基于龙芯平台的实时操作系统图形开发框架发布

呼呀 发表了文章 • 0 个评论 • 296 次浏览 • 2017-01-24 10:04 • 来自相关话题

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基于龙芯平台的实时操作系统图形开发框架是由龙芯中科技术有限公司推出的一款嵌入式系统图形开发框架,用于基于龙芯处理器平台的vxWorks、 RTLinux等实时操作系统的图形应用开发。基于本嵌入式图形框架,可以开发跨平台2D/3D图形应用,使图形程序获得硬件加速能力,以及更少的CPU 占用,有利于提高龙芯平台实时操作系统的整体性能。本框架可用于工业、安全等领域的人机交互终端,特别是有实时性要求的使用场景,例如显控、指控、电子地 图、虚拟仪表、工业控制等。
系统架构图:

1.jpg


        此图形框架基于开源版本的Qt,经过龙芯团队的定制优化可以运行在vxWorks、RTLinux等实时操作系统,并且支持2D模式和3D模式。开源版的 Qt的3D模式仅有powerVR显卡,并且依赖于powerVR的SDK才可以正常应用。此框架完全没有这样的限制,只要显卡支持OpenGL,就可以 通过此框架显示3D应用程序。
        在此框架上开发应用程序可以统一使用Qt提供的开发环境即可。在此框架支持的实时操作系统上仅需要一套源代码,重新编译就可以在不同的实时系统下运行。 VxWorks系统对于Qt的模块支持有QtCore、QtGui、QtNetwork、QtSvg、QtXml、QtXmlPartten,而 RTLinux则可以支持Qt为linux提供的全部模块。
        在vxWorks下传统的界面编程组件windML的编程操作过程复杂繁琐,并且不是所见即所得的可视化编程;在此组件中完全抛弃了vxWorks图形界 面对windMl的依赖,加入独立操作显示器的模块和鼠标键盘模块,不仅如此,此组件在开发界面应用的过程中是所见即所得的,操作非常友好。

2.jpg


        本框架提供OpenGL2.1编程接口,支持RS780、M96等AtI显卡,未来将提供E6760、E8860等显卡支持。
        框架的发布标志着龙芯平台实时操作系统的图形开发有了统一的API接口标准,将对推进龙芯平台生态建设起到积极的促进作用。
 

龙芯梦兰自主国产电子签到及会议管理系统 助力苏州第十二次党代会

代表月亮消咩尼 发表了文章 • 0 个评论 • 173 次浏览 • 2017-01-24 10:02 • 来自相关话题

原文鏈接--->http://www.loongson.cn/news/company/478.html   2016年9月26到9月30日,中国共产党苏州市第十二次代表大会胜利召开。在省委办的指导下,由苏州市委机要局组织,江苏龙芯梦兰信息安 ...查看全部
原文鏈接--->http://www.loongson.cn/news/company/478.html
  2016年9月26到9月30日,中国共产党苏州市第十二次代表大会胜利召开。在省委办的指导下,由苏州市委机要局组织,江苏龙芯梦兰信息安全技术有限公 司研发的全国产化电子签到和会议管理系统大放光彩,为国产基础软硬件系统产业化应用推广打下了良好基础,并为建国67周年国庆献上厚礼。
     

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        该系统安全可靠、使用方便、响应迅速等特点深受与会代表的好评。代表们通过亲身体验,了解到这是我国首个全国产的电子签到和会议管理系统时,更是刮目相看,纷纷称赞国产信息技术的进步。

7.jpg


        该系统主要由国产龙芯处理器、国产昆仑固件、国产操作系统、国产达梦数据库和国产中间件等核心基础软硬件构成,应用软件由苏州国泰新点软件公司协同开发, 是国内首款全自主的会议签到和管理系统,能从根本上保障国家党政军会议的信息安全。该系统包括国产射频通道机、国产签到终端、国产查询终端、国产服务器、 国产打印机等组件,主要功能有会议签到、会议查询、会议统计、会议显示、会议打印、缺席提醒等,支持代表证、身份证验证,支持正式代表和列席代表等多种签 到模式。它对网络中断、掉电、刷卡失败等突发异常情况具有良好的容错能力,考虑了各种会务细节,能够满足高可靠要求的大型会议场合。龙芯梦兰是自主可控信 息技术和产业的开拓者和引领者,一直致力于以龙芯为代表的国产CPU的产业化应用和推广,该系统的成功应用更坚定了我们为国家信息安全提供基础保障的信心 和决心。

龙芯3A2000主机架设个人WEB服务器的体验和详细安装步骤

呼呀 发表了文章 • 0 个评论 • 192 次浏览 • 2017-01-24 10:01 • 来自相关话题

原文链接:龙芯3A2000主机架设个人WEB服务器的体验和详细安装步骤 2016年8月,通过龙芯俱乐部的《龙芯团购》(网址http://www.loongsonclub.com)购买了一台3A2000的主机,在点击下 单的时候心里咯噔 ...查看全部
原文链接:龙芯3A2000主机架设个人WEB服务器的体验和详细安装步骤

2016年8月,通过龙芯俱乐部的《龙芯团购》(网址http://www.loongsonclub.com)购买了一台3A2000的主机,在点击下 单的时候心里咯噔了一下,感觉好像在梦里。下单后团购网负责人马上联系了我,怀着万分激动的心情等待,作为一个关注龙芯10年的爱好者,终于要第一使用国 产的龙芯电脑,完成一个许久的夙愿,到货后迫不及待开箱,发现机箱不大,类似广场舞上音响,我还发了个微信朋友圈让朋友们猜猜是什么,结果24小时内猜什 么的都有,比如:微波炉、音响、充电宝....,就是没猜到是龙芯电脑主机,果然高端大气上档次!开机后查看配置,个人感觉在台机挺高,已经超过了我现在 用主机的配置,固态硬盘、8G内存,还赠送了U盘。
开箱附图:

1.jpg


        命令行查看系统构架和系统操作系统,经查为mips平台的fedora2.1的64位系统。如果想使用更优好的用户桌面体验,还可以向俱乐部请求用 deepin的龙芯版,不但界面接近苹果操作系统,而且桌面软件更完善,而且有软件商店直接像苹果商店一样安装软件,主要是的已经移植了QQ最新版。
        命令行查看CPU的情况,以下附图说明是4个999Mhz频率的核心
        使用ifconfig命令行查看网卡的情况
        使用htop系统资源情况(安装htop命令可以使用sudo yum install htop 一行命令即可),使用htop直接查看系统资源占用详细情况,可以看出,在无图形界面的情况下,系统对cpu的占用率极低。
一、作为办公用主机的体验。
        虽说是拿来做服务器用,但仍好奇先把玩一番。就先后体验了办公软件WPS和网页版QQ,微信以及Kodi视频播放。经初测:libreoffice在打开 文档、电子表格以及幻灯片速度快,满足办公完全没问题,唯一不足是字体不够全,建议系统应配套默认的仿宋体。由于腾讯无最新版的QQ支持,登录web页面 登录腾讯的网页版QQ和微信均能正常使用。在线视频播放软件我选择了《龙芯》官网推荐的kodi,使用命令行安装命令:sudo yum install kodi 。一行命令就安装成功,安装成功后选择了国内媒体库。即可播放国内的连续剧,我是在网上下载了新浪的影视库插件。关于kodi的使用请详见龙芯官网的说明 http://www.loongson.cn/news/company/466.html
        因此,可以说,龙芯作为办公用性能已经完全满足。如果结合娱乐使用,请建议安装国人开发界面目前最漂亮的linux系统,deepin版的龙芯版,支持将更丰富。
龙芯上使用libreoffice附图:
    
2.jpg


二、作为个人WEB服务器的使用,安装linux+mysql+apache+php。
        打开系统终端,进行安装调试,以下为个人调试的示例,请做参考。
1、首先更新软件源,完善组件和系统依赖包,提高安全性。
sudo  yum  update
sudo  yum  upgrade
sudo yum list installed mysql*
2、安装mysql数据库
rpm -qa|grep mysql  ##查看是否还有mysql软件,有的话继续删除
##########安装mysql
sudo yum install mysql  mysql-server  mysql-devel  -y
#mysql的几个重要目录
/var/lib/mysql/     #数据库目录
/usr/bin            #相关命令(mysqladmin mysqldump等命令)
service mysqld start  #启动mysql
mysql -uroot  #进入mysql
SET PASSWORD FOR 'root'@'localhost' = PASSWORD('123456');   ## 修改mysql密码为新密码
grant all privileges on *.* to root@'%' identified by '123456';   ## 授权超级用户远程连接,仅测试用
create database mytest;
grant all privileges on mytest.* to mytest2016@'localhost'identified by 'shujukubendifangwen-666';
flush privileges;
systemctl enable mysqld.service   #为MySQL创建启动连接 (这样 MySQL 将随系统自动启动)并启动 MySQL服务。
        安装成功后的截图

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        安装好mysql后大家可能惊奇的发现,提示不是mysql而是MariaDB数据,MariaDB数据比mysql兼容行更强,数据的查询速度更快,而且说有的mysql命令和设置均兼容MariaDB数据的操作。
        MariaDB数据简介:MariaDB数据库管理系统是MySQL的一个分支,主要由开源社区在维护,采用GPL授权许可 MariaDB的目的是完全兼容MySQL,包括API和命令行,使之能轻松成为MySQL的代替品。在存储引擎方面,使用XtraDB(英 语:XtraDB)来代替MySQL的InnoDB。 MariaDB由MySQL的创始人Michael Widenius(英语:Michael Widenius)主导开发,他早前曾以10亿美元的价格,将自己创建的公司MySQL AB卖给了SUN,此后,随着SUN被甲骨文收购,MySQL的所有权也落入Oracle的手中。MariaDB名称来自Michael Widenius的女儿Maria的名字。
        MariaDB直到5.5版本,均依照MySQL的版本。因此,使用MariaDB5.5的人会从MySQL 5.5中了解到MariaDB的所有功能。
        从2012年11月12日起发布的10.0.0版开始,不再依照MySQL的版号。10.0.x版以5.5版为基础,加上移植自MySQL 5.6版的功能和自行开发的新功能。
3、安装apache的http服务,提供WEB服务
        命令行如下:
sudo yum list http*  #查看http的软件安装包
sudo yum install httpd.mips64el httpd-devel.mips64el  #选择安装相应的服务
sudo yum install php-ZendFramework-Db-Adapter-Pdo-Mysql.noarch   #安装pdo组件,经测试,支持loongson架构
/var/www/html/     #网页更目录
/etc/httpd/conf/   #设置目录
systemctl enable httpd.service   #系统在开机时启动Apache
发现问题,php代码编写时不支持<?  ?> ,在嵌入显示时,一定要按照规范写为:<?php  ?>
4、不带界面的命令行启动
        由于作为服务器使用,没必要使用图形化操作界面,使用纯命令行启动更能节省内存和CPU资源。
        因为在Fedora中没有/etc/initab文件我们不方便从这里设置它的runlevel target,但是Linux又给我们提供了一个强悍的工具systemd,我们可以用system来链接默认的启动级别,所以开始吧!
        以下介绍三种方法:
(1)删除目标链接并创建新的符号链接(从命令行启动)
ln -sf /lib/systemd/system/multi-user.target  /etc/systemd/system/default.target
(2)从图形界面启动

5.jpg


把multi-user.target替换为graphical.target即可。
ln -sf /lib/systemd/system/graphical.target  /etc/systemd/system/default.target
代码解释
ln命令是一个在文件之间建立链接的命令,默认情况是硬链接(hard link),我们要用的是符号链接(symboli link),它可以为在不同文件系统中文件创建链接。
-s  创建符号链接
-f   删除已经存在的同名链接
        安装php成功后,在无图形界面,命令行开机的情况下开机,资源占用情况:
        在有图形界面的情况下,开机17天系统资源情况,由于我开的软件较多,内存占用在正常范围内
        系统组件,特别是PDO的支持正常。
        对mysql(MariaDB数据)和sqlite数据库的支持
        使用工具连接MariaDB数据,依然正常
        在3A2000做服务器搭建通用的ecshop演示
        首先在ecshop官网http://yunqi.shopex.cn 下载UTF8的源码
        修改源码中一下目录的bug:
a、\includes\lib_time.php on line 28
在28行前边加一行date_default_timezone_set("PRC");
b、/includes/cls_template.php on line 422
只要422行把这一句拆成两句就没有问题了  $tag_sel = array_shift(explode(' ', $tag)); 改成: $tag_arr = explode(' ', $tag);  $tag_sel = array_shift($tag_arr);
c、/includes/cls_template.php on line 300
return preg_replace("/{([^\}\{\n]*)}/e", "\$this->select('\\1');", $source);
替换为:return preg_replace_callback("/{([^\}\{\n]*)}/", function($r) { return $this->select($r[1]); }, $source);
d、/install/includes/lib_installer.php on line 31
lib_installer.php文件,将第31行代码中的return cls_image::gd_version();改成:$p = new cls_image();return $p->gd_version();即可解决。
e、/includes/lib_base.php
 第346行return cls_image::gd_version(); 改为 $p = new cls_image();    return $p->gd_version();
上传upload内的源码到龙芯3A2000服务的某目录,我这里上传到echsop目录,并将该目录的权限设置为可写。
进入http://XXXXX/install 进行安装。
        在龙芯3A2000的mysql上新建个数据库用于安装ecshop,我这里新建了名为ecshop的数据库,字符集设置为UTF8,然后安装界面进入下一步:
        安装完成后进入首页,运行稳定,点击反应速度很快。

        通过对国产龙芯CPU 3A2000主机的试用,首先说图像化界面,给我最深的感触是稳定!我操作图像化界面系统,未发现因为CPU的问题重启、死机的情 况,因为系统问题重启死机的情况也未发生,但发生一下应用程序执行错误的情况,这在linux系统上很常见,和CPU没什么关系,这个是国产软件的生态问 题。其次说重点就是我作为php的web服务器的使用体验,我通过系统软件监控,开机后从未发生过重启的现象,正常工作的情况下打开各种服务直接流畅,与 intel平台安装的linux系统没有区别,因此可以说在服务器操作层面,国产龙芯CPU替代intel系列的linux服务器在兼容和生态圈方面已经 很棒。因为常用的依赖包、插件、组件在源里已经移植,直接使用命令编译安装即可,十分方便。在常用的公司、学校、政府机关使用自主可控的国产龙芯服务器部 署web网站我因为完全可以胜任了。一方面是稳定性好,另一方面使用了国产CPU不再担心境外产品可能预留后门的隐患,大大提高了整个系统的安全性和抗网 路攻击的能力。往小了说提高了本单位本部门的系统的安全性,往大了说是为国家的网络信息安全建设增砖添瓦! 
 

