日本能不能制造CPU,日本的半导体产业发展如何?
♕↹日本能不能制造CPU,日本的半导体产业发展如何?
我们日常接触到的电脑基本都是Wintel联盟产品,CPU也绝大多数都是美国公司的,以至于我们一度怀疑其他国家没有能力制造CPU。
CPU的标准化和小型化都使得这一类数字设备和电子零器件在现代生活中出现的频率远远地超过了有限应用专用的电脑。现代CPU出现在包括从汽车到手机到儿童玩具在内的各种各样的电子产品上。
日本并不是没有和Intel、AMD竞争,只是和苹果一样输给了IBM兼容机
上世纪70年代末美国的CPU形成了Intel的86体系和Motorola的68体系,两强争霸都想要扩大市场份额从而树立行业标准,但都受限与产能,于是找到日本厂家做代工。日本厂家以许可证的方式生产与美国兼容大的CPU,日立承接了Motorola的MC680X、MC68000,NEC承接Intel的X86,这可以说是日本CPU的起步。
由于日本半导体发展的早期是国家扶持和计划,半导体的生产几乎100%在本土企业消费了,这和美国半导体企业基本外销完全不相同。比如日立生产的半导体,很大一部分比例是用在日立的家电、精机、重机、工厂等等,而Intel的CPU则很少自己用,绝大多数都卖给其它人。这些都直接导致日本没有心思和国际接轨,自搞一套自定义的标准。80年代初的时候IBM兼容PC风靡全球,而日本自己搞了一个PC98。
80年代至90年代期间日本的电脑市场几乎被NEC垄断,PC-98系列最初也是用intel的8086,后来用自己的CPU,而PC-88系列全部用自产的CPU。NEC和IBM一样觉得CPU仅仅只是电脑的一个小组件而已,买别人生产的没有什么大不了。为了压低成本和加快研发的速度,PC-98后续型号还是选择了Intel的CPU。
正是这样的CPU和操作系统的蛮荒纪元中,IBM以及日本一手成就了X86市场,成就了Wintel同盟,扶植起了X86市场。Windows 95的出现一下子打破了PC-98和IBM之间的对抗局面,比PC-98好得太多的图形界面和软件兼容性让IBM兼容PC很快便占领了日本市场,PC-98坚持到2000年左右黯然退场。
日本曾经仅仅一门心思和IBM对抗,企图占领整个PC市场,也压根没有把Intel和微软放在眼里,也不曾想到不仅仅输给了IBM,上游的Intel等CPU厂商也一下子翻身开始把控住整个市场。
日本在CPU和操作系统的雄心壮志
1984年坂村健主导的国家项目TRON上马,是一个集电脑OS和CPU设计一体的大型计划,涵盖了从实时控制到桌面系统,从工业自动化到商业应用等等。当时的NEC、日立、富士通等日本企业,不仅有造CPU的能力,也可以对8086进行魔改,确保符合坂村健等日本其学家主导的TRON VLSI CPU架构。
TRON项目的直接结果是1987年日立发布了H8/H16/H32三款CPU,日本产品在欧美市场喧宾夺主引发了日美贸易摩擦,最终美国像日本施压导致TRON计划大幅缩小,被限定在实时嵌入式领域。Intel和Motorola也分别向NEC和日立提起诉讼,禁止他们再生产销售86、68系列兼容芯片。日企在辛辛苦苦帮助x86荣登“世界标准”后,惨遭Intel切断X86架构的授权,不得不转战嵌入式领域。
凭借开放源代码的理念,TRON嵌入式系统早在2004年就被安装到了30~40亿台家用电子设备中,远超微软Windows的装机量,TRON架构的MCU出货量也远超Intel的CPU。
日本的半导体发展之路其实很值得我们学习和借鉴
读史使人明智,日本的半导体产业是国家战略、科研、教育、产业相结合的结果,从无到有,由弱到强,并且独树一帜,是很值得我们学习的。
在我们芯片被别人卡住脖子的时候,更应该发扬“愚公精神”,不要从一开始就觉得造CPU、系统是一件很难认为不可能的事情。搞房地产是来钱快,但科学技术才是未来发展、提高人们生活水平、增强综合国力的基石,半导体的路途再艰难,砸锅卖铁也要上。
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♠‖日本能不能制造CPU,日本的半导体产业发展如何?
先说别的话题。
那就是龙芯团队为什么会选择mips架构?为什么会拿这个架构作为突破口?
龙芯定方向的时候,正是这个世界上唯一使用MIPS通用型芯片生产电脑的公司~~~SGI(硅图像)宣布进入破产程序的时候,而实际上在宣布破产前两年,SGI已将旗下相当部分的计算机转向为intel芯片上。
(附带说明一下,SGI(日本)分公司现在还正常营业)
事实在当时就已经雄辩地证明了,mips在桌面型电脑上是个失败的架构,不但竞争不过CISC的intel,同样也竞争不过RISC的PowerPC(当时苹果尚未转向intel,依然在用自家的PowerPC架构)。
就是这样一个时代背景下,龙芯团队却选择了mips作为突破口,(而且实际上当时并未考虑要取得mips授权),到底是为什么?
