都不信的情况下,做给他看。”
(龙芯1号发布会)
不过从性能上看,龙芯一号与国际一流水准的差距十分大。
根据测试,龙芯1号CPU芯片连续不停稳定可靠地运行了50天,主频为266MHz,200M主频下运行Linux的实测功耗为0.4瓦。
龙芯1号样机的实测性能和采用MIPSR5000的SGI的工作站性能相当,看起来十分不错,但是SGI公司的这一工作站是在1997年期间主推的产品,也就是说龙芯1号落后于国际主流水准整整5年时间。
(中新网报道)
甚至直到今天,最新发布的新一代处理器3A4000/3B4000依旧与世界先进水准有一定差距。其工艺制成也仅是28nm ,而英特尔和AMD已经迈向了10nm和7nm的工艺。