我们的龙芯3号---致龙芯15周年

代表月亮消咩尼 发表了文章 • 0 个评论 • 156 次浏览 • 2017-01-24 09:59 • 来自相关话题

原文鏈接http://www.loongson.cn/news/company/479.html 2016年是红军长征胜利80周年,2016年研制成功的龙芯3A3000处理器即以CZ80命名,每颗芯片的硅片上都刻有CZ80字样。     ...查看全部
原文鏈接http://www.loongson.cn/news/company/479.html
2016年是红军长征胜利80周年,2016年研制成功的龙芯3A3000处理器即以CZ80命名,每颗芯片的硅片上都刻有CZ80字样。
        1936年10月,红一、二、四方面军经过艰苦卓绝的努力,三大主力会师,开创了中国革命的新局面。它雄辩地表明,只要坚持理想,实事求是,中国共产党完全有能力摧坚于正锐、挽澜于极危,从重大挫折中走出来。
        2016年10月,以长征胜利80周年命名为CZ80的龙芯3A3000处理器研制成功。它雄辩地表明,只要坚持自主研发,进行持续改进,自主研发的CPU性能完全可以超过引进技术的CPU,满足自主信息化需求。
        2016年10月7日,我怀着虔诚的心情走进毛主席纪念堂,向毛主席汇报龙芯3A3000的研制成功。步出毛主席纪念堂,我感慨万千。当十年前我开始龙芯3号研制时,完全没有想到龙芯3号系列CPU发展道路之曲折,奋斗之艰辛,付出之巨大。
         2006年9月13日,以长征胜利70周年命名为CZ70的龙芯2E通过科技部组织的验收,时任科技部部长徐冠华亲自参加了龙芯2E的验收会。龙芯2E 的研制是“十五”末国家863计划紧急安排的一个任务。当时“汉芯”造假事件被曝光,加上“十五”863计划早期支持的龙芯2C没有达到合同要求的 SPEC CPU2000分值300分的目标,自主处理器研发受到普遍质疑。2005年4月,科技部高新司领导把我叫到办公室,问我到2005年年底前能不能完成 863计划“十五”初制定的主频1GHz、SPEC CPU2000分值达到500分的目标。我说剩下不到一年时间,肯定来不及。他说根据有关规定,项目时间到期后三个月内(即2006年3月底前)提出验收 申请就算按时完成。我硬着头皮接了该任务,因为我知道如果“十五”的任务完不成,那“十一五”国家是不是还支持自主CPU研发就成问题。经过艰苦的努力, 龙芯2E在2005年11月底交付流片(把设计好的技术文件交给芯片生产厂家进行生产),2006年3月18日流片成功,达到了技术指标。虽然达到这些指 标有些勉强(SPEC CPU2000分值达到500分是计算所的编译组做了很多编译优化实现的,但SPEC CPU的测试是允许进行编译优化的),但毕竟完成了指标。龙芯2E的意义从徐冠华部长参加完验收会后接受新闻联播记者采访时说的一句话可以看出:龙芯2E 的成功表明,我国在“十五”期间安排的自主CPU研发是成功的。这也为“十一五”期间国家继续支持自主CPU研发打下了基础。
         2005年深秋,利用龙芯2E流片后等待芯片回来的时间我带着部分龙芯课题组的骨干在香山别墅讨论龙芯3号的结构方案。香山别墅和香山饭店一样在香山公 园内,但比香山饭店便宜而且清静。香山别墅三天讨论的成果是基本明确了龙芯3号系列CPU的可伸缩互连结构以及基于目录的Cache一致性协议。龙芯3号 的互连结构中,每个结点四个处理器核通过交叉开关进行全相连,结点间(不论片上还是片间)通过可伸缩的mesh网络相连;多核的Cache一致性采用基于 目录的一致性协议,目录设置在片上共享的最后一级Cache(LLC)上。上述结构有别于当时主流的环状多核互连以及基于侦听的Cache一致性协议。现 在看来,该结构是成功的,目前商用主流处理器随着核数的增加也越来越多采用可伸缩的互连结构以及基于目录的Cache一致性协议。
        在香山别墅的讨论中还明确了龙芯3号片内集成内存控制器以及HyperTransport(简称HT)接口。HT是AMD主推的系统总线接口。当时计算所 高性能中心与AMD合作紧密,希望我们使用HT接口。此外HT接口比较开放,只要每年交5000美元就可以用于商业应用,但AMD开放的HT接口不支持多 片互连的Cache一致性协议,我们自己进行了扩充。曾经有一段时间,我后悔选择了HT总线,觉得HT总线不如PCIE总线普及,一是HT总线没有现成的 PHY(片内高速接口模块)可以买到,每次工艺升级都需要定制HT的PHY,而PCIE的PHY有很多;二是PCIE接口的外围器件很多,而HT接口的桥 片只有AMD有。但现在觉得选用HT是对的。HT是系统总线,协议简单高效,相当于Intel的QPI系统总线,而PCIE是IO总线,通过HT总线可以 方便地把多片龙芯3号直连起来形成多路服务器。虽然每次工艺升级都要定制HT PHY,但可以使龙芯CPU不依赖别人的IP,自主性强。龙芯3号所有CPU中,没有一款CPU需要到厂家merge第三方IP。尤其是龙芯3A2000 和3A3000,除了厂家提供的标准单元库、单/双端口RAM以及低速IO单元,每一行代码(包括CPU核、内存控制器、HT控制器、互连网络等)以及每 一个定制模块(包括多端口寄存器堆、锁相环、HT PHY、DDR2/3 PHY等)都自主设计。至于外围桥片,龙芯已经开始研制并提供外围桥片,桥片上支持足够多的PCIE接口。以后不论AMD是否继续发展HT接口,龙芯都能 自成体系往前走了。
        香山别墅会议的另外一个成果是明确了龙芯抗辐照CPU的发展。有一天晚上8点左右,我们正在会议室热烈地讨论龙芯3号的结构,当时在计算所科研处工作的夏 洪流和傅信国给我打电话说是要来跟我谈一个项目的事。他们到香山别墅已是晚上9点多,我们就坐在香山别墅的走廊尽头谈,他们说科学院有一个抗辐照CPU的 预研项目,希望龙芯课题组来承担。我刚开始不愿意做,结果他们好说歹说地让我勉强答应了,当时的一个理由是领导每年对他们争取的项目经费有要求,我如果不 做这个抗辐照CPU项目,他们的任务就完不成了,我头脑一热就答应了。现在龙芯抗辐照CPU已经随着以北斗为代表的多颗卫星在天空翱翔,每年还为龙芯公司 带来较可观的收入,成为龙芯公司的战略产品并开始走向系列化。真是非常感谢夏洪流和傅信国那天晚上的苦口婆心。
        在龙芯3号结构基本确定后就展开了龙芯3号CPU的研发。但当时“十五”863课题结束了,“十一五”“核高基”(即“核心电子器件、高端通用芯片和基础 软件产品”重大专项)课题迟迟启动不了。为此,科学院对龙芯3号的研制给了500万元的前期经费支持(执行期限2007年1月到2007年12月)。科技 部高新司冯记春司长得知龙芯3号的第一款芯片龙芯3A1000已经基本完成设计,但缺少流片费时,在863计划内紧急安排了2000万的经费支持龙芯3号 的研制(执行期限2008年1月到2010年12月)。原计算所所长李国杰院士曾经在计算所中层干部会上当众点我的名说,“胡伟武,你不能以任何经费的理 由放缓龙芯3号的研制,计算所就是砸锅卖铁也要支持龙芯的研发”,并在所内设立了一个经费没有封顶的课题,到2010年龙芯第一笔“核高基”课题经费到账 时,龙芯课题组已经预支了计算所七、八千万元经费。
        在龙芯3号研制过程中,作为中法两国在IT领域战略合作的一部分,科技部安排龙芯CPU在意法半导体流片。2006年10月26日,在胡锦涛总书记和希拉 克总统共同见证下,中国科学院与意法半导体在人民大会堂签署了关于龙芯CPU战略合作的文件。基于龙芯2E的成功,意法半导体还花三百多万美元授权费购买 了龙芯2号系列产品的授权,其中龙芯的第一个产品芯片龙芯2F于2007年7月31日流片成功,目前仍在大量应用中。后来意法半导体由于自身业务的原因终 止了购买龙芯2号系列的产品授权,计算所收回了龙芯2号的产品权利并同意不再收取剩余的三分之一左右授权费,但我们从龙芯2F的研制中学会了意法半导体的 芯片质量管理,学会如何把一个样品变成产品。龙芯CPU在意法半导体的流片一直延续了下来,龙芯3A1000即使用意法半导体的65nm工艺流片。
        不记得经历了多少加班加点,龙芯3A1000于2008年底交付流片。只记得流片前的几个月每天晚上十点开例会安排工作。晚上十点例会是非常高效的一种工 作方法,会后大家把有关设计在EDA服务器上跑起来再回家,第二天早上上班时刚好跑出结果来;如果是早上上班后开始在EDA服务器上跑,基本上大半天就在 等待服务器运行出结果中度过。在此后龙芯CPU问题的攻关中,一直沿袭了晚上例会安排工作的方法。
        2009年5月20日龙芯3A1000晶圆生产下线,9月28日样片回来,成功启动操作系统,主频800MHz-1GHz。这是龙芯CPU第一次启动多核 操作系统,免不了调一通。印象最深刻的是10月2日晚上熬了个通宵,一起的有王剑等人,刚开始是挨个核跑单核操作系统,把每个核都跑一遍,再把多核操作系 统搞稳定,一直到第二天早上才弄完。
        中国科学技术大学的陈国良院士曾经在2007年用三百多颗龙芯2F搭建了峰值性能达到1TetaFLOPS的高性能计算机KD50。在龙芯3A1000出 来以后又用80颗龙芯3A1000搭建了KD60高性能计算机。在KD60运行LINPACK过程中,总是出现偶发性错误。这个错误如果单个芯片跑一个月 也碰不上一次,只有像KD60这样80多片一起跑才会一天碰到一次。有三个多月的时间,我们一直进行各种尝试,试图定位该错误并明确其机理。现在只记得 2010年春节的大年三十晚上还在跟当时负责软件的高翔商量进行各种尝试,缩小搜索范围。一直到春节后才定位了这个错误,错误的原因是当访问Cache失 效,从内存回填(Refill)数据时,同时回填一级和二级Cache,通常为了提高性能,这是应该的。但在某种极端情况下出现了错误,即二级Cache 的回填由于二级Cache忙需要等待,而处理器核得到一级Cache回填数据后继续运行,该数据被修改后再从一级Cache中替换出来写回二级 Cache,替换回来的新数据写到二级Cache后,从内存回来的老数据再回填二级Cache把新数据冲掉了,从而引起错误。这个问题以及其它的小问题导 致龙芯3A1000进行了第一次改版并于2010年5月中旬流片,10月底第一次改版流片成功,然后开始了小批量生产。
        龙芯3A1000在2012年又进行了第二次改版。第二次改版主要是双路直连时在特定访问序列下导致两片间的互连网络死锁。大致机理是HT协议的虚通道只 有三个,分别是POST、NONPOST、RESPONSE,而龙芯的片上网络协议AXI有五个实通道,分别是读请求、写请求、写数据、读响应、写响应。 于是在通过HT传输Cache一致性协议时,就将写请求与写数据合并一个通道,读响应与写响应合并一个通道传输。Cache一致性协议要求写响应不能被 堵,而读响应通道发出的二级Cache给一级Cache的一致性请求有时会因为一级Cache处理不过来而被堵住,这时就会顺带堵死写响应通道,导致死 锁。当时解决的办法是在HT原有三个虚通道的基础上增加了第四个虚通道并且允许写命令与写数据之间插入写响应包。3A1000的第二次改版还解决了HT互 连时一个异步握手的问题。3A1000的第二次改版于2012年2月下旬流片,2012年8月中旬流片成功。至此龙芯3A1000就很稳定了,至今还是龙 芯销售的一款重要芯片,尤其是在工控领域。
        现在回头看,龙芯3A1000的研制是成功的。3A1000是我国第一个四核CPU芯片。在3A1000的研制过程中,我们掌握了多核CPU的片内互连及 Cache一致性技术,以及片间多路互连技术。直到今日,龙芯仍然是唯一能支持多路服务器的自主CPU。在最近国外CPU企业对中国企业的CPU技术授权 中,支持多路服务器的技术受美国政府限制还是不能给中国的。龙芯3A1000的处理器核沿袭了龙芯2E和龙芯2F的处理器核结构,虽然在MIPS64兼容 性方面有较大改进,性能只进行了局部优化。龙芯3A1000处理器核的性能略高于Pentium III的水平,在2006年龙芯2E刚出来时这个性能还说得过去。龙芯3A1000仍沿用该处理器核有点慢了,但在应用比较固定的很多领域还能用,按理说 龙芯的下一款CPU应该致力于处理器核的性能优化,大幅度提高通用处理性能,但在学院派的思想主导下,随后的龙芯3B走了弯路,使龙芯遭受了挫折。
        龙芯3B的研发得到“核高基”重大专项的支持,是在龙芯团队转型成立公司(龙芯中科技术有限公司)以及有关部门大力展开自主基础软硬件应用试点的背景下展 开研制的。2010年把龙芯课题组转型成立公司是下了很大决心的,当时已认识到不能脚踩两只船,办企业和做研究不一样,即使呕心沥血,也是九死一生,因此 一定要专心,要求绝大多数技术骨干都从计算所辞职。像张戈25岁就已经是副高职称,是学术上很有前途的苗子,也毅然从计算所辞职。下这么大决心,与我当时 担任全国人大代表,对中央以企业作为创新主体,科技创新要为经济社会发展服务的精神非常了解有很大关系。尤其是在“十七大”报告中,传统的“科教文卫”不 再单独作为一个板块,科技创新直接在经济发展的第一部分来描述,对我触动很大。龙芯公司的成立得到很多领导专家的支持。除了李国杰所长的大力支持外,路甬 祥院长专门批示,要求科学院有关部门落实龙芯团队的股权激励。原国家外专局局长马俊如从2006年起就曾多次对我说,龙芯在科学院里面已经做得很好了,不 能再好了,要想更好,就必须下海办企业;在成立企业后马局长又给了我很多指导。工信部的电子司司长丁文武也给了我很多鼓励。
        龙芯3B的研发工作在2008年底龙芯3A交付流片后开始全面展开。首款龙芯3B1000继续基于65nm工艺,目标主频800MHz-1GHz,八核结 构,每个核包含两个256位向量部件,峰值浮点性能达到128GFLOPS,这在当时处于世界领先行列。龙芯3B1000于2010年6月20日左右流 片,2010年11月底回来第一批芯片。但第一批芯片回来测试并不顺利,连操作系统都启动不了。很快就找到了原因:由于芯片可测性设计部分的逻辑设计错 误,在功能模式下误把内存引脚置为测试状态,导致芯片访问不了内存,通过FIB(用离子束改变硅片上的连线)修复后功能正常。
