說(shuō)到日本的CPU,很多人會(huì )問(wèn),日本有CPU嗎?確實(shí),我們日常接觸的計算機基本都是wintel,CPU基本都是美國公司的。其實(shí)日本有很多種 CPU,在中國也被廣泛應用,只是我們很難看到它,被嵌入了,不象有個(gè)什么“Intel inside”的牌子。當然,在中國嵌入式開(kāi)發(fā)領(lǐng)域,日本CPU的應用也比較少,低端的多為51、PIC、AVR系列,高端的則是ARM一統天下,總之是 八國聯(lián)軍。我想大概是因為日本CPU的相關(guān)支持工具和文檔資料大多用日文寫(xiě)的,一般中國人看不懂。相比之下,歐美的CPU就比較好接受?雌饋(lái),CPU 東西,自己的文化弱了,推廣起來(lái)也比較困難。不過(guò),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,比歐美系的CPU好用,功能全面集成度高。日本的CPU大概叫關(guān)起門(mén)來(lái)自己爽。 談CPU先要談與CPU直接相關(guān)的基礎產(chǎn)業(yè)——半導體。日本的半導體產(chǎn)業(yè)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(jìn)口。當時(shí)中國正處于文化大革命,經(jīng)濟崩潰,知識分子被關(guān)牛棚,工農兵大學(xué)生和外行領(lǐng)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(jìn)口半導體制造設備。 這時(shí)候,日本的電電公社,現在NTT的前身,相當于中國電信,發(fā)揮了很大作用。電電公社堅決采購國產(chǎn)電話(huà)交換機,并堅持使用國產(chǎn)的半導體,組 織協(xié)調日本的半導體企業(yè)協(xié)作攻關(guān)。反面則是電電公社搞壟斷,高昂的電話(huà)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(shí)驗室,國家的力量 進(jìn)行攻關(guān)。國家戰略的結果,使日本半導體生產(chǎn)技術(shù)達到了世界領(lǐng)先水平。 國家扶持和計劃,使日本半導體產(chǎn)業(yè)與美國有很大的不同。最大的特點(diǎn)是大而全,小而全,自產(chǎn)自銷(xiāo)。在初期,半導體的生產(chǎn)幾乎100%在 本企業(yè)或本集團內消費了。即使現在,也有很大比例是在本企業(yè)本集團內消費。這與美國半導體企業(yè)基本外銷(xiāo)很不相同。比如,日立生產(chǎn)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(chǎng)等等。而Intel的半導體則很少自己用,絕大多數都賣(mài)給其它用戶(hù)。原因是日本半導體的起點(diǎn)低,性能質(zhì)量 價(jià)格面并沒(méi)有優(yōu)勢,只能自產(chǎn)自銷(xiāo),大而全小而全,發(fā)展半導體是作為國家及本企業(yè)集團的戰略,而不是一時(shí)的經(jīng)濟效益。要經(jīng)濟效益還不如直接買(mǎi)美國的。 日本的這種做法,引起美國的不滿(mǎn),認為這是計劃經(jīng)濟違反了市場(chǎng)經(jīng)濟規律云云。日本人也頗不滿(mǎn),自己的電電公社雖然搞軟預算赤字財政, 畢竟還是企業(yè)。而美國的國防部則完全是軟預算,完全不講經(jīng)濟效益。就中國是市場(chǎng)經(jīng)濟的信徒,在日本半導體突飛猛進(jìn)的時(shí)候,中國迎來(lái)了改革開(kāi)放的春風(fēng),引進(jìn) 市場(chǎng)機制的葵花寶典,半導體產(chǎn)業(yè)就揮刀自宮了。同時(shí)自宮的產(chǎn)業(yè)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(jīng)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(lǐng)下,日本半導體生產(chǎn)工藝突飛猛進(jìn),但需要高超設計技巧的CPU卻沒(méi)有很大突破。中國經(jīng)歷了10年文革的摧殘,1977年 研制成功了專(zhuān)用的彈載16位CPU。