龍芯的野心：做既開放又自主的晶片老大

2014年，對於龍芯中科公司來說是突破進取的一年。

在這一年裡，龍芯自主研發的晶片銷量達到35萬片，相對於2013年的1.8萬片，這個增長數字所包 含的內容太多：現在基於龍芯CPU進行下游解決方案開發的合作夥伴已經有數百家，合作企業中基於龍芯CPU的研發人員已經達到上萬人規模。

經過多年的市場 培育，圍繞龍芯CPU的國產自主可控生態圈正在悄然成形。

做老大不做馬仔，龍芯的思路與對策

今年，在晶片產業兩大陣營Wintel、ARM+安桌體系之外，IBM通過OpenPower開放授權殺入進來。

現在，龍芯又憑藉自主研發的MIPS架構進入該領域。

沒有三兩三，如何上梁山？

作為龍芯總設計師的胡偉武，在這次龍芯四大產品發布上如此說到「在IT產業生態中，只有一個老大，其他都是馬仔。

」龍芯不甘當馬仔，他要當自己的老大，所以龍芯決定建立獨立於前三個體系之外的，自主可控的軟硬體體系，成為在IT產業的「多極世界」中既開放又自主的一級。

胡偉武是自信的，他認為，只有做自主可控的軟硬體技術體系，才能持續改進，形成螺旋上升，否則永遠沒有超越的機會。

最好的例證就是蘋果，它拒絕了微軟的支持，通過自主軟硬體進行系統優化，在CPU性能遠低於英特爾的情況下達到更好的用戶體驗。

龍芯清楚地認識到，每個產業體系的背後，都有各自的技術平台。

誰控制了技術平台的主導權，產業體系就由誰來控制。

正如胡偉武在大會演講中所說，產業化中更需要科學精神和實事求是的態度。

面臨「研」、「攢」、「O」（攢是指使用國外的CPU核「攢」SOC。

「O」是指掏錢委託外國人研製並取得部分產權）三條道路時，龍芯要走的只能是堅持自主研發的道路。

而做晶片，核心在哪裡？

龍芯先解決的正是CPU的核心技術問題——微架構，它也是決定性能、功耗、成本、安全性的最重要的因素。

在本次龍芯的發布會上，最重要的看點就是龍芯新一代處理器架構產品的發布。

此 次發布的龍芯指令系統LoongISA，在MIPS64架構500多條指令的基礎上，在基礎指令、虛擬機指令、面向X86和ARM的二進位翻譯指令、向量 指令四個方面增加了近1400條新指令。

同時發布的新一代高性能處理器微結構GS464E，綜合技術水平達到了與Intel的IvyBridgy及AMD 的Steamroller相當的水平。

龍芯從2010年開始市場轉型以來，把在計算所研製的晶片樣品成果轉變成產品，雖然取得一些成績，但問題一直存在。

比如，龍芯3A1000/3B1500第一代產品，雖然在部分指標方面，如3B1500浮點峰值具有世界先進水平，但通用事務處理能力較弱。

正如胡偉武所說，碰到問題和困難，不要先下結論而要找原因。

相比市場巨頭的產品，龍芯主頻只差1倍，性能卻要差10倍，為什麼？原來不考慮綜合性能，一味 追求主頻是不對的。

龍芯第一輪螺旋上升用了5年時間，沒經驗走了很多彎路，但是再經過2-3年，龍世就能完成第二輪的螺旋上升。

本次發布的龍芯第二代產 品，也是第一代結合市場需求研製的產品。

解決核心之後的整體性能優化

在解決了核心技術之後，龍芯開始著手作業系統和整體性能優化。

龍芯成立了專門的系統研發部進行基礎軟體的調優工作，比如對軟體棧進行系統性的梳理，理清各層次各模塊依賴關係。

針對薄弱環節組建專門團隊（內核、編譯 器、JAVA、瀏覽器、圖形圖象）。

以應用為牽引，結合應用需求進行針對性優化（GIS顯控）。

其次是全系統梳理、多層次優化，比如軟體結構化優化，對編 譯系統進行優化，內核優化等。

在作業系統方面，龍芯聯合江蘇龍芯夢蘭公司，推出龍芯社區版作業系統LoongNIX，該系統支持自主操系統比如中標、普華、深度、中興等，形成自主作業系統。

龍芯團隊從2011年組建了瀏覽器研發團隊，專門從事龍芯平台上主流瀏覽器的適配、開發和優化工作。

目前，兩大開源瀏覽器Chrome和Firefox均 能在龍芯平台上穩定運行。

其中，Chrome可運行版本有28/31，31版本為龍芯長期維護版。

Firefox可運行版本有4/17/24，24版本為 龍芯長期維護版。

這兩款瀏覽器支持的Linux系統有龍芯Fedora13系統、龍芯Fedora19系統、中標麒麟系統和普華作業系統，後續將進一步擴 展到龍芯平台上的其他國產作業系統中。