       这是一个重大的打击,龙芯历史上从来没有犯过这样简单的错误,而且在同一时期流片的龙芯1A、龙芯2I等芯片也出现了由于简单工作失误引起的错误。究其 原因,是龙芯团队在2010年初从课题组管理机制转向公司管理机制的过程中,原来“作坊式”的设计流程被打破了,“工业化”的设计流程没有建立起来。在课 题组阶段,我作为课题组长,每颗芯片从结构设计、逻辑设计、功能验证、可测性设计、定制设计、物理设计各个环节从头盯到尾,及时协调各组的配合,关注每一 个细节,因此没有出现管理上的错误。而在3B1000的研制过程中,龙芯课题组转型成立了龙芯公司,我的主要精力转向公司,芯片研发的总协调人缺位,导致 频频失误。痛定思痛,从此我着手芯片研制的质量体系建设,建立了“五步法”(立项、方案、签核、测试、结项)研制过程,并详细规定了每个阶段的研发和审核 内容。在此后龙芯公司进行的几十次流片中,没有出现过严重的质量问题,而且比我作为课题组长天天盯着效率高很多。
        龙芯3B1000首款流片不成功促使我们马上进行改版,好在只要改一层金属,时间和费用上都比较省。3B1000的第一次改版2011年2月初流片,7月 初回来,调试比较顺利。但在压力测试时又出现死机现象,经过几个月的攻关发现又是死锁问题。大致机理是一个处理器核访问其它结点的内存时,写地址和写数据 是分开发出的,结果在另外一个结点的处理器核也过来访问内存,而且同时有几十个这样的互相访问时,写地址过去了但写数据互相堵住,导致死锁。避免死锁的办 法是要求写地址和写数据保持原子性,即必须一起发出和传输。为此龙芯3B1000进行了第二次改版,于2011年12月初流片,2012年4月底回来。从 此达到稳定状态。
        在掌握65nm工艺的基础上,我们于2009年11月开始评估32/28nm工艺,并准备把它作为龙芯CPU的下一个工艺结点。2010年12月选定 意法半导体与三星合作的32nm工艺并开始八核3B1500的设计。3B1500基于3B1000的设计,主要通过工艺升级提高性能,同时做了局部的性能 优化,尤其是在处理器核中增加了私有二级Cache。2012年1月中旬完成3B1500的设计并交付流片。2012年8月底拿到样片,初步测试正常,频 率从3B1000的900MHz提高到1.25GHz(最高可达1.5GHz)。在经过测试后对该芯片进行了万片规模的小批量生产。在应用验证过程中,出 现了在很大的应用压力下个别芯片不稳定现象。刚开始觉得是个体问题,后来出现的次数多了,开始于2013年1月31日组织人员攻关定位问题,查找机理。也 是每天晚上召开例会讨论,安排各种尝试,在这个过程中发现了几个软硬件磨合的问题并通过软件调整后,出问题的概率小了很多,但问题如幽灵般还在。直到 2013年4月12日,才抓到了该问题。这个问题是从3B1000到3B1500改版过程中引进的,为了提高性能,处理器核收到多个维护Cache一致性 的无效请求时,原来每两拍才能处理一个,改成可以连续处理,导致清除LL/SC同步指令的同步位llbit时错了一拍,误把IO DMA引起的Cache无效请求当作0号处理器核的Cache无效请求(IO DMA的编号刚好为0,与0号处理器核区分不开),通过软件调整可以规避此问题。经过批量测试,原不稳定现象消失。
        为了从根本上消除该问题和其它一些小问题,我们对3B1500进行改版。改版时根据生产厂家的建议,工艺从32nm迁移到28nm,于2013年4月底流 片,10月底收到样片,功能正常,但成品率极低,与厂家确认后明确是厂家生产问题。厂家又建议我们恢复到32nm工艺流片,并以某种方式补偿此次流片费 用,于是又再次改版,于2015年1月底流片,2015年6月下旬收到样片,测试后功能正常,而且成品率正常,目前已经量产。
        龙芯3B的研制过程真是一波三折。出现过龙芯从课题组向公司转型过程中的管理问题,生产厂家引起的问题,多核互相访问引起的死锁问题,处理器核Cache一致性引起的问题。在解决了一个个问题后总算取得了成功。
        但龙芯3B的主要问题不在研制过程中,而是刚开始定方向就出了很大偏差。主要问题在于虽然龙芯团队从课题组转型成为了公司,但龙芯3B的研发还保持着学院 派导向,过度追求多核以及浮点峰值性能的单一指标,通用处理性能不足,满足不了在“十一五”期间展开的自主CPU应用和试点对性能的要求。
        龙芯3B在学术上是成功的,3B1500峰值浮点运算速度达到160GFLOPS,现在拿出来也不丢人,当时在国际上算高的。论文分别被国际顶级会议 Hotchips和ISSCC录用,龙芯3B的报告引起了很大反响,美国IT Times对此专门进行了报道,MIT也发表评论,认为龙芯3B的浮点性能超过了同期的Intel处理器。但3B1500的通用处理能力比3A1000提 高得不多,通过每个处理器核增加128KB的私有二级Cache以及主频及内存频率的提高,3B1500的单核通用处理性能比3A1000提高了30%- 50%,但与国外主流产品的性能差距还很大。
        SPEC CPU是一组国际上公认的测试通用处理器性能的测试程序。2006年SPEC CPU2006刚出来时,厂家公布的SUN的blade服务器单核性能为2-4分左右,高端Pentium IV的分值是10来分。2006-2013年是国外主流处理器通用处理性能高速增长期,在主频不怎么提高的基础上,通过微结构优化,厂家公布的SPEC CPU2006单核分值提高到50分左右,平均提高了5倍以上。当然厂家公布的分值都是经过精雕细刻编译优化(包括使用向量和多核加速)的,一般我们使用 gcc编译出来的单核分值需要把这些厂家自己公布的分值打7折左右,大致是20-40分。2013年以后,国际单核性能的提高趋缓,每代提升5%就不错, 已经到了天花板。SPEC CPU先后发展了1989、1992、1995、2000、2006五个版本,开始时每三年更新一版,后来五、六年更新一版,到2006年后就没有更新。 从中也可以看出,CPU的通用处理性能到2010年前后已经到了天花板,运行SPEC CPU2006的时间就够长了。
        “十一五”期间,多核CPU成为国际学术界的热点研究方向。因此,学院派思想主导的国内CPU在“十一五”期间都放松了单核性能的提高,而是转做多核,而 且核数做得比国外还多。2006年研制成功的龙芯2E的通用处理性能与市场上主流X86处理器差1-2倍(与龙芯2E微结构相同的龙芯3A1000在 900MHz时SPEC CPU2006单核分值为定点2.4分,浮点2.3分),但龙芯CPU的单核性能从2006年的龙芯2E到2013年的龙芯3B1500只提高了50%左 右;而在此期间市场主流X86处理器的单核通用处理性能提高了5倍以上。也就是说,“十一五”期间我国CPU通用处理性能被国外大幅度拉开了距离,从相差 1-2倍到相差一个数量级。
        技术上的差距体现在市场上就是不好用。“十一五”期间,国家有关部门在涉及国家安全的领域开始了自主CPU应用试点,大量的应用往基于自主CPU和操作系 统的计算机上移植。在2011-2013年的三年中,以嵌入式计算机为代表的装备类应用取得了不少成功;而以通用PC和服务器为代表的信息化类应用虽然通 过基础软硬件的磨合优化取得了较大进展,但由于自主CPU的性能基础与国外产品有数量级差距,在很多应用中遭遇性能瓶颈。
        由于自主CPU的通用处理性能不够,2013年起,“核高基”基本上放弃了CPU自主研发路线,转而支持引进国外CPU技术的路线。以IBM、AMD、威 盛、ARM为代表的国外/境外CPU趁虚而入,纷纷寻求与国内企业合资或开放技术授权的方式,把原来的产品摇身一变成为自主CPU(操作系统和数据库也有 类似情况)。这使得主要靠国家支持进行研发的龙芯CPU陷入了巨大困境。
        虽然当时对“核高基”支持引进CPU不满,但究其原因,还是我们自己在“十一五”“核高基”支持的龙芯3B上没有摆脱学院派的惯性,走了弯路,满足不了当 时迫切的自主信息化市场需求。问题还是出在我们自己身上。“十五”期间负责863计划的科技部高新司领导在龙芯2C没有达到预期技术指标,龙芯2E立项专 家提出19条反对意见的情况下作为非共识项目支持龙芯2E的研发,给了我们一次改进的机会。而这次,机会没有了,需要我们自己想办法。
        痛定思痛,知耻后勇。2013年5月,龙芯公司结合市场需求对CPU的研发路线进行了认真调整。一是龙芯3号系列多核CPU不追求核的个数而是大幅度提高 单核性能,放弃高性能机专用CPU的研制,暂停16核处理器研制,重点把双核、四核处理器做精做透。二是龙芯2号系列SOC芯片不追求“大而全”的复杂 度,而是重视结合用户需求定义芯片,以及SOC片内互连的通畅性。三是龙芯1号系列结合特定应用,如宇航、石油、流量表等研制专用芯片,专用芯片产业链 短,容易形成技术优势并快速形成销售(如面向宇航应用的龙芯1E和1F已经为龙芯公司带来持续稳定的销售收入)。种瓜得瓜、种豆得豆。从2014年下半年 开始,龙芯研发和市场结合的作用开始显现,2014年龙芯公司销售收入比2013年增长51%;2015年在2014年基础上再增长57%,为龙芯公司的 可持续发展奠定了良好的基础。龙芯公司逐渐摆脱国家项目的支持,能够主要通过市场销售养活团队和产品研发。
         基于上述对龙芯CPU研发路线的调整,2013年5月,我们暂停了已经完成主要设计的16核龙芯3C处理器流片,开始四核3A2000处理器的研发。核 多了没有用,单核必须要强。就像体育比赛,靠人多取胜的只有拔河(相当于计算机中的高性能计算机),绝大多数项目要靠运动员个人素质。3A2000主要目 标就是大幅度提高单核性能,使单核通用处理器性能提高3倍以上。当时龙芯公司承担了基于某境内40nm LL工艺的高可靠嵌入式CPU研制项目,虽然工艺性能不高,甚至比我们原来用的65nm GP工艺还慢30%,但至少流片的钱有地方出了,我们就基于该工艺研制3A2000。当时还有一个重要决定就是保持3A2000与3A1000的引脚兼 容,这样龙芯客户中基于3A1000研制的已有上百种板卡解决方案可以直接通过换焊3A2000来提高性能。基于境内工艺、通过微结构优化大幅提升性能以 及与3A1000引脚兼容说明3A2000开始摆脱了学院派惯性,走出结合用户需求研发CPU的关键一步。
        2013年初,在龙芯最困难的时候,中科院计算所孙凝晖所长在所里资金本身就很困难的情况下,拿出500万元支持龙芯3A2000处理器核GS464E的 前期研发。虽然与研制3A2000所需要的上亿元经费相比,500万显得很少,但在龙芯最困难的时候得到来自龙芯“娘家”计算所的支持,觉得非常温暖。
        事实上2012年初龙芯公司在香山饭店召开年度规划会时就决定对GS464处理器核(龙芯2F、2H、3A1000、3B1000、3B1500等都基于 GS464微结构)进行优化,形成新一代龙芯微结构GS464E。GS464处理器核一直是我自己维护,其中有一半左右代码(包括流水线控制部分如寄存器 重命名、乱序发射队列、寄存器堆控制、重排序缓存,以及访存部分如地址运算、一级数据Cache、TLB、访存失效队列、最后一级共享Cache)是我自 己写的,2012年上半年我在机房中花了整整两周时间为GS464升级为GS464E打好必要的基础(我当时说要把马的架子变成骆驼的架子,先要把一个访 存部件升级为两个访存部件)后,把维护和升级处理器核的任务移交给汪文祥和吴瑞阳。这很可能是我最后一次有机会写龙芯CPU的代码了。现在回忆起来,能够 在机房中心无旁骛地写代码真是莫大的幸福,有无比的成就感,但我不能让自己成为龙芯CPU发展的瓶颈。而且经过多年实践的锻炼,龙芯的年轻人已经充分地成 长起来了。龙芯3A1000、3B1000和3B1500都是我自己当技术负责人,3A2000开始由年轻人担任芯片的技术负责人,3A2000的技术负 责人是王焕东,3A3000的技术负责人是杨梁。承担国家项目也主要由年轻人作为项目负责人。
        GS464E对GS464的改造是全方位的。在指令系统方面,我们在MIPS64 R3的基础上进行了扩展(MIPS指令系统的授权允许用户进行扩展)并形成龙芯指令系统LoongISA,除增加一些基础指令外,还有支持云计算的虚拟化 扩展,以及加速X86和ARM二进制翻译的扩展。在微结构方面,除了前述的把访存功能部件从一个增加到两个外,还把Cache行大小从256位增加到 512位,最后一级Cache从四路组相联提高到16路组相联,增加了多个层次的预取,把重排序缓存ROB从64项增加到128项,重命名寄存器个数从 64个增加到128个,乱序发射队列由原来的定点和浮点各16项增加到定点16项(3A3000增加到32项)、浮点24项(3A3000增加到32 项)、访存32项,重新构建了整个转移猜测模块。此外,用大量的测试程序对微结构进行了细节的磨合,局部优化达到三十多处。3A2000的多核互连模块和 内存控制器也进行了性能优化。尤其是内存控制器的优化,可以大幅度提高访存频率和效率。2014年7月,RTL代码冻结。
        3A2000除了使用流片厂家提供的标准单元库、Memory Compiler生成的RAM、低速IO单元以及efuse单元以外,包括锁相环、HT PHY、DDR2/3 PHY、多端口寄存器堆、CAM、温度传感器等宏单元都是我们自己定制的,没有使用任何第三方的宏单元模块。因此,全定制工作量也不小。
        3A2000的物理设计采取了很多优化措施,初步建立起一套在主流EDA工具基础上的In-House的流程和工具,包括统一数据库支撑的设计平台,基于 触发器聚类的定制时钟设计,深度层次化设计等。这套In-House的流程和工具比纯粹依赖EDA工具的单元级设计流程提升性能20%左右。
        2014年11月初,3A2000交付流片。这次流片共有龙芯的三款芯片一起拼了个全掩膜。由于流片前的功能验证非常充分,尤其是在3A2000验证过程 中,王朋宇负责的验证组完善了龙芯指令级随机验证环境,从原来只覆盖用户态指令到覆盖核心态指令以及例外处理,大大提高了3A2000的功能验证覆盖率。 物理设计和检查也精雕细刻,我们对3A2000流片成功很有信心。