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这个答案其实就和日本的CPU发展有关了。
我前面说过,通用型MIPS芯片这个世界上除了龙芯团队,唯一的一家生产厂是NEC,最后的型号叫做mips r10000,一般简称为R10K芯片。
日本其实早在龙芯团队之前,就举国在mips架构上投入了大量精力,微码、实现、优化等各个领域都有大量人才和半公开的资料。
当然,日本的注意方向不是“通用型”mips,而是嵌入式CPU,这个目前仍在使用中,一般称作mips r4K系列(mips r4000)。用个非常形象的说法就是~~~~~~R4K简直就是日本的51单板机。
而龙芯团队这个年龄架构的领军人物,恰恰是中国改开后第一波,这波人,特别是公派的,是有相当数量的留日的,对日语资料的敏感性是远高于英语资料的。
而且有些本来就在日本参与了相当规模的mips开发,对mips架构轻车熟路。
所以,龙芯才会采用mips作为突破方向。
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那么日本在mips等CPU上有多大的成就呢?
可以说在日本是个生产电器的就有自行开发mips嵌入式cpu的能力。
在智能电话,(日本现在把苹果安卓等平台手机还是称作SmartPhone,简称司马风;而中国SP一般特指wince平台的智能电话,比如htc等使用的windows mobile系统手机),在智能电话之前,有过一种叫做PDA的电子设备,这种设备主要有两个系统,palmos以及windows ce。
palmos平台的pda最初使用的是摩托罗拉的龙珠作为CPU,后期有些使用arm的cpu。
而当时比较火的windows ce平台的CPU就比较复杂,当时主要是有三种类型的CPU,一种当然是现在手机U的鼻祖,ARM;(嗯,当时Intel还在生产arm cpu呢,叫做XScale,在智能手机兴起前,intel把它卖掉了),PDA以康柏为领军;一种是惠普的PDA使用的sh3;另外一种是卡西欧PDA使用的mips。
而后两种,sh3和mips都是日本生产的。
当然了,历史上的最后结局是康柏和惠普合并,hp的pda自然死亡,也就没有了sh3 cpu的用武之地。卡西欧在2002年放弃mips转用arm,正式宣布了mips在手持终端的死亡,arm大一统世界。(不过之后,docomo和日本一些比较小的公司出品的hpc还是用过一段时间的mips)
这之后,日本的一些手持游戏机还是比较普遍滴使用mips作为cpu,比如索尼的psp。
➬⇨日本能不能制造CPU,日本的半导体产业发展如何?
日本无所谓能不能制造CPU,所以也就不在意能不能制造CPU了。在日本这种可以绝对确认不用考虑市场外因素影响,包括CPU在内的任何半导体设备供应的国家来说,自己能不能制造CPU就真没有太大的意义了,因为对于日本的这些CPU下游应用商来说,他们并不在意于CPU的产地,而是更关心CPU的性价比。
正是由于在日本的厂商眼中,CPU的性价比最重要,所以日本的半导体业者在发现自己生产CPU不是一件很划算的事情后,就果断地放弃了CPU的自产计划了。因为,使用CPU的那些厂商根本不在意CPU的产地,这就让日本本土产CPU不会得到任何好处了,自然就通过市场竞争的方式,让日本放弃了CPU生产,转而去生产利润高过CPU的半导体产品了。这就是在市场这只“无形的手”的力量影响下,日本的厂商自然而然地放弃了CPU自产。
但日本厂商的最佳市场策略,却不一定适合中国。最关键的一点就是,日本的厂商在做任何战略考虑的时候,都不用太关心市场外的影响,只需要关注于市场规律就足够了。但中国厂商则是另一个极端,在做任何商业考虑之前,都要先考虑市场之外的影响会是什么?毕竟,市场之外的影响力属于降维打击,是“不可抗力”,比市场的力量大多了。
至于,日本半导体产业的发展,就真正验证了上面这个不考虑市场外的“不可抗力”说法。也就是,日本是真将自己只视为是全球半导体产业链的一环,只专心做好自己最强的那一部分产品,也就是实现利润最大化就足够了。即,日本根本不在意没有完善的半导体产业链,只要在全球半导体产业链中有“独门绝技”就够了,只要在日本最强的一环上,做到了世界最强水平就可以了。由于日本从来不担心自己会被卡脖子,所以就可以专心琢磨自己最擅长的那一环,其他的就通过市场来购买完善了。由于从来不用担心买不到,所以也就从来美想过要发展了,就比如前面说的那个CPU,日本现在是真没想过要自己做CPU啊!
➥l日本能不能制造CPU,日本的半导体产业发展如何?
曾经震惊美国的“地球模拟器”,当年排超算五百强第一位。它用的就是NEC的向量处理器。现在排名第一的“富岳”,用的也是富士通研发的A64FX.
◘↚日本能不能制造CPU,日本的半导体产业发展如何?
日本可以说任何东西都能制造,而且是高水准的制造。制造CPU更是不在话下,日本的半导体产业发展属于高精尖的水平。
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