美國的CPU在1970年代末期形成了Intel的86系和Motorola的68系CPU。兩強爭霸,都想擴大市場(chǎng) 占有率樹(shù)立事實(shí)上的標準,但又受限于產(chǎn)能不足。于是找到日本廠(chǎng)家,日本廠(chǎng)家以許可證方式生產(chǎn)與美國兼容的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(chǎn)的MC68就叫HD68。NEC則承接Intel的86,形成 V20、V30系的 CPU。日本沒(méi)有與國際接軌,融入國際社會(huì )的心思,喜歡自定標準,自搞一套。當80年代初IBM PC風(fēng)靡全球時(shí),日本自搞了一個(gè)PC98。手機也是自成系統。這以中國不同,在中國與國際接軌是政治正確,雄心壯志早被閹了,想自立體系想都不敢想。當 然,PC98最終沒(méi)有抵抗住IBM PC,在幾年前還是最終放棄了,但畢竟日本曾經(jīng)奮斗過(guò),很多事也是謀事在人成事在天,但奮斗的心不能死。 1984年,作為日本國策的TRON項目開(kāi)始實(shí)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(shí)時(shí)控制 到桌面系統,從工廠(chǎng)自動(dòng)化到商業(yè)應用,無(wú)所不包。目的要建立日本獨立的計算機軟硬件體系。即阻止外國系統對日本的滲透,又想在世界中樹(shù)立日本的標準。 1984年也是中國關(guān)鍵的一年。是年年底,通過(guò)了城市改革的決議,拉開(kāi)了城市改革的序幕。這一年還是“鬼門(mén)關(guān)”,無(wú)論項目是否成功, 這一年都必須下馬停止。時(shí)隔20年后,許多項目才重新開(kāi)始,或者再也沒(méi)有可能開(kāi)始了。這一年大概可以稱(chēng)為中國的“自宮年”。中國需要集中精力發(fā)展經(jīng)濟,改 善生活。我們的目的是喝水,再也不能干挖井的蠢事了,這些“奇技淫巧”還是算了吧。 作為T(mén)RON項目的結果。1987年,日立發(fā)布了H8/H16/H32三款CPU,分別是8位/16位/32位。其時(shí)日本產(chǎn)品在歐美 市場(chǎng)上咄咄逼人,即便作為86和68系CPU的第二供貨商,也有喧賓奪主侵奪美國原廠(chǎng)商市場(chǎng)份額的勢頭。這些引發(fā)了日美貿易摩擦,美國政府向日本政府施加 壓力,小胳膊畢竟沒(méi)有扭過(guò)大腿。TRON計劃被大幅度縮小,只限定在實(shí)時(shí)嵌入式領(lǐng)域。Intel和Motorola分別向NEC和日立提起訴訟,禁止它們 再生產(chǎn)銷(xiāo)售與86和 68系兼容的芯片。這些訴訟最后都在庭外和解了,作為和解的結果,H16由于酷似Motorola的68被放棄了,H32由于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(lái)。 日本歷史上有過(guò)多次失敗,但雄心壯志從來(lái)就沒(méi)有熄滅過(guò)。雖然有時(shí)必須認命,被外力宮去大半,但雄心不死,還有重生的機會(huì )。中國則精神上萎靡了,不用別人動(dòng)手,就自宮了。即便有人勸說(shuō)中國能行,但始終堅挺不起來(lái)。 日立的H8雖然是8位的CISC設計,隨著(zhù)時(shí)代發(fā)展,逐步擴展到16位和32位。并在此基礎上發(fā)展了RISC型的SuperH系列 SH1/SH2/SH3/SH4。SH1/SH2定位于實(shí)時(shí)控制領(lǐng)域,SH3/SH4則定位于信息處理。NEC則發(fā)展了自己獨自的78和V850系列。 這些CPU都定位于嵌入式領(lǐng)域,避免與美國直接沖突。嵌入式領(lǐng)域市場(chǎng)龐大并被細分,手機、游戲機、汽車(chē)、各種家用電器、各種生產(chǎn)裝 置……,這些領(lǐng)域都是日本的強勢領(lǐng)域。這些東西和我們日常生活密切相關(guān),但我們往往覺(jué)察不到它們里面計算機的存在。在嵌入式領(lǐng)域對CPU的性能要求并不很 高,很難出現贏(yíng)家通吃的局面。日本CPU的最高主頻目前還沒(méi)有超過(guò)1GHz,NEC的V850的一款CPU號稱(chēng)是世界上主頻最低的32位RISC CPU,只有20MHz,但卻有著(zhù)極低的功耗。