夯实自主安全算力底座

近日,龙芯中科在北京发布我国自主研发的新一代中央处理器(CPU)龙芯3A6000,测试结果显示其总体性能与英特尔公司2020年上市的第10代酷睿四核处理器相当。这标志着国产CPU在自主可控程度和产品性能上均已达到新高度,也证明了国内有能力在自研CPU架构上做出一流产品。

CPU是计算机系统的运算和控制核心,就像大脑一样指挥计算机各个部件的运行,堪称信息产业的基础硬件底座。不同品牌的CPU,其产品的架构也不相同。国际市场上,CPU芯片的主流架构是X86和ARM这两种,X86架构统治高性能运算,ARM架构主导移动计算,都被国外企业掌控,采用其架构的芯片需获得授权。另外,还有一种因开源免费备受关注的新兴架构RISC-V,开发门槛和成本较低。我们的龙芯则采用完全自主研发的指令集LoongArch,也就是龙架构。

CPU“中国芯”目前正在3条不同的自主创新道路上并行突破:采用X86或ARM架构的芯片量大面广,走的是引进、吸收、消化、再创新的高铁模式之路;采用RISC-V架构的芯片生机勃勃,走的是参与开放标准制定、自研关键核心技术的5G模式之路;采用龙架构的龙芯从零起步,走的是完全自主构建技术体系的北斗模式之路。

龙芯不需要任何国外授权、建立独立生态体系,走的是最难一条道路,既难在硬件设计实现,也难在软件生态支撑。一方面,芯片内部所有的电路结构、逻辑电路和物理实现都需要从零开始,缺少很多关键核心能力,需要长期艰苦努力才能从无到有;另一方面,完全自主的架构意味着不能直接使用传统生态体系的通用软件,在软件体系构建中需要做大量的生态支持工作。

龙芯处理器研发始于2001年,2002年上市的龙芯1号,性能相当于英特尔1993年发布的奔腾处理器586,与市场主流产品相差甚远。经过20多年的磨合、优化、迭代、提升,新一代龙芯的性能已跟市场主流产品基本接轨,与国际最先进同类产品的差距缩小到3年。更令人振奋的是,从市场竞争力看,龙芯的性能提升与成本控制同步取得突破,自主研发能力正转化为产品性价比优势,未来可以去开放市场里“中流击水”,而不必像以往那样依赖于政策性市场、局限于国内专用领域。这意味着,龙芯走到了二次转型的关键时刻。

自主创新不是关起门来搞创新,而是要融入开放创新生态。从生态建设看,龙芯中科也做好了转型的准备。龙架构已建成基础软件体系,得到与指令系统相关的主要国际软件开源社区的支持,同时得到国内统信、麒麟、欧拉、龙蜥、开源鸿蒙等操作系统,以及WPS、微信、QQ、钉钉、腾讯会议等基础应用的支持。龙芯中科还将龙芯CPU核心IP及龙架构指令系统开放授权给合作伙伴,支持合作伙伴研制相关芯片产品。此次发布会上,就有10家企业与龙芯中科签署合作协议,使用基于龙架构的CPU核设计超算芯片、专用控制芯片、存储芯片等多种芯片。

基于龙架构的自主体系虽已基本形成,但各环节仍较薄弱。期待龙芯这株前途远大而尚未强壮的苗木早日长成参天大树,为我国信息产业体系的自主可控提供坚实支撑。

责任编辑:李欣
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