打造「芯」生態，發力產業鏈

歷經14年的磨礪，走過了積累期和創業期的龍芯，如何搭准晶片產業的脈路？再強的雄心壯志，也難擋商業社會的現實。

正如胡偉武所說，要改變目前中國IT產業受制於人的局面，光靠其中一、兩項核心技術或一、兩個產品的突破是沒有用的，必須要建立起自主可控的信息產業體系。

龍芯近年來除了不斷提高產品本身的研發能力之外，同時花了更大的精力在軟硬體生態的建設與完善上，目前龍芯的研發團隊雖然只有400人，但基於龍芯CPU進行下游解決方案開發的合作夥伴已經有數百家，合作企業中基於龍芯CPU的研發人員已經達到上萬人規模。

龍芯合作夥伴展示區

龍芯此次的發布會即是新品亮相，也是合作夥伴的成果顯示，龍芯除了發布新一代處理器產品外，龍芯生態圈內的數百家合作夥伴在伺服器、桌面計算機、網絡安全 及工控等眾多領域的技術產品與創新成果進行了集中展示。

國產自主可控產業鏈的各個重量級合作夥伴也全部出席。

中科曙光、航天科工、同方計算機、浪潮超越、 東軟集團、銳捷網絡、研華中國等一線品牌廠商，在大會上相繼發布了基於龍芯3A/3B/2H系列處理器的高性能伺服器、安全計算機、筆記本、加固平板、高 性能防火牆、千兆網絡交換機、高性能工控模塊等一系列優秀的產品解決方案，國產自主可控產業鏈初現。

這一系列基於國產龍芯的自主可控重量級產品的發布，對 於推進「自主可控」國家戰略具有重要意義。

曙光信息產業北京有限公司總裁邵宗有在接受記者的採訪中也表示，曙光作為龍芯的重要戰略級合作夥伴，自主可控當然是雙方合作最大的基礎。

雙方十幾年來不離不棄，也正是因為龍芯堅持自主可控的戰略路線和清晰的產品發展規劃。

建立生態的起點和終點

業內這幾年在自主CPU的指令系統（ISA）方面爭議很大。

胡偉武認為，指令系統與生態密切相關，兼容對於應用不掌握在自己手裡的企業，只能通過ISA兼容解決問題，但不安全。

所以軟體生態的終點是ISA，但建立生態的起點是應用程式接口（API）。

安卓的成功很大程度是API的成功。

因此，自主軟硬體建立生態要從API入手，然後才體現為ISA。

對此，胡偉武也表示我國在API基礎軟體方面沒有積累，差距要比CPU大得多。

對於建立軟硬體自主可控體系，龍芯的規劃是三步走策略。

其一，滿足單一應用。

自主軟硬體滿足基於嵌入式OS的單一應用。

雖然在五年前多數人對此還持懷疑態度，但是現在單一應用已經形成共識。

比如，以拿金牌為作為主要目標的HPC，也是單一應用，卻可以做到世界第一。

其二，滿足固定應用。

龍芯正在結合辦公系統、指揮系統等複雜的固定應用開展適配優化工作。

這些應用涉及OS、資料庫、中間件、瀏覽器、辦公軟體、Flash、GIS等。

再經過2-3年努力，自主軟硬體可滿足與國家安全及國民經濟安全相關的應用。

其三，滿足開放市場應用。

只要自主軟硬體在固定市場店住腳，市場占有率超過5%，就能吸引大量的軟體和應用主動加入自主軟硬生太系統，在開放市場形成自主的生態。

記者手記

走過彎路，被質疑，更可怕的是國人對國產自主產品的不信任，這是龍芯不得不面對的現實。

正如胡偉武所說，產業化中更需要科學精神和實事求是的態度。

比如， 從其對龍芯3號的自我鑑定中也可看到龍芯對市場一直保持著清醒的認識，他們沒有固步自封，他們承認自己離國際巨頭的頂尖水平還有差距。

但是與市場主流 CPU相比，在通用處理性能方面，龍芯的CPU不是最高，也不是最低，它是目前賣得最多的幾款X86 CPU的平均水平。

通用處理性能是個包含計算、訪存、IO的綜合概念，但主要指單核的處理能力。

通用處理能力與應用有關，而龍芯3A2000的帶寬密集類 應用與主流X86CPU沒什麼差距。

龍芯選擇的道路是不同尋常的，雖然過去它得到了國字頭央字頭企業的庇護，但是我們也看到，現在龍芯的純商業應用份額已經占據了三分之一的比例。

無論如何，龍芯在產業化道路上已經邁出了一步，我國自主可控產業生態已經出現。

接下來的商業市場是冷酷的，老大的位置是否能坐上，或許要看龍芯在商業市場的表現。