嵌入式領(lǐng)域性能不是主要因素,有自己的特色就可以在市場(chǎng)中找到定位點(diǎn)。 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(diǎn)是集成了豐富的接口,A/D、D/A、PWM、定時(shí)器/技數器、各種通信協(xié)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(gè)完整的系列,根據具體應用的需要選擇具體的CPU型號。往往 一個(gè)單片就可以構造一個(gè)完整的應用系統。 軟件系統雖然TRON被大幅度縮小,成了uITRON,TRON前面的uI分別代表微型和工業(yè)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(huán)境。Windows CE和Linux則龐大笨重,于是uITRON占了日本近一半的市場(chǎng)份額。uITRON只是一個(gè)標準,并不是具體實(shí)現,具體的軟件有好幾種,其中也有免費 開(kāi)源的uITRON。當然這些日本CPU也能運行Windows CE和Linux。據說(shuō)SH3是世界上第一種運行Windows CE的CPU。 軟件和硬件系統的結合,使日本的CPU在日本市場(chǎng)上成為主導,外國CPU占的市場(chǎng)份額很小。這與中國不同,中國則是被八國聯(lián)軍占領(lǐng)了。日本的出版教育界也 功不可沒(méi)。有名的CQ出版社出版的電子雜志詳細介紹這些本國CPU用法和特點(diǎn),還免費贈送這些CPU的實(shí)驗板。還免費提供這些CPU的軟核,在FPGA中 實(shí)現自己的系統,用于研究和教學(xué)。學(xué)生時(shí)代的教育就使用本國的CPU,工作后自然而然就使用本國的CPU。中國的教育原來(lái)是Z80,后來(lái)是8051,于是 學(xué)生畢業(yè)后就用這些外國CPU。 國家戰略、科研、教育、產(chǎn)業(yè)相結合,使日本CPU產(chǎn)業(yè)從無(wú)到有,由弱到強,獨樹(shù)一幟。中國這四個(gè)方面相互脫節,國家戰略是建立市場(chǎng)經(jīng)濟體制,不惜摧毀自己 獨立的科研和產(chǎn)業(yè)體系?蒲忻媸菃未颡毝,在整個(gè)國家當作點(diǎn)綴存在。教育是面向世界,為留學(xué)和外企培養人才。產(chǎn)業(yè)則基本被賣(mài)掉了,外資企業(yè)挑大梁。這樣的 環(huán)境中,發(fā)展自己的CPU產(chǎn)業(yè)何等艱難。聰明如陳進(jìn)的,一開(kāi)始就認為事不可為,打磨芯片交差,科研經(jīng)費落袋。方舟則是在中途醒悟,還是搞房地產(chǎn)來(lái)錢(qián)快。就 剩下愚公龍芯繼續奮斗,但不知道紅旗能打多久。 |
日本電子產(chǎn)業(yè)確實(shí)厲害 |
好文。以前還真的不很了解 |
對日本的評價(jià)基本同意,對基國的評價(jià)就不太贊同了。 日本的一貫做法,的確是有點(diǎn)“關(guān)起門(mén)來(lái)自己爽”,這點(diǎn)在技術(shù)發(fā)展上是值得肯定的,尤其是在起步階段,是必須有這種決絕的自信心才行的;但是在經(jīng)濟、政治發(fā)展上,這種做法就不太合理了,所以,盡管日系CPU也曾輝煌一時(shí),也積累了不少基礎技術(shù),但是在歐美強大的“兼容合并”趨勢下,也終究趨于萎縮了。在這方面,只有SONY做的還算不錯,國際化的 比較早也比較徹底。其次是SHARP。 至于基國,那就不必評論了,根本就不是一碼事,俺不想浪費口水了。 |
有所耳聞,這樣聽(tīng)起來(lái)自己爽也不錯。 |
還是經(jīng)濟戰略的問(wèn)題。樓主講的不錯啊 |
有點(diǎn)感觸 |
中國人的精神都被政府某些人強制閹割了 |
樓主強 |
是啊 我們國家政府和富有階級都以用國產(chǎn)為辱,國產(chǎn)又不爭氣 老是搞偽劣產(chǎn)品 |
不妙啊 |
hehe |
樓主說(shuō)的太好了! |
閉館修煉不是不可行,關(guān)鍵是指導思想! |
最擔心的是距離越拉越大。 |
中國的教育原來(lái)是Z80,后來(lái)是8051,于是 學(xué)生畢業(yè)后就用這些外國CPU。 這句話(huà)說(shuō)到心坎上了,現實(shí)中的例子真是太多太多了…… |