和22个月前发布的“龙芯1号”相比,定位在Linux桌面网络终端、低端服务器、网络防火墙、路由器交换机、多媒体网络终端、无盘工作站等应用的“龙芯2号”,性能提高幅度也达到了10倍。科技部、信产部和中科院计算所还将与早先成立的龙芯产业联盟、龙芯开放实验室一起,逐步围绕“龙芯2号”大力打造更为成熟和更具 *** 作性的产业链:中科院计算所和江苏梦兰集团合作建立的“中科梦兰”龙芯产业化基地正式揭牌;海尔与江苏梦兰将联手生产、研发、销售基于“龙芯2号”的系列税控收款机、POS机以及电脑;信产部还将针对微软的WinCE嵌入式 *** 作系统开展向“龙芯2号”平台的移植工作。
据海外媒体报道,英特尔微处理器技术实验室主管Shekhar Borkar周二表示,虽然中国设计的“龙芯2号”处理器短期内无法与英特尔展开竞争,但该产品所使用的技术却表明,中国的CPU设计能力已取得长足进步。
在日前于台北举行的英特尔开发者论坛大会(IDF)期间,博卡在一次新闻发布会上作出了上述表示。他表示,已经面世的“龙芯2号”表明,中国已在芯片设计能力上取得了快速发展。“龙芯2号”为64位处理器,主频为500MHz,开发团队为中科院计算所。与32位、266MHz的“龙芯1号”相比,“龙芯2号”采用的技术更为先进。
博卡表示,对于中国在芯片设计能力所取得的成就,英特尔并不视之为竞争,而认为这是中国CPU技术取得进展的信号。博卡说:“英特尔对‘龙芯2号’的发展持欢迎态度,这样有利于培育中国芯片市场的生态系统。”
据悉“龙芯2号”采用了不同于x86的指令集,并能与基于MIPS架构开发的软件及部件协同工作。英特尔产品则主要兼容支持x86架构的软件或部件,如Windows *** 作系统等。一直以来,英特尔并不支持CPU制造领域的后来者。多年前,虽然德州仪器、IBM及其它知名半导体公司都曾试图进入该市场,但无不铩羽而归。在全球PC处理器市场上,目前还在与英特尔、AMD两巨头相抗争的PC机处理器厂家只剩下威盛。
“龙芯2号”开发者称,“龙芯2号”将避免与英特尔、AMD发生正面交战,而会借机进军机顶盒等设备市场。除此之外,“龙芯2号”还可应用于使用Linux *** 作系统的低成本PC。
龙芯二号的性能相当于英特尔P3,全面超过威盛。”樊建平透露,龙芯二号采用018微米的工艺,实现主频500MHz、SPECCPU2000测试分值超过300的64位通用处理器芯片,是2002年9月28日发布的“龙芯一号”实测性能的10到15倍。此外,据媒体报道,根据中科院计算所的测试,龙芯二号的样机能够运行完整的64位中文Linux *** 作系统,全功能的Mozilla浏览器、多媒体播放器和OpenOffice办公套件,具备了桌面PC的基本功能。龙芯二号是我国自主研制的可用于桌面和笔记本电脑的通用处理器。
“龙芯二号最急需的是政策支持,不仅仅是资金支持,更多的是政府的采购支持。目前龙芯二号已经有用于税控机、机顶盒等几十种解决方案。”樊建平认为,中国信息产业最大的软肋在于信息技术转化成具体的应用方面,因此,政府应大力支持本国信息产业,并加大扶持企业自主知识产权的政策力度。
有了龙芯,我们可以开发自己的服务器、路由器,甚至军工产品。
世界工厂的困惑
众所周知,中国目前已经成为名副其实的“世界工厂”,到过“珠三角”、“长三角”的读者,特别是在此两地工厂工作过的应该有切身感受。众多外资企业将生产过程的低端部分----主要是加工和组装环节转移到中国,这些低端环节耗费劳动力多,劳动强度大,但附加值很低。
电脑业界赫赫有名的罗技鼠标,生产工厂设在苏州,每年向美国运送2000万个贴着“中国制造”标签的鼠标,每只在美国的售价约为40美元。在这一价格中,罗技拿8美元,分销商和零售商拿15美元,另外14美元进入零部件供应商的腰包,中国从每只鼠标中仅能拿到3美元,而且工人工资、电力、交通和其他开支全都包括在这3美元里!