        经过几个月的焦急等待,2015年4月10日晚饭后,终于拿到了3A2000的盲封样片,连夜进行调试,到第二天早上三点多成功运行操作系统。随后的测试 一切顺利:在运行了包括SPEC CPU2000、SPEC CPU2006、Unixbench等大型程序后,功能未见异常;主频可以达到1GHz;SPEC CPU2006单核分值达到6-7分,是3A1000的3倍左右,尤其是以STREAM测试表征的访存带宽大幅度从3A1000的不到1GB/s上升到 10GB/s,与市场主流处理器基本持平。在基于龙芯3A2000的桌面终端上进行各种办公应用,觉得流畅多了。有部分芯片在较高电压下运行不稳定,当时 并没有引起重视。
        2015年5月,经过ATE测试台成测的一批芯片回来测试,发现功能测试结果与ATE测试台测试结果不一致,即部分芯片通过ATE测试后功能还是不正常, 这是3A2000完成产品化的严重障碍(即通过测试后提供给客户的芯片中有一部分可能是坏的)。通过调整ATE向量,ATE测试与功能测试的一致性增强, 但还有部分芯片不完全一致,总体感觉N管偏快的工艺稳定性明显增强。为了更好地分析原因,6月初请厂家把第一次流片中6个hold的晶圆调整工艺角开始生 产。
        经过继续深入的分析,发现两个明显现象:一是N管偏快的芯片稳定性好很多,ATE测试和功能测试比较一致;二是通过改善主板电源稳定性,有利于芯片稳定。 虽然机理不是很清楚,但在当时巨大的市场压力下(采用引进技术的CPU到处攻击龙芯性能不行,要求有关自主化应用放弃龙芯,使用引进技术的CPU),决定 结合已有的现象进行改版流片,一是更换定制的电容更大的DECAP替换厂家提供的DECAP以抑制动态压降(定制的DECAP电容比厂家提供的DECAP 电容提高一个数量级),这会带来抗ESD能力下降的风险,但我们经过分析觉得风险不大(事后流片回来进行了ESD实验,抗2000V人体模型没问题);二 是根据负责全定制工作的钟石强的建议调整了定制寄存器堆的字线和位线配合时序(增加了20ps左右的裕量),因为仿真发现N管偏快有利于定制的寄存器堆字 线和位线时序配合,与实验现象符合。3A2000的第一次改版只改了6层掩膜板,于9月初完成改版设计并交付流片。
        2015年11月初,6个调整工艺角的芯片回来,经过大量的ATE测试和功能测试,确定寄存器堆是部分芯片功能不稳定的主要原因。ATE测试发现不同工艺 角芯片的寄存器堆MBIST测试在1.30V到1.50V的不同电压下出错,功能测试出错电压则比寄存器堆低100-150mV,有较强的一致性,但机理 仍不清楚。
        2016年1月11日下午下班前,我跟范宝峡、苏孟豪在讨论苏孟豪通过JTAG通路(这是预留的除了正常的ATE测试外的另外一条测试通路)以Scan Collar方式测试寄存器堆没有发现错误的问题,并了解到杨旭审查版图发现写端口的位线的延迟在其它端口写相反值及读端口旁路读时是最差情况,我马上叫 苏孟豪用最差情况向量通过JTAG端口进行测试,很快就复现了寄存器堆出错的问题并经过进一步分析搞清楚了寄存器堆写出错的机理:在寄存器堆写端口写入过 程中,要求位线比字线先到,字线与位线之间保持必要的延迟差才能保证写入的正确性,但在位线负载大时(其它写端口写相反值及其它读端口读旁路)位线延迟变 大,字位线延迟差太小,导致写寄存器堆出错。提高电压会进一步减少字线与位线的延迟差,因此更容易出错。
        真是柳暗花明,困扰我们大半年的3A2000产品化问题终于搞清楚了,尤其是这说明我们在2015年9月份在机理不清楚情况下的改版是正确的。而且这个测 试向量提供了一种在已有芯片中把不稳定的芯片筛选掉的办法,这是龙芯3A2000产品化过程迈出的重大一步。
        2016年2月8日是春节,3A2000第一次改版的芯片在2月4日完成封装,为了在春节前完成3A2000第一次改版芯片测试,孙凯军专门到封装厂等待 封装好的芯片,拿到芯片时已经是下午6点多,直飞北京的飞机已经没了,半夜到上海倒了一次飞机,5日上午到北京,马上安排测试,确实寄存器堆的问题大大缓 解了,稳定性大幅度提高。春节上班后我们又组织攻关解决了一个软硬件磨合的问题,到2016年2月22日,完成3A2000的初步产品化工作,开始对外销 售芯片(原来一直只能以样片方式赠送给客户试用)。
        2016年3月中旬,3A2000进行再次改版,这次改版是全掩膜改版(原来是三个芯片拼了个全掩膜),除了进一步增加寄存器堆字线和位线的延迟差以外, 还修改了其它几个小问题。2016年7月下旬,芯片回来后经测试,原来的定制模块问题不复存在,芯片功能正常,而且ATE测试与功能测试一致性好。目前 3A2000已经进入量产阶段,其中经过测试支持通过直连形成多路服务器的芯片成为3B2000。
        在随后的应用推广中,3A2000与3A1000保持引脚兼容以及软件兼容体现出巨大优越性,很多客户直接在原来3A1000的主板上换焊3A2000芯 片,只需通过简单的BIOS和内核调整,就可以大幅度提升性能。龙芯的整机厂家迅速升级了部分原来基于龙芯3A1000的计算机并进行了应用试点。在 2016年6月进行的某办公应用试点验收会上,有关部门和专家认为,基于3A2000的计算机使自主化办公应用从“基本可用/可用”提高到“基本好用/好 用”。
        龙芯3A3000是在2015年5月临时安排研制的。2015年5月初,我去常熟跟龙芯梦兰公司的张福新、吴少刚等人讨论3A2000整机解决方案的研 发。大家对3A2000大幅度提升性能都很高兴,大大增强了信心。同时张福新他们提出,由于我们使用境内的40nm低速工艺,而引进ARM和威盛的CPU 都使用境外28nm高速工艺,虽然3A2000在微结构上已经超过了引进的ARM和威盛的CPU,由于主频偏低,3A2000在综合性能上还是吃亏 (1.0GHz的3A2000处理器核SPEC CPU2006分值为6-7分,而1.6-2.0GHz的ARM和威盛处理器核SPEC CPU2006分值达到8-10分),建议龙芯也尽快使用境外工艺提升频率。经过认真讨论,我们认为如果我们采用Intel的Tick-Tock(嘀嗒) 研发策略,应该可以很快推出主频1.5GHz以上,综合性能超过2GHz的ARM和威盛的处理器。Tick指的是结构不变,通过工艺优化提升性 能;Tock指的是工艺不变,通过结构优化提升性能。Tick-Tock策略可以把两个芯片流水推进,加快进度的同时降低技术风险。
        3A2000主要是通过结构优化提升性能,属于Tock;3A3000则直接采用3A2000的源代码,通过工艺优化提升性能,同时继续保持与 3A2000的引脚兼容,属于Tick。因此,3A3000在功能上没有什么风险,主要是工艺移植的风险。当然,3A3000在微结构上还是做了适度增 强:一是结合3A2000的性能瓶颈分析把定点/浮点发射队列从16/24项增加到32/32项,二是把最后一级Cache从4MB提高到8MB。到6月 底,完成了RTL源代码修改,随后全面展开物理设计。
        3A3000物理设计中继续需要定制包括HT-PHY、DDR-PHY、锁相环、多端口寄存器堆、CAM等全定制模块。由于3A2000中的全定制模块出 过问题,3A3000的全定制模块检查特别严格。除了加强设计仿真外,还让原龙芯全定制组的组长杨旭(现在是龙芯中科公司全面负责生产的副总)重新披挂上 阵,进行背靠背的复查。紧赶慢赶,于2016年1月底完成了全定制设计的签核和复查评审。
        3A3000物理设计中另一个难点是时序收敛。3A3000使用的28nm FD SOI工艺晶体管确实比3A2000使用的40nm LL快60%左右,但连线延迟大,而且互相干扰也大,废了很多周折。杨梁率领物理组在2016年春节期间也没有休息,终于在2016年2月中旬交付流片。
        2016年6月端午假期期间,龙芯3A3000完成晶圆生产并进行了中测,刚开始比较顺利,已经调试完成大部分向量,只是测试我们自己研制的锁相环时发现 锁相环输出时钟有不稳定现象。6月中旬拿到盲封芯片,测试发现只有在低于0.8V的低电压下芯片才能正常工作,经过两周的分析发现还是寄存器堆的问题,这 次是读出电路的问题,读电路译码时产生了毛刺,把别的字的内容耦合到读出字内容来了。好在该问题只需要修改一层掩模版。
        2016年9月13日,修改寄存器堆问题的改版芯片回来。这次测试非常顺利,很快就运行了SPEC CPU2000和SPEC CPU2006等大型程序,均未发现异常。主频可以达到1.5GHz以上。进一步的测试结果比想象的好,一是内存频率可以达到750MHz以上,而且信号 眼图还非常好,STREAM测试带宽达到13GB/s;二是虽然主频只提高了50%,但综合SPEC CPU2006和SPEC CPU2000分值可以提高60%,其中SPEC CPU2006单核分值为定点11分以上、浮点10分以上,四核分值为定点36分,浮点33分;三是可以运行在很低电压下,例如运行在1.0V电压下主频 1GHz时功耗还不到3A2000运行1GHz时的一半。对于复杂应用(如打开几十MB的复杂文件),3A3000的用户体验比3A2000有显著提高。
        2016年10月17日,龙芯3A3000通过了龙芯公司质量体系要求的商业级产品的鉴定检验摸底测试(工业级产品鉴定检验工作正在同步展开),表明龙芯 3A3000可以进入批量生产状态。目前3A3000已开始小批量生产,其中经过测试支持通过直连形成多路服务器的芯片成为3B3000。
        龙芯3A3000运行SPEC CPU2000定点分值1100多分,浮点分值1700多分,运行一遍不到一个半小时(如果使用计算所的编译器进行优化,定点和浮点分值还分别可以提高 15%和30%以上)。回想2002年龙芯1号刚诞生时,运行一遍SPEC CPU2000需要近三天时间,龙芯2C由于SEPC CPU2000分值没有达到863课题合同要求的300分而没有完成验收,龙芯2E费了九牛二虎之力才勉强达到500分,真是“向来枉费推移力,今日中流 自在行”。
        在3A2000和3A3000的研制过程中,有两点深刻体会。一是CPU的可调试性设计很重要,3A2000和3A3000的全定制问题和若干其它问题的 定位,都是基于通过JTAG接口控制的预先设计的调试模块,该调试模块可以控制和读出CPU内部所有触发器和RAM的内容,比起以前调3A1000、 3B1000和3B1500方便多了。二是境内工艺的一致性比境外工艺有一定差距,包括不同批次的一致性,仿真模型和实际晶体管参数的一致性都和国外工艺 有一定差距,设计时要多留些裕量,蒙特卡罗仿真也要把参数波动范围设大一些。
        3A3000研制成功对自主CPU来说具有里程碑意义。首先,3A3000的通用处理性能已经跨过了国际通用处理器性能的第一个门槛,其单核SPEC CPU2006性能已经不低于ARM用于服务器的高端处理器、Intel的低端系列(凌动系列)处理器以及威盛处理器(这些处理器在1-4核环境下 2GHz时单核SPEC CPU2006性能一般在8-10分之间,如果核数更多,由于最后一级Cache巨大,性能会有所提高),而且3A3000的访存带宽已经与AMD以及 Intel的高端系列(酷睿系列)持平。这样的性能玩复杂的3D游戏可能还有差距,但对于以党政办公为代表的事务处理应用是足够了(如果软件做适当磨合优 化,3A2000就够了)。龙芯3A3000跨过了国际通用处理器性能的第一个门槛后,也为下一步跨越第二个门槛(即达到Intel和AMD主流处理器的 性能)打下了坚实的基础。其次,3A3000的通用处理性能超过了目前靠引进ARM和威盛技术发展的国内同类(四核)CPU。“十一五”开始的自主信息化 应用试点发现第一代自主CPU通用处理性能不够的问题后,国内CPU研制单位均展开了第二代CPU的研发,并衍生出三条不同的技术路线。第一条是以龙芯和 申威为代表的“研”的路线,即通过分析第一代产品应用中发现的问题进行自主研发升级。第二条是“攒”的路线,即使用国外的处理器核“攒”SOC,并在此基 础上对处理器核进行局部优化。第三条是“O(ODM)”的路线,即中国人掏钱请外国人干,目前主要是把国外/境外已有的现成设计直接拿过来换成中国的品 牌。由于自主研发路线在“十一五”期间走了弯路,很多人对自主研发路线产生了疑虑,觉得此路不通,因此“核高基”在“十二五”期间主要支持以ARM的处理 器核“攒”SOC的路线和“O”威盛的路线为主。一是钱多,二是引进别人的产品省时间,加上龙芯3A2000与境内工艺磨合,在产品化方面花了较多时间, 从2014年年底到2016年年初大约一年半的时间,采用引进技术的CPU大肆攻击自主CPU性能不行,要求在已有的自主信息化试点中换掉龙芯(而且确实 换掉了一些),给龙芯造成很大压力。
        3A3000的通用处理性能超过引进的ARM和威盛技术的CPU,加上前些日子使用申威处理器的“太湖之光”高性能机取得世界第一的好成绩,充分说明不论 是通用CPU还是高性能机专用CPU,自主研发的道路都是走得通的,不仅安全性好,性能也高。尤其是通过自主研发形成持续改进能力后,未来的后劲更足。可 以说,在与引进CPU的技术路线的斗争中,龙芯3A3000是抗日战争的石牌保卫战,是解放战争的济南战役,拉开了自主CPU战略反攻的序幕。尤其值得指 出的是,龙芯3A3000的研制没有得到任何国家项目的补助,是完全由企业自己掏钱研制的自主通用CPU,也具有里程碑意义。
        根据Tick-Tock策略,我们制定了龙芯3号系列下一步研制计划。四核龙芯3A4000为Tock,继续使用目前的28nm工艺,争取主频达到 2GHz以上,SPEC CPU2006单核分值达到20分以上。3A4000的主要结构优化包括:增加256位的向量指令,增加片内安全机制,以及进一步通过微结构优化提高流水 线效率,争取每GHz的单核SPEC CPU2006分值达到10分(目前3A3000每GHz的单核SPEC CPU2006分值为7分,ARM的高端处理器为5-6分,X86主流处理器为10-15分)。目前3A4000的研制工作已经展开。在3A4000之后 将研制Tick阶段的新一代处理器,初步考虑使用16nm或14nm的工艺以及3A4000的处理器核研制16核的龙芯3C。经过3A4000的又一轮优 化,龙芯的处理器核微结构已经基本到位,是时候把2013年5月暂停的16核龙芯3C重新提上日程了。
