“如果強調意義的話,這應該標志著我國自主信息技術體系和產業生態建設取得重要進展,疏通了我國信息產業受制于人的一個重要‘難點’和‘痛點’。” 對于廣受關注的龍芯自主指令系統架構(Loongson Architecture),龍芯中科董事長、中國科學院計算技術研究所研究員胡偉武如是稱。
據報道,龍芯自主指令系統架構(以下簡稱龍芯架構)的基礎架構通過國內第三方知名知識產權評估機構的評估,并在2021年信息技術應用創新論壇主論壇上正式對外發布。目前支持該架構的龍芯3A5000處理器芯片已經流片成功,基于新架構的完整操作系統已經在3A5000計算機上穩定運行。
一直以來,龍芯采用的都是基于MIPS指令系統進行擴展的LoonglSA指令系統,完全自主的指令架構LoongArch的發布,對龍芯來說是個重要節點,對中國信息產業來說同樣如此。業內人士評價:這對中國集成電路產業而言是一個歷史性突破。
CPU指令系統是計算機的軟硬件界面,是CPU所執行的軟件指令的二進制編碼格式規范。“部分人有個誤解,認為指令系統不就是個編碼嘛,有那么重要?但是,它支撐著整個生態體系,是計算機里最重要的標準,沒有之一。”胡偉武說,目前主流的體系有兩個,即Intel指令系統和Windows操作系統形成的Wintel生態、ARM指令系統和Android操作系統形成的AA生態。在計算機市場上,英特爾x86處理器占據超過90%市場份額。在移動端,ARM架構的芯片占據了90%以上的市場份額。
“我國目前的信息產業也主要基于這兩個體系。”胡偉武說,基于國外授權的指令系統,難以建設自主的信息技術體系和產業生態。華為是否能獲得最新的ARM V9芯片架構授權曾備受關注。“如果華為沒有得到授權,那么開發者基于ARM V9開發出來的App程序都無法在華為手機上運行。”胡偉武解釋。
在胡偉武看來,基于別人的產業可以開發產品,但不可能構建自己的產業鏈和生態。“這就好比,中國人可以拿英文來寫文章,但無法基于英文發展出我們自己的文化。”
“一個互聯網企業即便規模再大、市值再高,如果核心元器件嚴重依賴外國,供應鏈的‘命門’掌握在別人手里,那就好比在別人的墻基上砌房子,再大再漂亮也可能經不起風雨,甚至會不堪一擊。”習近平總書記2016年在網絡安全和信息化工作座談會上的這番話讓胡偉武記憶猶新。在他看來,指令系統正是我國信息產業的墻基。
“有了自主的指令系統,我們才有可能構建信息產業新格局,形成自己的產業鏈,暢通國內大循環。”胡偉武說。
龍芯的指令系統架構基于多年積累。還是將指令系統比喻成一種語言,胡偉武解釋道:“如果你沒有寫文章的能力,一種新語言有什么用?”
“經過20年的積累,在國家多項課題和政策支持下,龍芯完成了通用CPU性能的補課。”胡偉武說, “十三五”時期,龍芯CPU的通用處理性能提高了十倍,與市場主流產品的差距由“十二五”末的十幾倍縮小到20%—30%左右。
目前,即將發布的基于LoongArch自主指令系統的龍芯3A5000系列CPU通用處理性能逼近市場主流產品水平,龍芯基礎版OS在試錯中趨于成熟,架構穩定,成熟度接近Windows XP的階段。
“CPU的性能上來了,國產操作系統也日漸完善,此時發布自主指令系統架構是水到渠成。”胡偉武說。
以此為起點,我國構建自主信息技術體系和產業生態的路才剛剛開始。胡偉武堅定認為,要攻克核心技術,建立自己的生態,并在市場中不斷擴大和完善這一生態。“比如我們的電子政務、能源交通、金融等領域,要優先使用自己的指令系統,讓這個系統在應用中不斷提升性能和競爭力。”
數據顯示,龍芯在全國成立8個子公司,與60余家公司共同組建龍芯生態適配服務產業聯盟,實現資源互動。目前龍芯有超過1000多家合作伙伴,數以萬計的開發人員,打造全產業鏈生態體系。
胡偉武暢想:“當我們的市場份額到一定程度時,軟硬件開發者會主動來找我們合作,希望將來很多應用會有兩個版本,一個是基于X86系統的,一個是基于龍芯的,就像手機的應用有Andoird版和IOS版。”
“發展核心技術不要幻想彎道超車,像芯片這樣的高復雜系統能力建設需要以30年為周期,既要擼起袖子加油干,還要耐著性子堅持干。”胡偉武強調。