站在电子爱好者角度看,鼠标的制造有何难难就难在罗技能将小小鼠标产业做得这么大,关键在于其知识产权和品牌。说得极端一点,小小的CPU芯片,动辄成百上千甚至上万元一颗,其主要材料无非是一点金属和可从沙子中提炼的硅,但是不掌握CPU设计技术、芯片制造技术,我们又能有何选择
对PC产业来讲,包括联想、方正这样的大企业利润也是相当低的,主要原因就是我们买别人的芯片来组装,只是一个组装工厂而已。而且,在国际CPU巨头AMD与英特尔的明争暗斗中,中国PC厂商无论怎样都掩盖不了“看他人脸色”的尴尬处境,既要哄着占有份额优势的英特尔,又不敢得罪价格占优的AMD,而这一切都缘于我们无“芯”可挑大梁,缘于中国PC业长期以来没有占据技术的制高点。
“龙芯”的市场前景
进口一颗服务器用的CPU芯片(至强MP)价格高达几万元,占到服务器成本的70%以上,据统计,光进口芯片国外大公司每年就能从中国赚走一百多亿美元。如果“龙芯”可以替代,市场前景不可限量。
为了促使“龙芯”能尽快得到整机制造企业和系统设计企业的应用,使其顺利进入产业链,促进产业化,国内MII-MS嵌入式软件实验室为“龙芯二号”CPU开发面向的BSP软件支持包,使“龙芯”能支持微软公司的Windows CE这一嵌入式 *** 作系统。“龙芯2号”电脑亮相国际市场,基于Linux,含40GB硬盘、256MB内存,具有上网、收发邮件、办公文本处理、音视频播放等基本功能,相当于1GHz的奔3台式机,售价仅150美元。但仅仅只有低价是不够的。CPU的产业链非常长,并不是说做出了一个产品马上就可以形成一个产业,就能够大量的卖出去。它需要 *** 作系统、应用软件、硬件设计的配合。产业化的主要手段就是建立产业联盟,在北京有龙芯公司,在重庆、江苏、广东等地都有“龙芯“的基地。“龙芯”的应用不仅仅限于电脑,对国防工业,网络服务器、路由器、游戏机,特别在中国广大的消费市场有着广阔的发展前景。
龙芯让人人都用得起电脑,当初龙芯一个研发宗旨是信息化要为广大人群服务,因此龙芯一直注重在低成本方面的突破。虽然电脑价格越来越低,但是对于广大的中国市场来说,仍然太贵,特别是农村和西部市场。龙芯电脑的推出为填平数字鸿沟提供了可能性,有广阔的前景。
龙芯的处理器可以用到笔记本、台式机、服务器等设备上。
龙芯CPU是由中国科学院运算所自主研发的通用CPU,基于MIPS架构,现在已经由中科龙芯公司商业化,长期以来,龙芯被视为国产通用CPU坚持自主研发、独立构建生态的标杆,芯片产品主要应用于国防科工领域。
通过技术溯源来看,龙芯系列处理器是国产化最为彻底的通用CPU。胡伟武称,龙芯CPU中的所有功能模块,包括CPU核心、片内互联总线、DDR4内存控制器及各种IO接口模块等的所有源代码均自主设计。
此外,芯片中所有定制模块均为自主研发。除了流片厂家提供的基本设计环境,龙芯CPU没有使用任何第三方IP。
龙芯研发成功的意义
龙芯芯片的研发成功在我国计算机发展史上具有里程碑式的意义,是我国研制自主知识产权的高性能通用CPU的典范之作,将为国家安全和国防事业发挥重大的、不可替代的作用。
龙芯的研发成功是增强了国人的自信心,向世界证明了中国人也可以自己做芯片。龙芯已经被写入九年制义务教育的教科书,记录了龙芯历史性贡献。另外,龙芯也被写入普通高等教育《大学计算机基础》教材,在讲计算机文化时,龙芯已经和Intel一样,成为了授课内容。
其次,龙芯对于国家安全保障的作用也得到了充分体现。龙芯开始进行产业化伊始,就面向国家的信息安全需要,这是龙芯最根本的使命。到为止,龙芯在安全领域的应用已经全面展开。