        十年以来,我们先后研制了龙芯3A1000、3B1000、3B1500、3A2000/3B2000、3A3000/3B3000五款龙芯3号系列 芯片,大的流片版本12个,小的流片版本(只改几层掩膜板)6个,碰到了各种各样的问题,经历了很多坎坷。为什么龙芯CPU的研制经历这么多坎坷呢?除了 龙芯的质量流程需要持续改进以外(最近结合3A2000和3A3000的全定制问题正在举一反三,并完善全定制流程),究其根本原因,是因为我们坚持芯片 中的核心模块自己研制。前面提到的龙芯3号研制过程中碰到的问题,都是包括CPU、HT控制器、内存控制器、全定制寄存器堆、全定制锁相环等核心模块内部 的问题,并不是把这些模块“攒”在一起产生的问题。这些问题,如果购买商业IP(如ARM的CPU,Imagination的GPU等)来“攒”芯片一般 不会碰到。自从2001年开始研制CPU以来,我直接或间接负责了近百次流片,流片后碰到的问题除了极个别外,都是核心模块内部的问题。
        龙芯长期坚持芯片中的核心IP自己掌握。这些核心IP包括CPU核、内存控制器、DDR2/3/4的PHY、互连网络、HT控制器、HT PHY等,最近还展开了GPU的研发,只有少量的外围IP使用商用IP。不是吃饱了饭没事干,而是我们使用别人的IP吃过亏。2003年我们刚开始研制龙 芯2号时委托一个很有名的EDA和设计服务公司定制一个3写6读寄存器堆,在交付流片后发现其中的电源地严重缺失,跟他们交涉时他们说这个不会有问题,导 致龙芯2号系列的第一款芯片龙芯2A流片失败,后来我们自己定制了该寄存器堆才使龙芯2B流片成功。龙芯3A1000刚开始研制时曾经使用过商业 DDR2/3 PHY,我们在检查中发现了一些问题,但厂家觉得没问题不愿意修改,后来3A1000流片时同时流了使用商用DDR2/3 PHY和自主研制DDR2/3 PHY的两个版本,并在使用自主DDR2/3 PHY的版本流片成功后确定使用自主DDR2/3 PHY的版本进行量产。龙芯3A1000和3B1000曾经使用过商业的内存控制器,但商业的内存控制器满足不了高性能CPU的带宽要求(使用商业内存控 制器的SOC在双通道下不可能做出龙芯3A3000 的13GB/s实测带宽来),因此从3B1500开始自主设计内存控制器。龙芯2H集成了商用的GPU核,该GPU核有 Android操作系统的驱动程序,但我们需要Linux的Xserver驱动,厂家自己开发不了,我们希望厂家把内部配置寄存器如何使用的手册给我们, 我们自己开发,可是厂家说这是商业机密,不愿意给,至今龙芯2H只有在Android上有3D驱动,Linux的Xserver驱动只有2D的。
        一是吃过亏,二是觉得洋鬼子干得还不如我们,所以就自己干。在国际上,虽然Nvidia巴心巴肝地帮Intel做配套GPU,Intel还是坚持自己做 GPU;虽然Imagination巴心巴肝地帮ARM做配套GPU,ARM也坚持自己做GPU;虽然开源的火狐浏览器很不错,谷歌还是坚持自己做 Chrome。苹果和高通公司都是在ARM的架构授权下自主设计处理器核,其性能远高于ARM的处理器核。他山之石、可以攻玉。只有技术上不受制于人,才 有产业上的主动权。
        做任何事情,依靠别人总是容易一些,完全靠自己则困难得多。但依靠得多了,吃过亏后才明白还得靠自己。毛主席在青年时期也没有想过要革命,想着改良主义可 以救中国,后来才觉得马克思主义是“山穷水尽诸路皆走不通了”的选择;建党后在陈独秀领导下在湖南搞工人运动,光大的罢工就举行了十多次,结果是罢工受镇 压,工人领袖被杀;国共合作期间依靠国民党的武装干革命,结果蒋介石发动“四一二”政变杀共产党人;好不容易上井冈山建立了自己的军队,找到了武装夺取政 权、农村包围城市的道路,却被那些在上海租界呆不住跑到井冈山避难的书生们轻松地夺了权,不得不进行两万五千里长征;经历千难万险与四方面军会师了,还差 点被贪心不足的张国焘武力扣押。吃了这么多亏后,毛主席在以后的革命和建设中就牢牢掌握了主动权,包括国共第二次合作时坚持独立自主的山地游击战,反对共 产国际的“一切通过统一战线”的错误主张;重庆谈判坚持保留边区和军队;建国后先是抗美援朝,后是中苏论战。等等。
        在中国的近代史上,我们有三次向外国老师学习的经验,每次都是受老师欺负吃了亏后走上自力更生的道路。第一次是洋务运动,晚清时期中国海关关长都是英国人 担任的,是中国历史上最开放的时期,却被西方列强欺负得水深火热,毛主席领导共产党推翻了三座大山,解放了中国人民。第二次是建国后向苏联学,一边倒,结 果苏联在中国的土地上又想建联合舰队,又想建长波电台,毛主席拒绝后苏联又撤专家又逼债,毛主席还是领导中国人民自己搞了“两弹一星”,建立了自主可控的 工业体系。第三次是改革开放,我们学习西方的管理理念和科学技术,刚开始觉得挺好的,现在有点觉得吃亏了(像我这样气性大的觉得忍无可忍了,很多人觉得还 可以再忍忍)。2011年我国IT产业百强企业的利润总和是苹果公司的40%(我刚开始觉得华为是通信企业,可能不算在IT百强里面,后来查到华为也算在 这里面时很有挫折感)。总是听专家说,我国跟美国的经济互相依赖,美国也不敢把我们怎么样,可是当美国制裁中兴时,我们不得不认怂,中兴公司定期向美国商 务部报告工作,以获得延期制裁。美国可以通过不卖元器件在三个月之内把国人引以为豪的华为、联想、中兴等企业搞死,十大军工集团有大半开不了张,我们有哪 种产品不卖给美国企业,会把美国的Intel、IBM、谷歌、微软、苹果搞死呢,我们顶多能把沃尔玛搞得比较难受。现在想想,毛主席周总理带着全国人民勒 紧裤腰带炼钢铁、打油井、发展两弹一星,建立起自主可控的工业体系真是无比英明。
        正如改革开放进入深水区,容易改的都改完了,剩下都是难改的;创新也进入深水区,容易创新的都创完了,剩下难创新的,需要十年磨一剑的积累。我们的IT产 业先学会了用国外的芯片在主板上“攒”系统,后来又学会了用国外的IP在硅上“攒”系统。掌握这些简单技术后,下面该深入到CPU、GPU这些复杂的核心 模块中去了。这些复杂的创新不是领导重视、钱多、人多就能一下子干出来的,还需要时间来磨,在探索和试错过程中不断演进。领导重视、人多、钱多可以加速探 索和试错的过程,但不能消除这个过程。中国航天建空间站,先来个天宫一号试试看,再来个天空二号(还分两期)接着试,最后再发射正式空间站,也是这个演进 的道理,不是缺钱,也不是领导不重视。CPU是超复杂系统,超复杂系统只能走进化论的道路,在产业化实践中通过长期演进发展起来。即使在这个过程中,得到 别人的源代码,也只能加速自主研发的进度,取代不了自主研发的工作。更何况复杂系统是很难消化吸收的,即使拿到国外CPU的源代码,每一行都看得明白,但 把几百万行代码拼在一起就不知道是干什么的,就像我们可以打开一头猪的大脑看得清清楚楚,但不知道猪在想什么。很多人现在还寄希望于引进国外技术发展我国 的CPU,那是因为吃洋鬼子的亏没吃够。须知天上是不会掉馅饼的,要发展以自主CPU和操作系统为代表的基础软硬件,我们必须克服急躁情绪,克服崇洋情 绪,发扬愚公移山精神,坚持实事求是作风,在自主创新实践中不断发现问题,在解决问题过程中不断提高能力,才能保障国家安全和支撑产业发展。
        龙芯今年15岁了。中国共产党在15岁的时候完成了举世瞩目的万里长征,建立了陕北根据地,取得了生存的基础,但共产党长征的目的决不仅仅是建立一块根据 地活下来,而是以此为基础解放全中国。龙芯在15岁的时候完成了3A3000的研发,跨越了国际上通用CPU的第一个性能门槛,性能超过了引进设计的 CPU,龙芯公司实现盈利,取得了生存的基础,但龙芯的目标绝不是为了生存和挣钱,而是为了建立自主可控的信息产业体系。目前我国的信息产业主要建立在以 Wintel体系(Intel的CPU和微软的Windows操作系统)和AA体系(ARM的CPU和谷歌的Android操作系统)为代表的国外基础软 硬件平台上。要改变我国信息产业和信息安全受制于人的局面,不能只着眼于单项技术的突破和产品市场占有率的提高,必须建立起自主可控的信息技术与产业生态 体系,形成与Wintel体系和AA体系“三足鼎立”的局面,才能掌握产业发展主导权,消除安全隐患。如果我们没有建立起自主可控的IT产业体系,继续在 已有的Wintel体系和AA体系中当“马仔”,是难以实现中华民族的伟大复兴的“中国梦”的。反之,只要我们坚持自主创新,打通技术链,完全可以在局部 指标不如国外产品的情况下,建设出优于国外产品的应用系统。须知判断技术是否先进的标准,不是看其跟美国人跟得紧不紧,而是看其跟应用结合得紧不紧。
        古人说“事非经过不知难”。但只要认真去做,也有“事非经过不知易”的道理。龙芯3号系列CPU通用处理性能在从2013年起的不到四年时间提高到了原来 的五倍以上,充分说明了这个道理。2001年我们开始研制龙芯CPU的时候,很少人相信我们能够做出来,在整个“十五”期间,网络上“龙芯打假”的言论层 出不穷,但我们坚持做出来了,方法是在别人都不信的情况下,做给他看。2006年我们开始推广龙芯CPU应用的时候,也很少有人相信龙芯能用起来,不知受 了多少奚落和冷嘲热讽,甚至有人说,如果龙芯能够卖得出去,他就从此倒立着走,但龙芯公司现在能够通过龙芯CPU的销售养活自己了,方法还是在别人都不信 的情况下,做给他看。今天我们说要建立自主可控的信息产业体系,还是多数人不信,无非是认为做生态太难,自己肯定做不好,不如跟着别的老大当个马仔,所以 总说与X86和ARM兼容生态好,总之是一种畏难情绪。对付信心不足,我们还是老套路,做给他看。世界上做CPU的企业中,凡是不做生态(DEC、 IBM、HP、SUN、SGI)或者跟生态(AMD、威盛)的CPU企业都活不好。八十年前几万衣不蔽体的红军刚到陕北时有谁相信这帮泥腿子能解放全中 国?改革开放初期以能买到日本彩电为荣的中国人有几个相信今天中国的制造业产值已超过美国加日本的总和?在建立自主信息产业体系方面,我们要在自己内部肃 清一切软弱无能的思想,就像毛主席说的:“我们的同志,在困难的时候,要看到成绩,要看到光明,要提高我们的勇气”。
        八十年前,当衣不蔽体的几万红军完成两万五千里长征时,他们是中国最生气勃勃,具有百折不挠的献身精神,真正的民族精英。他们是怀着对革命的坚定信念,在 崇高理想的指导下走完长征的。同样,自从2001年开始龙芯处理器研发以来,龙芯人也是怀着坚持自主创新、保障国家安全、支撑产业发展的坚定信念走了一条 别人没有走过、多数人不信能走通、非常艰难的“长征”。十五年来,很多龙芯的技术骨干都把人生最美好的青春献给了龙芯的“长征”。加班加点仍是龙芯研发人 员的常态,而龙芯的薪酬长期低于同行业水平,有些人三十多岁就出现了各种健康问题。不少龙芯的技术骨干都接到过猎头公司百万年薪的电话,但龙芯团队的核心 骨干非常稳定。为了龙芯的产业化,很多技术骨干都毅然放弃中科院的事业编制,辞职到龙芯公司。人都是有私心的,但我敢保证龙芯人的私心相对少一些;大家离 毛主席要求的“一个高尚的人,一个纯粹的人,一个有道德的人,一个脱离了低级趣味的人,一个有益于人民的人”都有差距,但我敢自豪地说龙芯人的差距相对小 一些。后之视今,尤今之视昔。我相信,我们的后人会像我们今天崇敬长征的英雄、崇敬抗美援朝的英雄、崇敬两弹一星的英雄一样,来崇敬今天在建立我国自主可 控的信息产业体系道路上历经艰难险阻完成新长征的我们。
        龙芯十五年的坚持来自中国科学院的光荣传承。中科院计算所是我国计算机事业的摇篮,经历了“完全自主但没有市场化”的第一个三十年,为两弹一星做计算机; 也经历了“完全市场化但丧失自主性”的第二个三十年,创办了联想和曙光,为了与市场接轨,研发工作忍痛从CPU和操作系统中退出。我们是中国第三代计算机 人,任务是在市场化条件下实现自主性,保障国家安全和支撑产业发展。我的导师夏培肃院士是我国计算机事业的重要奠基人,她多次对我说过,这辈子最大的心愿 就是把中国的计算机事业搞好,她们这代人没搞好,希望我们搞得比她们好。李国杰院士曾经在一次自主可控行业的大会上动情地说:我的导师夏老师(李国杰院士 也是夏培肃院士的学生)已经九十岁了,干不动了;我也七十岁了,快干不动了;如果到胡伟武这一代我国的CPU和操作系统还没有发展起来,中国的IT产业就 没戏了。龙芯团队有一个老研究员黄令仪老师,今年八十岁了还天天在屏幕前拖着鼠标查版图。有一次我请黄老师参加某用于安全领域的芯片研发工作时,黄老师脱 口而出:胡老师,我这辈子最大的心愿就是匍匐在地,擦干祖国身上的耻辱;我是亲眼见过我的同胞被日本鬼子的飞机炸死的。前辈的精神感染了我们,前辈的荣光 照亮了我们前进的道路,让我们咬着牙关,勇往直前!
        龙芯十五岁了。2001年8月19日清晨当屏幕上第一次出现“godson login”时的那声欢呼已经远去,在雨中登黄山的台阶上高唱《真心英雄》时的那种豪情已经消退,夜深人静时在计算所北楼长长的走廊尽头泡方便面记忆已经 模糊,但龙芯人“为人民做龙芯”的初心未改,“十年磨一剑”的执着依旧,“人生能有几回搏”的奋斗长在。我们已经走在“以安全可控为主题、以产业发展为主 线、以生态建设为目标”的新长征道路上。迷失方向时,坚持从国家和人民的角度(而不是自己的角度)做出选择就是我们心中的“北斗星”。长征的道路蜿蜒曲 折,不仅有芳草鲜美、落英缤纷,更有沼泽沙漠、雪山草地、豺狼虎豹,因此前进的路上就要苦我们的心智、痛我们的体肤。龙芯走自主研发道路,比直接引进处理 器芯片或者引进处理器核的道路见效慢一些,在路上会被别人暂时超过心里着急;走市场化道路,要结合客户需求把短板补齐,比起在计算所做研究时只关注几个有 显示度的指标来,在显示度方面差一些;要建立自主软硬件体系,比只在单一领域做单一产品难度大很多。这就要求我们在前进的道路上不仅要有冲天的豪情,艰苦 奋斗、奋勇争先,而且要有钢铁般的意志,做到专心致志、持之以恒、精益求精,直至取得最后的胜利。我们是“苦命”而光荣的龙芯人,虽千万人吾往矣。
        我们正在前进。我们正在做我们的前人从来没有做过的极其光荣伟大的事业。我们的目的一定要达到。我们的目的一定能够达到。
 

