1. 資科人看世界之16
-20/11/2011
開發芯片不能沒有政府參與
環顧現今世界上的商業用高端微處理器(microprocessor 即應用在高速運算環境如電腦、遊戲機、視訊或高速通訊控制、智能電話等的微處理器)，都是先進國家的產品，落後國家不用說，發展中國家亦難以憑私營企業的 資源開發出一些具有市場競爭力的產品，除理論上的研究設計外，進行實際生產的工業技術及設備開發，都耗費大量人力及物力，在開發初期階段，更不可能見到什 麼有形的經濟效益，還要面對先進國家大企業的專利訴訟狙擊，沒有政府的投入，微處理器的自主知識產權根本就接近不可能，一些人聽得市場經濟的理論太多，認 為政府資助違反自由經濟，顯然並不清楚西方高尖科技和政府的關係，除了學術研究，更多是和軍事技術有關，徽處理器外，高能基本粒子物理學，太空探索，飛機 引、無線通訊，互聯網，全球定位系統等等，都是軍工研究項目，其中部份經技術經過政府審視，認為可以轉為民用後才得到公開，例如互聯網的誕生地The Advanced Research Projects Agency Network (ARPANET)、 美國太空總署NASA、歐洲原子能研究所CERN，都是政府提供資金才能運作，其中流出的人才，便成了大家所見私營企業的中堅份子。看到有網民懷疑中國人 社會無法產生西方那類高尖科技公司，最常引用來做例子的就是萬國商業機器IBM、英特爾Intel、蘋果Apple 和微軟 Microsoft 等，雖然有一定道理，研究時不拿政府錢，營運時沒有政府或半官方機構的訂單，很多今日叱吒一時的公司，未必能夠生存。在後起的電子業強國中，日本及南韓企業同樣得到政府 支援。
內地科研急起直追
內地微處理的研發比台灣還要遲十多二十年，但技術上已有後來居上的勢頭，主要是有政府直接和間接的資助，商業化則還是較落後，可惜曾出現過漢芯做假 的醜聞，一次不忠，百次不用，到今日仍令到懷疑者振振有辭，認為內地的微處理器是膺品或是山寨貨品，只是關係到國際形象，上次冒假領賞的事件，相信很難重 演，西方較嚴肅的科技刊物，比一般網民更相信內地科技已取得突破，其實他們對華人的聰明才智非常清楚，在數理邏輯的思維運算分析測試中，華人跟猶太人及印 裔人都經常居於三甲之列，高尖科技的開發項目中，相對人口來說，華裔人士參與的比例都偏高。就在下當年讀書所知，本地大學本科生考GRE或GMAT，在數 理分析部份的全球成績排列，大部份都在最頂的10%內，現在大學學位增加，不過學生對數理的興趣大不如前，人人都向錢看，還要是快錢，與金融業有關的商管 科目大受歡迎，學生數理水平不知能不能維持，但能力應該不會大變，只是社會環境影響人的取向，如果在科研工程項目能夠有足夠的有形及無形回報，人才自然投 向這一行業。有形回報最重要當然是金錢回報，其餘還包括房屋、醫療、子女教育等福利，無形回報主要是社會地位和認受性，如果大家對金融大亨或演員藝人等高 度關注及報導，孩子自小耳灞目染，容易將這類行業看成將來發展目標。在下對個別行業無意低眨，只是說出客觀事實，人才沒有流向科技研發的行業，社會大氣候 絕對有關，民間風氣講求急功近利是主因，政府政策亦不能免責。在這方面，內地比本港還好一點，起碼政府對科研投入在比例上較多，跟歐美國家一樣，科研項目 跟國防有千絲萬縷的關係，在適當時間，部份會轉為民用，抵銷部份或全部成本，如前面所舉例子，有歐美的原子能發電、衛星通訊、全球定位系統及互聯網等，其 實軍用技術轉為民用的項目遠遠多過一般人所知道的數量。
但如果只是抱著實用的功利心態，便會令科研的方向偏向應用科技，理論科學被冷落，在追趕先進國家的初期階段，這種策略無可厚非，目標及資源都可以更
集中及更有效率，可是當追到貼近階段後，沒有模仿目標，便會失去方向感，要等到別人再度有創新技術出現後，便又再重覆模仿追趕的過程。例如在通訊器材的供
應上，內地的兩家業界巨頭「華為」及「中興」，已從低端產品擴展到高端的產品市場，由於產品有價格優勢，早已成為落後及發展中國家最大的供應商，把「思科」(Cisco)迫得苦不堪
言，曾試圖用訴訟阻截對手的競爭，但看來並不成功，兩家公司近年在先進國家中亦開始提升市場佔有率，執筆時便看到美國有不知是議員還是官員提出要調查華為
和中興的企業行為，本地人慣用外國名牌，對內地品牌的認識反而不及外國人，外國人對中國製造早已習以為常，對個別品牌亦有相當認識，可是這類產品如手機、
路由器和無線網絡接收器等都是成熟產品，缺乏新意或新技術，很多關鍵芯片仍靠入口，所以利錢應該不高，聯想生產的個人電腦也面對同樣情況。電子產品沒有自
己的芯片，就等如沒有自己的技術，這不單是商業議題，還是整個華人社會的前途問題，要超越就不能靠山寨，長遠還要做好數理的基礎教育，用創新理論帶動應用
科技。
威盛VIA-華人開發處理器的先鋒
說到大中華區內華人主導的微處理項目，其實不止是內地的龍芯和飛騰，按發展的先後次序，應該先談台灣的「威盛」VIA。威盛由台灣工程師陳文琦先生及他太太王
雪紅女士(台塑集團董事長王永慶女兒)創辦，藉著生產個人電腦南北橋晶片而壯大起來，1999年併購Cyrix 及IDT的微處理器業務，開始生產 C
系列的微處理器，與Intel x86 指令集兼容，直至2007年因為無法取得新一代Intel x86
指令集授權，便加速開發自己的Isaia比例h 核心微處理器，2008年定名為威盛凌龍(VIA Nano,
從以龍命名可見處理器的中國根)，2011年已發佈四核心而低功耗的版本。威盛跟英特爾關係一直緊張，由底板晶片到微處理器，都受到知識產權及價格競爭的
困擾，沒有過人的魄力和毅力，很難堅持到今天，充份反映出單靠私人財力在西方企業具有壟斷能力的行業中打拼如何困難，威盛沒有正面硬拼英特爾個人電腦的強
項，一方面收購Cyrix 及IDT令x86
指令集的授權獲得法律依據，另一方面與AMD合作生產相關晶片組，為自己取得寶貴的時間及空間，開發自主知識產權的徵處理器，雖然輸了聲勢，但務實穩重，
不亢不卑，合縱連橫策略運用嫻熟，說是顯現華人的優秀品質亦不為過，威盛的處理器，大都用在內置系統中，但因耗電量低，甚至無須使用散熱扇，已有重返手提
電腦的趨勢，以一家私人資金經營的企業，在西方人的世界打出一片天，絕不容易，值得一記。
飛騰與天河一號超級電腦
內地處理器本來兵分三線發展，但漢芯造假被確認後便無以為繼，只餘下飛騰及龍芯。微處理器是一種廣泛應用的科技，只有不切實際的理想主義者才會覺得
應該從頭開始，先模仿，後發展，然後超越才能發揮後進者的優勢，最重要是清楚明確申報那些是別人的技術和取用的法理依據，龍芯和飛騰都是在現有的第三者技
術加上自己的研究成果而製成。
先看飛騰，無可否認，從命名及商標形象都看到英特爾奔騰的影子，在下沒有內幕消息，飛騰的技術規格，都是從公開發佈的資料得到，能知道的卻是極有限，可推
測是受到對x86指令集的兼容衍生的知識產權問題困擾，知識產權的主流理據一直是從先進地區的觀點出發，對落後及發展中地區明顯不利，但今日已發展出各種指