国产龙芯城市交通信号系统研制成功并成功示范应用

举爪为证 发表了文章 • 0 个评论 • 166 次浏览 • 2017-01-24 09:59 • 来自相关话题

原文链接:http://www.loongson.cn/news/company/457.html       智慧交通是智慧城市的主要组成部分。目前,国内的交通信号机均采用国外ARM或STM32系列微处理器开发,由于交通系统涉及到公 ...查看全部
原文链接:http://www.loongson.cn/news/company/457.html

      智慧交通是智慧城市的主要组成部分。目前,国内的交通信号机均采用国外ARM或STM32系列微处理器开发,由于交通系统涉及到公共安全,因此,研制基于国产龙芯的交通信号机系统具有积极意义。 
中科龙安技术团队采用LS1C研制了基于CAN总线架构的交通信号机,该信号机支持TCP/IP和3G/4G通信模式,具有多时段、感应、绿波、自适应控制等多种功能,并能够通过故障检测避免控制方案的风险。
中科龙安研制的交通信号控制系统已经在合肥市国家电子商务产业园的主干道-湖光路得到成功应用。控制系统由国产龙芯交通信号机、视频监控、地磁检测和交通 控制软件等组成,控制范围包括沁源路-湖光路至蜀峰路-湖光路共7个交叉口。在应用中取得了较好的应用效果,有效提高了干线通行能力。

城市交通信号控制系统.jpg


城市交通信号控制系统

胡伟武总裁等人在蜀山区现场考察.jpg


 胡伟武总裁等人在蜀山区现场考察
      该交通控制系统的实施是龙芯处理器技术在城市智能交通领域开拓性的创新应用,也是交通信号机无线组网控制的首次有效尝试。

龙芯中科参加第二届自主安全产业生态创新发展论坛并发表演讲

举爪为证 发表了文章 • 0 个评论 • 189 次浏览 • 2017-01-24 09:57 • 来自相关话题

原文链接:http://www.loongson.cn/news/company/458.html 2016年7月8日由中国计算机学会(CCF)主办的”第二届自主安全产业生态创新发展论坛” 于山西太原晋祠宾馆举行,会议邀请了业内知名院 ...查看全部
原文链接:http://www.loongson.cn/news/company/458.html

2016年7月8日由中国计算机学会(CCF)主办的”第二届自主安全产业生态创新发展论坛” 于山西太原晋祠宾馆举行,会议邀请了业内知名院士、专家、学者及企业家发表主旨演讲,集中研讨了加强自主创新、完善产业生态的方法路子,推出一系列自主安 全产品和解决方案。本次论坛以“贯彻习总书记4·19讲话精神、积极打造自主安全产业生态”为主题,论坛设置自主安全产业主题论坛,高校自主安全教学创新 论坛及自主安全产业成果展。
论坛现场情况.jpg

论坛现场情况
        上午九时,论坛正式开始,CCF理事、CCF太原主席梁吉业发表致辞以及来自山西省的部分领导为论坛致辞。中国工程院院士沈昌祥发表《用可信计算构筑网络 安全》演讲,阐述了可信计算对网络安全的重要性。中国工程院院士倪光南发表《集中力量办大事,尽快掌握信息核心技术》演讲,提出我国需要在信息产业领域中 尽快掌握信息核心技术,保证在信息领域的关键技术和产品不受制于人。
        龙芯中科总裁胡伟武就《论自主IT生态建设》一题进行了演讲。演讲中,他阐述了对于自主IT生态建设的理解,分享了龙芯生态建设的经验。 经过多年的探索与实践,龙芯与众多合作伙伴一起建立起了基于龙芯处理器的自主IT生态圈。实践表明,经过优化整合的软硬件产品,在性能上有了极大提高,这 充分说明要想把我国安全可靠信息产业做好,就要坚定不移的走自主化IT生态道路。在演讲结束后,胡伟武先生被授予“CCF 2016第二届自主安全产业生态创新发展论坛”特邀讲者奖牌。

        在下午的分论坛中,龙芯中科副总裁冯珂珂就《龙芯“十三五”研发情况》发表演讲。详细阐述了龙芯各系列产品的研发进展和十三五期间的研发 计划。在高校自主安全生态人才培养体系建设暨产学研协同创新论坛上,龙芯中科副总裁张戈发表《国产基础软硬件人才需求与系统能力培养》的演讲。
龙芯中科展位.jpg

龙芯中科展位
        龙芯中科在本次论坛上展示了“多屏三维复杂图形显控平台”,该方案是龙芯公司技术团队对龙芯图形平台进行深入的系统优化,实现了在复杂的 大型三维图形上的流畅稳定应用。龙芯展出的基于龙芯3A2000处理器的桌面计算机,搭载国产操作系统,不仅可以用于日常办公使用,还可以玩大型3D游 戏,稳定流畅的操作体验让现场嘉宾耳目一新。龙芯还展示了CPU设计与体系结构教学实验箱,该实验系统围绕计算机系统的基础软硬件专业能力培养,可以满足 不同层次院校开设上述课程实验的验证型、综合型、创新型实验教学要求。
        这次论坛强调自主安全产业生态建设,以“强化责任、加强合作、共谋发展”为目标,龙芯正是IT自主生态建设的推动者和受益者。龙芯公司通 过和产业伙伴深入合作,进行软硬件磨合优化,在具体应用和整体解决方案中都取得了不错的进展,龙芯愿意和合作伙伴一起推动我国安全可靠信息技术发展,共同 努力打造良好的生态环境,推出性能更高、体验更好的自主可控系列产品。 

龙芯软件生态系列 龙芯平台上构建开源3D游戏引擎OGRE指南

呼呀 发表了文章 • 0 个评论 • 235 次浏览 • 2017-01-24 09:57 • 来自相关话题

原文链接:龙芯软件生态系列 龙芯平台上构建开源3D游戏引擎OGRE指南 初识OGRE        OGRE,是Object-Oriented Graphics Rendering Engine(面向对象的图形渲染引擎)的缩写,是一款 ...查看全部
原文链接:龙芯软件生态系列 龙芯平台上构建开源3D游戏引擎OGRE指南

初识OGRE        OGRE,是Object-Oriented Graphics Rendering Engine(面向对象的图形渲染引擎)的缩写,是一款开源的跨平台的图形渲染引擎。引擎通过采用面向对象的设计方式,把3D图形API和操作系统接口的 差别抽象为通用接口,将大量的上下文相关状态和操作封装起来,开发者可以用通用且简明易懂的代码在不同平台下、使用不同3D API接口进行操作,从而减少了不必要的重复工作。