令解繹的技術如code morthing或虛擬機器virtual machine來繞過兼容的法律問題，假以時日，應該能夠解決，否則亦無法推出外地的商業市場，去年十一月曾短暫登上世界第一寶座的天河一號超級電腦，主要
用英特爾的微處理器，亦用上了2048個飛騰，但作用是什麼就找不到詳細資料，後來這個世界第一被日本奪回，不過他們用的也是不是日本人生產的處理器而是
昇陽Sun的sparc。
根據百度百科、維基百科及一些零散報導，飛騰是國防科技大學按國內第11個5年計劃在2001年設立的一個專項研究項目，2004年發佈的yhft -dsp/700應是第一代製成品，採用0.13微米製程，工作頻率350mhz，性能11.2gops，功耗2.99w，以聲稱的效率比同級主流微處理 器高40%，效能理論上相當於奔騰500mhz，看來應該用上減省指令才能做到，當時主要供應政府單位，不過飛騰系列似乎不止一個版本，究竟是通用處理器 還是DSP，看來要產品推出消費品市場才能清楚。今年三月最新公佈的8核ft-1000處理器，工作頻率1000mhz，共有64個邏輯執行緒，功耗 2.99w，採用65納米製程，據說效能等同英特爾的六核心處理器，由浪潮焦團負責商業產銷，正式推向民用市場，以產品來看應該確是不止一條生產線。
龍芯-神威藍光超級電腦的中國芯
再看近日大紅的龍芯，龍芯是中科院的一個研究項目，在2002年立項，最初以MIPS指令集作為技術基礎，但惹來侵權的指控，2006年通過全球第 三大(按2011資產排名)的晶片製造商意法半導體ST microelectronics 購得MIPS指令集的授權作為解決法律爭議的問題，然後用十年時間，集合共二百位工程師的力量，先後研製出龍芯一、二及三代的微處理器，剛公佈的神威藍光 超級電腦，以運算能力來說，在發表那一刻只能在世界排名20，但意義卻重大，因為電腦完全採用龍芯，最新一代的龍芯3，工作頻率1ghz，4核64bit 架構的功耗為 15w，8核64bit架構的功耗為40w，支援ddr2及3，據報導增加了二百多個指令，神威藍光超級電腦是第一台自行設計裝配的超級電腦，共用上 8704個微處理器，但嚴格來說，距離名實相符的國產電腦仍差一點，因為龍芯的晶圓及晶片封裝，還要依賴全球第三大(按2011資產排名)的晶片製造商意 法半導體ST Microelectronics 的代工服務，晶片的生產工藝和晶片的電路設計都是微處理器生產的必要元素，缺一不可，西方的晶圓生產工藝早已進入納米世紀，英特爾已時(2011年計)的 處理器已採用32nm製程，內地工廠仍在微米的製程上奮力攻關，沒有足夠精密的晶片生產工藝，多好的設計也不能投入生產，勉強生產時成本亦比較高昂，無法 打開民用市場，變成靠吃政府資金生存的項目，解體前的蘇聯，軍事科技開發只為直接服務軍事工業，太過依賴政府資金，光靠賣軍火不能抵銷龐大的開支，結果在 軍備競賽中導致經濟破產，所以科研項目，政府資助確有必要，但要量力而為，也要放眼在商業用途，盡可能成為推動民營產業發展的動力，像威盛暫時放棄個人電 腦微處理器激烈競爭而轉移到內置處理器市場的策略便非常明智，這個市場比個人電腦還要大，技術上的要求亦非常寬鬆，高低檔次的範圍很大，不必像個人電腦處 理器般一味追求高檔次的產品。
法律傾斜不利後進地區企業
在科技研發的過程中，對現存技術參考學習是正常不過的行為，談知識產權的保護，一般人其實分不清複製，抄襲、模仿、發展及創造的定義，站在現存技術 的擁有者來說，會傾向將模仿及發展說成複製或抄襲，這樣便能消滅競爭，落後的對手永遠無法追上，很多人對待落後地區的科研成果便採用這種最嚴苛及懷疑的態 度來評價，但另一方面自己卻在享用競爭帶來的好處，一些甚至若無其事地進行複製抄襲，又或繞過防禦機制設定的權限安裝未經授權的軟件，由於知識產權非常有 爭議性，最自由的理論根本不認為知產應該私有。一個人只要言論忠於自己的信念，行為符合法律(即使不合理小市民也要遵從直至取消為止），仍可受到尊重，而這些人的行為不只是有沒有侵權的問題，而是 太過自相矛盾。
維持個人言行的一致性反映出一個人的素質，在下對不合理的知產言論及法例，向來實話實說，對純粹的言論當然毌須客氣，對法例則向來表達反對但卻沒有 興趣搞什麼公民抗命，只是奇怪這樣的法例也能通過，立法會內的議員大人可能跟實務脫了節，對資訊科技更陌生，但他們也有家人，如果知道他們的兒孫子侄們較 年青的一代，都不可避免地犯了他們所訂立的法例，心情會是怎樣，科技特飛猛進，人手一部的手機或平版電腦便能比往日整整一櫃的光碟及播放器強大，但法例仍 將格式轉換(format shift)定為非法，而到今日為止，本地的多媒體內容供應商，特別是視頻類別，仍以光碟作為主要媒介載體，所以在交通工具或公眾場合拿著電話彧平板電腦 看電影或電視劇的，敢說大部份都觸犯了版權法，至於防止規避條例，更是荒謬的條例，按這條例的精神引申，任何代用物品或將物品不按指定用途使用都能說成犯 法，這條法例明顯是針對一些特別商品在個別特殊情況出現的侵權行為而度身製訂，但條文卻影響到千千萬萬其他合情合理的行為，如果嚴格執行，有朝一日，所有 貨品都只能用指定零件及耗材，例如打印機用專墨專紙，手機相機用自家電池及記憶咭，技術上難不到競爭對手便用法律來卡住用家，結果是無法嚴格執行，例如在 iphone上越獄(jail break)差不多是年青用家的指定動作，即使是安卓系統那樣開放的系統，仍有人要root 機，原因是非技術愛好人士可以理解，只要對別人不構成損害(對壟斷暴利當然有影響)，沒有必要拿法律來禁止，美國最終還是不得不豁免刑責，本地跟隨別人立 了法，卻好像沒有意思跟隨人家從善如流作出修訂，那規避法的準則究竟是什麼?
由不慬或不從事實務的人立法，便只能叫從業員無所適從，唯有不做不錯，但做官老爺可以叫人不做事便能享有高薪厚褖，而我們對顧客老闆們說這樣那樣甚 麼樣也不能做的話，那大家吃什麼?怪不得香港的數碼港有名無實，在這些法例下，如果國防科技大學或中科院在香港搞微處理器研究，隨時有可能被西方企業投訴 控告，將一切研究物品抄家，然後一些有識之士還會大事表揚，認為這樣才能體現法治精神和核心價值。
只喝倒采不幫忙-空談志氣的一群人
另外一群人，感覺上以年青人為主，對落後地區追趕先進地區的努力總愛冷嘲熱諷，從事技術工作資歷較深的人，對品牌的態度會現實得多，信任品牌是基於 事實而不會輕易盲目相信，光是資訊科技業便已淘汰了不少著名的品牌企業，例如微處理器，比英特爾先進的當年就有很多，萬國機器本身便有技術含量更高的微處 理器，在創造個人電腦時選擇8086處理器絕對不是因為技術水平高，而是要照顧消費者的購買力，再因應性價比及供應能力而決定，這樣便造就了wintel 的時代，英特爾亦由低端做起，到今天佔了低中高端的大部份市場，當日被對手嘲笑諷刺的情況，就跟現在內地的微處理器被憤青肆意刻薄嘲弄一樣，至於蘋果選用 的微處理器，也不見得就是最強的處理器，不計政府機構的大型電腦，就是一般商用電腦的處理器，也有Sun 的 Sparc， DEC 的 Alpha， HP 的PA-RISC，而且各擅勝場，但一般人對神話總有很大需求，年青人尤其是愛聽神話，表面上反叛反權威，實際上是共同製造一個新的神來推翻舊有的神，看 那些憤青的言論，可以知道他們並無扎實的技術基礎，對規格及有關的術語，則是瞭如指掌，好像那些音響、攝影及汽車發燒友一樣，其實連擴音線路，攝影技術及 機器維修都是懂說不懂做。