1.gif


        ogre也有食人魔的含义,所以OGRE选择了食人魔的头像作为自己的形象标识。
        今天我们就从OGRE源码开始,逐步在龙芯3A2000/3A3000主机、Fedora21社区操作系统的平台上构建OGRE。
下载OGRE源码        OGRE是一个开源引擎,将引擎源码开放在bitbucket,首先从bitbucket上克隆源码,执行如下命令:
cd ~
hg clone https://bitbucket.org/sinbad/ogre
然后克隆OGRE所需的依赖库,执行如下命令:
hg clone https://bitbucket.org/cabalistic/ogredeps
上述命令要求您的电脑中安装了mercurial工具。如果您的电脑中没有预装mercurial,可以通过如下命令快速安装:
sudo yum install mercurial
从源代码构建OGRE
安装cmake-gui        构建OGRE需要cmake-gui工具的支持,首先安装cmake-gui工具,命令如下:
    sudo yum install cmake-gui
构建OGRE依赖库        OGRE的构建依赖于一些第三方库,开发者可以选择通过手动安装或者采用OGRE提供的依赖库源码整合包进行安装。


2.jpg



TBB http://www.threadingbuildingblocks.org 可选本文中将采用编译OGRE提供的依赖库源码包的方式构建OGRE的依赖库,执行命令如下
cd ogredeps
    mkdir build
    cd build
    cmake ..
    make
    make install
构建OGRE编译安装完OGRE的依赖库后,我们开始编译安装OGRE,命令如下:
cd ogre
    mkdir build
    cmake-gui&
进入Cmake-gui后,执行如下操作:
配置源码目录为YOUR_PATH/ogre,
配置构建目录为YOUR_PATH/ogre/build
    点击Configure
将OGRE_DEPENDENCIES_DIR项设为YOUR_PATH/ogredeps/build/ogredeps
点击Configure
如果产生错误则按照提示解决即可,比如缺少Xaw库,执行如下命令:
        sudo yum install xaw-devel
        再次Configure,直到没有错误并进入Build选项,如下图所示

3.jpg


        OGRE的Build选项较多,这里只做一些简单的介绍:
         OGRE_BUILD_COMPONENT_XXX选项控制对应的XXX组件是否会被添加到OGRE中
    OGRE_RENDERSYSTEM_XXX选项控制OGRE可以选用的渲染系统,在本文中采用了GL作为渲染系统,开发者也可以选择自己想要使用的渲染系统。
    OGRE_INSTALL_DOCS选项控制是否要生成OGRE文档,需要提前安装doxygen,安装命令如下:
    sudo yum install doxygen
    OGRE_INSTALL_SAMPLES选项控制是否要生成OGRE的示例
选择完成后,点击Generate
操作成功后退出cmake-gui,回到命令行操作,执行如下命令:
    cd build
    make
    make install
至此,OGRE在龙芯3A2000上的构建和安装就完成了,让我们去看看安装成果吧,执行如下命令:
    #查看头文件
    ls /usr/local/include/OGRE
    #查看库文件
    ls /usr/local/lib/libOgre*
#查看OGRE资源文件
    ls /usr/local/share/OGRE
如果查看到了想要得到所有东西,恭喜你,OGRE已经安装成功了,让我们尽情畅游OGRE吧!
畅游OGRE        让我们一起进入OGRE的世界吧,打开OGRE实例浏览器的命令如下:
         cd ogre/build/bin
         ./SampleBrowser
配置好相关选项后就可以进入OGRE的实例浏览器了,下面有一些实例的截图分享给大家。
New Instances示例
Ocean示例
Character实例
        这样OGRE构建和预览就完成了,开发者可以仔细研究一下每个例子的技术和相关选项的配置,一定也能有所收获。
总结        OGRE作为一个被应用与成功的商业游戏的渲染引擎,在龙芯平台上构建成功,给了开发者更多的图形开发选择。但由于笔者采用了集成显卡,目前一些示例的帧 数有些偏低,但随着龙芯芯片的发展和开发者使用更好的显卡,一定可以获得更好的显示效果,做出更炫更酷的效果。

龙芯中科2016年度总结暨表彰大会圆满举行

呼呀 发表了文章 • 0 个评论 • 177 次浏览 • 2017-01-24 09:52 • 来自相关话题

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原文链接:龙芯中科2016年度总结暨表彰大会圆满举行


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        1月19日,龙芯中科2016年度总结暨表彰大会在龙芯产业园举行,此次年会以“雄关漫道”为主题,来自公司本部、广州子公司等三百多人欢聚一堂,共迎新年。
总结2016,展望2017
        会上,龙芯中科总裁胡伟武作《2016年度总结报告》,全面总结了过去一年龙芯取得的成绩,龙芯各事业部的工作情况以及龙芯处理器的研发 进展。“雄关漫道真如铁,而今迈步从头越”,胡老师提出了2017年的计划,给龙芯2017年的发展描绘了清晰的路径和蓝图,令人振奋。

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年度表彰盛典
        龙芯的快速发展离不开敢于担当、勇于奉献、求实创新、拼搏奋进的龙芯人,龙芯今天取得的成绩值得每一位龙芯人骄傲!一年一度的表彰大会是 对龙芯同事工作的肯定与奖励。在现场的欢呼声中,龙芯优秀团队,龙芯新人,龙芯优秀员工,质量体系、知识产权先进集体及个人,龙芯之星等奖项依次颁发,胡 老师和各位部门领导为获奖者颁奖。

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多才多艺龙芯人
        年会怎么少得了精彩的节目呢!龙芯各部门今年共准备了六个节目,在锣鼓声中,第一个节目已经开始了,这是由安全事业部带来的舞狮表演《龙芯大吉》。这两头憨态可掬的红色狮子摇头摆尾,赢得了观众的阵阵掌声和欢呼声。
        第二节目是由系统研发部带来的歌曲《太阳最红,毛主席最亲》,平时严肃认真的工程师此时变身为帅气的歌手,这让大家掌声不断。
        由嵌入事业部带来的《龙腾梦圆》太极拳表演,一招一式配合着古典的背景音乐,让现场的观众立刻沉浸在太极的世界。
        整齐划一的通用事业部和市场部上场时将表演推向了小高潮,他们带来的表演是《除了龙芯我们哪也不想去》大合唱。磅礴的气势和有趣的歌词让现场观众不自觉的打起了拍子,在演唱结束后,观众高呼并热烈鼓掌。《除了龙芯我们哪也不想去》

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        激昂过后,平台部门也展现了他们的智慧,表演了一出小清新的节目《龙芯十五年》,利用光影变幻勾画出了龙芯十五年发展的历程,获得了大家的共鸣

《龙芯十五年》

        最后一个节目,是由芯片研发部带来的《龙芯飞扬》,这也是我们公司的司歌,在芯片研发部的齐声吟唱下,这首《龙芯飞扬》让人想起了龙芯从成立至今的点点滴滴。

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年会晚宴,大奖不断
        2016年,龙芯交出了一张满意的答卷,每一分成绩背后都凝聚着龙芯人的智慧和汗水,年会晚宴上,把酒相庆,举杯迎新年,龙芯人追梦的脚 步不会停止。为了表达对员工的感谢,晚宴现场准备超过百份的大奖:碧然德过滤净水器、雪狼自动帐篷、外交官行李箱、阿玛尼智能手表、布朗空气净化器、 iRobot扫地机器人、华为平板电脑、龙芯3A3000笔记本电脑。。。。。。        龙芯的发展壮大,离不开全体龙芯人的奋发努力。辞旧岁,迎新年,龙芯人必将以更饱满的激情,推动龙芯事业再攀高峰!

胡伟武:建立自主产业体系,保障网络信息安全

呼呀 发表了文章 • 0 个评论 • 219 次浏览 • 2017-01-24 09:45 • 来自相关话题

原文链接:胡伟武:建立自主产业体系,保障网络信息安全     今日头条/千龙网·中国首都网 http://toutiao.com/i6282524088808243714     习近平总书记在2016年4月19日中央网络 ...查看全部
原文链接:胡伟武:建立自主产业体系,保障网络信息安全