西方微處理器技術領先是鐵一般的事實，重要的是差距有沒有縮窄，將華人設計的微處理器極力揶揄，將西方微處理器吹捧上天，這種心理完全病態，更不要 說旨望靠這些人能追上西方的技術水平，這類人先天是華人，似乎恨不得當外國人，可惜偏偏是這類人都不似有過人之長令西方先進國家接受成為自己人。學過編程 的人都會知道，單靠熟讀一套程式語言的說明書根本就未可以寫出好的程式(也許在下見識少未見過這樣的天才)，正常都拿別人的程式參考，然後更改每個模塊 module 的變數variable 及參數 parameter 來插入自己的程式內，這種模仿及修改，是把書本上的知識消化吸收轉變成自己腦袋中的知識，不同複製及抄襲，一個普通的中學生可以把視窗系統複製安裝在一台 電腦上，但Linux 的源碼完全公開，就算給他所有的資料，亦不可能重新寫一套個人化的系統，正如拿著一部字典跟學懂一種語文是兩回事，設計一套微處理器指令說易不易，但說難 亦不難，在大學的本科課程(under-graduate course)中好像都是以概念為主，一般在研究院的課程(即後學位課程 post-graduate course)才有機會做一些設計實驗，微處理器指令是操作系統及處理器溝通的語言，操作系統的指令是操作系統跟應用程式的溝通語言，道理一樣，只是操作 系統指令設計是全軟件式設計，微處理器指令則涉及硬件線路的設計，要懂得利用邏輯開關，登錄器register/累加器accumulator來執行運算 operation及紀錄結果storage of result，對懂得的人來說，不算是天大的難事，理論上用槓桿及齒輪也可製成一個簡單的計算機(未有電子計算機時，銀行或會計師樓便曾普遍使用過一些機 械式計算機)，只是採用廣泛應用的指令集，測試及應用時都方便得多，Linux 之父當日就是嘗試設計一個簡約版的unix 系統作為大學研究功課，指令跟unix 相通但解繹器parser是重寫的，曾做過這類解繹器編寫的行內人，都知道可以用任何編程語言編寫，越高階好像越容易，但解繹器的體積便更大，視窗系統主 要用c/c++編程語言來編寫，體積和Linux 相比便大和慢得多。第二是最難不是編寫一個指令的功能，而是如何容錯(error handling)，將一些不是指令的指令排除。硬件更易比較，純粹複製的微處理器，在製程較落後的情況下，效率及功耗都會變差，如果報道屬實，現時兩個系列的微處 理器以同級處理器比較都有效能及功耗的改善，並增加了一些新的指令，那便說明是模仿然後再發展的成果，這些研究員，總比那些自以為坐在觀眾席，實際是排在 大隊的隊尾，但什麼工作也不做亦不懂做，卻只會拖自己人的後腿，還幫著別的參賽隊伍嘲笑自隊伍前排努力爭先的隊友優勝。
- 完 -
| 「威盛」VIA 飛騰 天河一號超級電腦 code morphing: http://en.wikipedia.org/wiki/Code_morphing 龍芯 意 法半導體ST Microelectronics x86 instruction set MIPS |