    今日头条/千龙网·中国首都网 http://toutiao.com/i6282524088808243714
    习近平总书记在2016年4月19日中央网络安全和信息化工作座谈会上的讲话,为我国以CPU和操作系统为代表的自主基础软硬件发展指明了方向。即我国的 自主基础软硬件发展应该坚持以建立自主可控的产业体系为目标,坚持通过自主创新形成创新能力,坚持走以企业为主体的市场化道路。
    第一、坚持建立自主信息产业体系的目标。目前我国的信息产业主要建立在以Wintel(Intel的CPU和微软的Windows操作系统)和“双A”(ARM CPU和Android操作系统)为代表的国外基础技术平台上,不仅信息产业严重受制于人,国家安全也面临威胁。
    习主席指出,“互联网核心技术是我们最大的‘命门’,核心技术受制于人是我们最大的隐患。一个互联网企业即便规模再大、市值再高,如果核心元器件严重依赖外国,供应链的‘命门’掌握在别人手里,那就好比在别人的墙基上砌房子,再大再漂亮也可能经不起风雨,甚至会不堪一击”。虽 然全球计算机的80%左右在中国大陆生产,但2011年我国电子信息产业100强企业的利润总和是美国苹果公司的40%。2012年我国手机和平板电脑芯 片出货量达到上亿片,且世界手机企业前十强中有一半以上中国企业,但2012年苹果和三星占全球手机利润的97%。2012年3月23日,伊朗布什尔核电 站在信息系统与外部网络实现物理隔离的情况下遭到震网病毒攻击,导致20%离心机报废。2007年9月,以色列轰炸了叙利亚东北部一个潜在的核设施,在此 之前,叙利亚预警雷达刚好出现故障,刚开始以为是正常的随机故障,事后发现是雷达中的通用处理器后门引起。
    习主席指出:“网络安全和信息化是相辅相成的。安全是发展的前提,发展是安全的保障,安全和发展要同步推进。要树立正确的网络安全观,加快构建关键信息基础设施安全保障体系,全天候全方位感知网络安全态势,增强网络安全防御能力和威慑能力”。要 改变我国目前信息产业和信息安全受制于人的局面,不能只着眼于单项技术的突破和产品市场占有率的提高,必须建立起自主可控的信息技术与产业体系,才能掌握 产业发展主导权,彻底消除黑盒子,堵住安全后门,“全天候全方面感知网络安全态势”。我国应充分发挥市场和体制的优势,抓住当前IT产业多极化发展的机 遇,争取在IT产业的多极世界中形成既开放又竞争的一极,而不仅仅成为其它极的参与者。以自主CPU和操作系统为代表的自主基础软硬件要成为我国IT产业 体系和网络信息安全的牢固基石。
    “十二五”以来,我国在有关领域进行了自主基础软硬件的替代计划,即用自主CPU和操作系统替代国外的CPU和操作系统。一直以来,大家对自主基础软硬件 的认识是为了国家安全,即使慢一点也要用,即使贵一点也要用。通过多年的努力,自主基础软硬件在有关领域取得了很大进展,通过与应用深入融合,已经超越了 “国产化替代”的内涵,形成了一套“你打你的、我打我的”的新套路。通过打通技术链,明确性能机理,在很多领域做到了在每个局部都不如国外的情况下整体装 备系统性能超过国外系统,探索出了一条“应用牵引、软硬结合、系统优化、规范适用”的建立自主体系的发展道路。
      “十二五”期间自主CPU和操作系统应用试点的实践表明,判断技术是否先进性的标准不是看其跟美国人跟得紧不紧,而是看其跟应用结合得紧不紧。乞 丐不能跟龙王比宝。用国外的“参照系”来对比,我们只能永远落后,必须建立起我们自己的“参照系”,才能实现“变道超车”。建立自主可控的软硬件技术体 系,就能基于该体系进行持续改进,形成螺旋上升,否则在别人的技术体系中跟着升级,只能永远落后。苹果iPAD的CPU性能比桌面CPU性能低好几倍,但 因为苹果坚持建立自主的软硬件体系,iPAD的用户体验比桌面电脑要好。俄罗斯的CPU技术远不如我国,但因为其坚持自成体系,很多武器装备水平超过我 国。现在的信息系统冗余很多,我们只要根据“适用”的要求做好规范,完全可以像苹果一样做出集约型的优化系统。例如,某数据库应用,使用惠普X86服务器 及国外商业数据库需要50分钟,而使用龙芯CPU,经过两个月的磨合,处理相同数据只需要80秒。某雷达显控应用,海量目标场景下,X86商业CPU只能 达到每秒10帧的速率,而使用龙芯CPU,经过应用开发单位联合龙芯公司的深度优化,达到了每秒20帧。
“对整个系统进行深入分析,一个应用一个应用地优化、一个特征一个特征地优化、一个像素一个像素地优化(We looked at the entire system and refined it app by app, feature by feature, pixel by pixel)”是国外苹果公司摆脱制约、建立自己生态的研发理念,使得苹果产品可以在CPU性能一般的情况下实现优秀的用户体验。它山之石可以攻玉,苹果 公司建立自主生态的技术发展理念也契合了我国自主可控产业实践中的认知。通过打通技术链,明确性能机理,进行上下贯通、软硬结合的全系统优化,我们完全可 以在局部指标不如国外产品的情况下,建设出优于国外产品的应用系统。
    ARM公司的CPU研发人员在百人的数量级,谷歌公司Android操作的研发人员也在百人的数量级,他们之所以能在 Wintel垄断的情况下打破垄断,主要原因是他们在与应用结合过程中对产业形成了深刻的、正确的理解,并不是因为他们基础比我们好,人比我们聪明。我国 的自主基础软硬件在“十二五”的应用磨合中逐步形成了对自主CPU和操作系统的正确理解并不断深入,完全可以在我国方兴未艾的自主基础软硬件应用推广中形 成自主的生态环境。
    建立自主软硬件产业体系要稳扎稳打,分成三个阶段进行。第一阶段从“十一五”开始,主要面向应用比较单一的控制类系统,如龙芯CPU在网安、电力、交通、 金融、安全等领域的嵌入式应用正在全面展开,并开始参与开放市场竞争。经过“十一五”和“十二五”的实践证明,自主CPU在对软件生态要求不高的单一应用 系统中是完全能够满足要求的。第二阶段从“十二五”开始试点,结合党政军办公系统等应用,从单一应用向复杂的固定应用迈进。这些应用涉及通用操作系统、办 公软件、数据库、中间件、浏览器、3D图形、Java等复杂的环境。虽然复杂,但有边界。通过“十二五”期间的软硬件磨合及产品升级,证明是能够基本满足 我国信息化需求的。预计再经过“十三五”的努力,到2020年自主软硬件完全可以满足党政军和重要行业的信息化要求。第三阶段面向开放市场竞争并参与国外 市场竞争。自主CPU面向开放市场的条件是,通过单一及固定应用市场的开拓,在通用CPU的市场占有率达到5%左右,下游软硬件企业就会主动来跟自主 CPU及基础软件进行适配磨合,如游戏软件、股票软件等。这一阶段的到来预计得到2020年后。
    第二、坚持通过自主创新打通技术链,形成自主创新能力。从技术链的角度看,我国IT产业在应用层面开发能力 强,软件如办公自动化、电商、微信、搜索等软件,硬件如手机、PC等硬件;但以CPU和操作系统为代表的基础软硬件开发能力弱。只有打通从应用程序到晶体 管的技术链,掌握计算机系统的性能机理和安全机理,才能保障国家安全,支撑产业发展。例如当鼠标点击屏幕打开一个网页的过程时,如果我们不清楚浏览器、图 形系统、操作系统内核等是如何协同工作的,在完成这些工作过程中指令和数据是如何在硬件系统的CPU、GPU、内存、南北桥中流动的,CPU的微结构中取 指、运算、访存等各个模块是如何配合的,那么当我们感到网页打开速度太慢时就只会抱怨CPU太慢,殊不知苹果iPAD中的CPU更慢但打开相同的网页却流 畅得多。
    IT产业的技术链可以大致分成应用程序、操作系统、以CPU为核心的硬件系统、晶体管等层次,其中操作系统中的应用程序编程接口 (Application Programming Interface,简称API)核心模块和芯片中的CPU微结构是从应用程序到晶体管的“关键路径”,是决定性能、成本、安全的主要因素,这些核心模块 一定要自主掌握。典型的API环境包括图形交互的QT环境、桌面B/S架构的浏览器环境、服务器端的JAVA OpenJDK环境等。行业内应用系统大多基于这些国际通用API编程环境发展起来。我国用上述API环境编程的工程师数以百万计,但几乎没有研制 JAVA虚拟机、浏览器的JAVA Script引擎、QT环境的队伍。我国的芯片研制也主要用国外的核心IP如ARM的CPU核、Imagination的GPU核以及Synopsys的 各类接口IP“攒”出芯片来。用国外核心模块“攒”芯片和系统,自己不掌握这些核心模块的内部细节,技术链没有贯通,性能机理和安全机理不清楚,必然导致 “操的是白粉的心,卖的是白菜的价”,必然引起安全隐患。
    习主席指出:“要尽快在核心技术上取得突破。要有决心、 恒心、重心,树立顽强拼搏、刻苦攻关的志气,坚定不移实施创新驱动发展战略,抓住基础技术、通用技术、非对称技术、前沿技术、颠覆性技术,把更多人力物力 财力投向核心技术研发,集合精锐力量,作出战略性安排。我国网信领域广大企业家、专家学者、科技人员要树立这个雄心壮志”。我 国改革开放几十年取得重大成就的同时,也导致从上到下包括领导、专家、企业、公众等心中形成了两个根深蒂固的认识:一是产生急躁情绪,不愿意做长期积累的 创新工作,希望快速成功,对自主创新前进道路上的困难和问题缺少耐心;二是对自主创新信心不足,相信国外的东西比自己的好。以我国CPU发展为例,有关部 门对自主CPU发展的长期性和艰巨性认识不足,稍微碰到困难和挫折就得出自主研发CPU不行的结论,改走引进国外技术的道路。对于自主CPU研发投入亿元 人民币的经费都困难,而对于引进外国的CPU却舍得几十亿元甚至上百亿元的投入。
    针对自主CPU取得的进展,境外各种CPU如IBM、AMD、威盛等通过各种包装,疏通种种关系,通过与国内企业合资或技术授权的方式,穿上“马甲”,把 原来的产品换个标签,摇身一变成为自主CPU。有关地方和部门凭着良好的愿望,希望我国发展CPU和操作系统在有国外授权的源代码基础上走“引进消化吸收 再创新”的道路,事实上,包括CPU和操作系统在内的基础软硬件是超复杂系统,超复杂系统是消化吸收不了的,即使是自己设计也不是一蹴而就的,需要长期演 进才能把握得住。就像人的大脑是个超复杂系统,只有经过长期进化形成,就是把人的大脑切开来看得清清楚楚,也消化吸收不了,更设计不出来。没有形成技术能 力取得部分代码的“灰盒子”取代“黑盒子”解决不了安全问题。习主席指出,“要搞清楚哪些是可以引进但必须安全可控的,哪些是可以引进消化吸收再创新的,哪些是可以同别人合作开发的,哪些是必须依靠自己的力量自主创新的”。用钱买不来技术,用市场也换不来技术,只有在与应用结合的自主创新实践中才能形成核心技术能力,这是经过几十年的实践证明了的。过去不行,现在不管如何包装还是不行。
    守卫领土安全的是“听党指挥”的枪杆子,守卫信息安全的是“听党指挥”的技术能力。自主能力是安全可控的保障,只有通过自主研发的实践才能形成自主技术能 力。坚持自主创新要发扬愚公移山精神,搬掉国家安全受制于人和产业发展受制于人两座大山;要有“板凳坐得十年冷,文章不写一句空”的恒心和决心,不能“懒 惰取巧依赖外力”。想靠外国人帮我们建立自主可控的信息产业体系,和抗战初期蒋介石想依靠美国人打日本鬼子一样,是不可能的。只有在自主创新实践中不断发 现问题,在解决问题过程中不断提高能力,才能保障国家安全和支撑产业发展。
    第三、坚持企业主体,走市场化道路。总书记指出:“技术 要发展,必须要使用。在全球信息领域,创新链、产业链、价值链整合能力越来越成为决定成败的关键。核心技术研发的最终结果,不应只是技术报告、科研论文、 实验室样品,而应是市场产品、技术实力、产业实力。核心技术脱离了它的产业链、价值链、生态系统,上下游不衔接,就可能白忙活一场”。
    我国自主CPU的研发源自“十五”863计划的支持,都是从科研院所开始的,如中科院计算所的龙芯CPU、上海高性能CPU研发中心的申威CPU、国防科 大的飞腾CPU以及北京大学的众志CPU,主要是进行技术攻关。“十一五”国家“核高基”重大专项把863的成果导入产业,上升为国家战略。由于科研与产 业“两张皮”的问题没有解决,碰了壁,具体体现为“十一五”重大专项支持研发的CPU技术指标都能圆满完成,但产业化指标均没有完成。“十二五”开始,国 家全面推进自主CPU的应用试点,以龙芯CPU为代表的研发团队全面向市场转型,走以企业为主体的自主创新道路,在与市场磨合过程中逐步把研发重点从论文 导向调整为结合客户需求进行研发。“种瓜得瓜、种豆得豆”,经过多年的转型努力,龙芯公司2014年、2015年连续两年销售收入实现50%以上增 长,2015年首次突破亿元。
    建立自主基础软硬件体系需要充分发挥我国市场和体制的双重优势,探索市场经济条件下的举国体制。发展自主软硬件需要发挥举国体制的优势,但现在的举国体制 不同于“两弹一星”时代周总理、聂帅亲自领导、组织、协调的举国体制,而应该是市场经济条件下的举国体制,包括以下几个特点。一是政府引导下的企业主体机 制。在有关部门的组织和领导下,在特定应用市场需求的牵引下,用户、集成商、整机厂商、CPU企业、操作系统企业等积极参与,迅速形成产业链。二是在政府 组织下通过市场法则进行优胜劣汰,帮助自主软硬件企业成长。通过联合攻关、稳定性和性能评测、小批量供应、价格等手段考验并提高有关企业的研发能力、产品 化能力、成本控制能力、服务能力等,通过优胜劣汰的“丛林法则”而不是传统的专家机制选择有竞争力的企业参加,帮助了自主软硬件企业的成长。三是央企发挥 初期的引领作用。 在央企的引领下,大量其它商业企业跟进,迅速形成集聚。
    2009年12月,美国连线杂志发表了一篇名为《人民的CPU》的文章,介绍以龙芯为代表的中国CPU的进展。该文章开篇就写到“试想一个国家需要完全依 靠从一个与之有着战事冲突或经济不稳定的国家进口某种珍贵商品,而且没有这种商品,其整个社会将被迫停顿。再试想这个国家是中国,而与之有着战事冲突的国 家是美国,而该商品是 CPU”。从美国最近对我国中兴公司元器件禁运事件来看,美国确实可以通过“商品”的力量使我国的经济社会发展“停顿”。过去,国家之间的利益竞争主要依 赖于国家的军事实力,在全球化的今天,企业担负着国家之间竞争的主要使命。正像对于国家来说具有强大的军队极为重要,在二十一世纪,具有强大的企业对于一 个国家来说是至关重要的。我们要建立自主可控的信息产业体系,保障国家安全,最终要落实到一批包括CPU、操作系统在内的自主企业的崛起。
    发展自主可控的CPU和操作系统,建立自主可控的信息产业体系是国家的需要、时代的需要,是产业发展的需要,且我们已经初步具备了相应的条件,再没有理由 怀疑我们能够做成这件事。但是也应该清醒地看到发展自主可控的信息产业绝非易事,需要长时间的积累。无所作为的怀疑论和盲目乐观的速胜论都是错误的。在战 略上藐视它,在战术上重视它是我国建立自主软硬件体系时应遵循的一个基本原则。我们要倍加珍惜自主软硬件通过多年的探索取得的建立自主产业体系这条来之不 易的道路,不为任何风险所惧,不为任何干扰所惑,坚定不移走下去,直到实现我们的目标。
    我们正在前进。我们正在做我们的前人从来没有做过的极其光荣伟大的事业。我们的目标一定要达到。我们的目标一定能够达到。

首个基于龙芯的机器人控制器众筹成功即将量产

呼呀 发表了文章 • 0 个评论 • 199 次浏览 • 2017-01-24 09:44 • 来自相关话题

原文链接首个基于龙芯的机器人控制器众筹成功即将量产 近日,龙芯俱乐部(注:龙芯俱乐部是由龙芯爱好者自行发起的社区组织,创始人为龙芯首批个人用户之一石南。)开发的业内首个基于国产龙芯的机器人控制器登 陆聚丰众筹网并众筹成功,开始准备量产。龙芯俱乐部将 ...查看全部
原文链接首个基于龙芯的机器人控制器众筹成功即将量产
近日,龙芯俱乐部(注:龙芯俱乐部是由龙芯爱好者自行发起的社区组织,创始人为龙芯首批个人用户之一石南。)开发的业内首个基于国产龙芯的机器人控制器登 陆聚丰众筹网并众筹成功,开始准备量产。龙芯俱乐部将发起龙芯机器人开源项目并建立龙芯机器人创新基地。据介绍,龙芯俱乐部从2007年来致力于龙芯开源 生态和创新应用的开拓,在2015年成功推出了第一款开源龙芯创客主板“智龙”。
 
    2016年龙芯俱乐部又基于智龙主板开发了业界第一个龙芯机器人控制器,并尝试从基础层面建设自主机器人技术平台,包括基于龙芯CPU的机器人控制器和机器人软件系统等。
 
        本次众筹的龙芯机器人控制器采用龙芯1C300 SOC,最大扩展出32路PWM信号舵机控制,同时提供了串口、网口、摄像头的扩展接口。与同等价位的单 片机类机器人控制器相比主频提高3倍以上,存储容量也大大提高,可运行Linux/RT-Thread等操作系统。本品面向龙芯小型机器人原型的研究开 发。可运用在教育机器人、家庭机器人、高级玩具机器人等领域。今后龙芯俱乐部还将推出基于龙芯2号,3号的机器人控制器以满足更多工业机器人、服务器机器 人、特种机器人的需求。
龙芯俱乐部选择将龙芯机器人控制器首发放在聚丰众筹是考虑到其平台上整合了华强芯城、华强PCB和SMT等资源,能提供一站式服务,保证了产品的研发进 度,降低了生产的成本。登陆聚丰众筹网后,龙芯俱乐部通过电子发烧友网论坛的“EE对话”以及在2016慕尼黑上海电子展华强聚丰的展位上进行龙芯机器人 控制器众筹的宣传推广,取得了很好的效果。
电子发烧友网论坛的“EE对话”活动介绍龙芯机器人控制器
 
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龙芯机器人控制器在2016年慕尼黑上海电子展华强聚丰展位展出
    目前,龙芯机器人控制器样机已经通过了对多路DS3115MG数字舵机控制的测试,实现了对龙芯1C300 PWM 信号接口数量的扩展,可满足各类机器人对多路电机控制的需求
龙芯机器人控制器样机
 
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龙芯机器人控制器连接多路DS3115MG数字舵机
 
     龙芯机器人控制器众筹成功后在华强聚丰旗下的工厂进行量产,预计6月中旬左右可以发货。龙芯俱乐部将在此基础上拓展龙芯机器人开发社区,发起多个龙芯机器人开源项目,并和高校合作建立龙芯机器人创新基地,吸引更多的开发者来参与龙芯自主机器人技术平台的建设。