关于CPU和芯片,我们标准的 *** 作系统,大约有350个C函数,这种 *** 作系统叫标准的 *** 作系统,IEEEPOSIX这就是标准 *** 作系统的规范,但是事实上,美国很多军方的CPU和工控,飞机制造和武器工业控制领域很多芯片是不支持这个标准的,比如军队的OpenRISC派系的芯片,只能支持大约100~150个标准C函数,当然了,剩下的200多个函数可以使用这个100多个函数来用软件来实现,但是,这些用软件实现的库和函数,运行速度相当的慢。
实际上mips就是当年早期OpenRISC商业化的产物,但是Mips走的更远,主要解决大规模并行的浮点数运算问题。mips是支持linux *** 作系统的,但是这个CPU只能顺利的运行大约150个标准的 *** 作系统的C函数。
现在C++标准库STL一共又20个大类,超过了1000个函数或者模板实现,而boost库(STL的升级版)有超过2000个复杂函数或者模板实现,这些函数如果在intel或者AMD的芯片上执行得到的结果,跟在arm上执行得到的结果很多都是不同的,尤其是执行效率问题,很多在arm上慢的要死,比java还要慢(现在安卓机主要使用java开发应用软件,编译器是使用J2SDK修改的编译器)。苹果公司在这方面有比较深入的研究。这个不细谈。
如果这个C++函数在mips芯片上执行,这里面有一多半是根本无法执行的,也就是说,会崩溃和异常退出。并且,J2SDK也是无法在mips上顺利的执行的,相当的垃圾的一个芯片。
这就是为啥在美国9年代末期,mips被市场淘汰的根本原因。同志不用对咱们国产的芯片那么抵触吧。这个芯片的性能确实比不上如Intel、AMD这样巨人公司的产品,和IBM公司的Power 7更是有很大差距,但是就性能和性价比来说,还是不错的产品。
之所以在IT网站上很少见龙芯,一方面因为龙芯是面向商用服务器、专用机等领域,所以我们这些家庭用户基本接触不到这样的产品。听说曾经某品牌推出过基于龙芯的笔记本电脑,后来销量也不尽如人意。
另一方面,也是最重要的一个方面,就是整体平台和产业链还相当不健全。电脑不是只有一颗CPU的,还需要芯片组等等其他周围附属组件的配合。而我国在芯片组领域比较落后,龙芯配套产品不健全,兼容性不佳。好比Intel或AMD的一套商用芯片组,可以对应很多的处理器,客户可以有很多选择;而龙芯自有的配套芯片组只能兼容龙芯,而龙芯产品型号也不如Intel、AMD产品这样丰富,在市场上也就不能同国际大公司正面抗衡。我国在内存颗粒、高速DSP、GPU等等方面都还极为落后。龙芯性能不是最强的,但也绝对不弱,只是过于落后的配套组件和产业链拖了后腿。
不过,任何事物的发展都是一个从无到有,由弱变强的过程。龙芯只是第一步,以后慢慢会好起来的,只要还继续努力下去。
前段时间,美哈佛大学出了一份报告,表示我国在多个尖端技术领域已经取得巨大进步。尤其是在5G、人工智能、量子计算等已取得全球领先,并开始占主导地位。
国内有专家说得很好,就是近十年来,我们跟美同时起步的技术,我们都能做到领先。现在某些方面落后的,大都是人家起步早的领域,像现在有差距的半导体方面。
不过,哈佛报告还预测,我国将成为全球成熟技术节点上最大的半导体生产国,并且未来十年我国将在半导体等核心技术上实现领先。果不其然,好消息很快传来。
第一,浙大超导量子芯片取得突破成果。 量子技术是未来 科技 竞争的一大重点,目前各国都在大力投入研发,可以说是已经展开竞赛,都希望在量子领域中占先机。
从之前的相关报道,我们也都可以看到量子计算机的优势已经非常明显,尤其是在计算速度方面更是快到惊人。而要实现稳定的量子计算机,量子芯片是其中的关键。
近日,我国在量子芯片方面又取得了突破,浙江大学发布了两款超导量子芯片。
其中,“莫干1号”采用全连通架构,包含32个超导量子比特,是目前超导量子芯片中比特数目最多的,主要是针对量子态的精确调控,以及多体物理的量子模拟。
“天目1号”芯片面向通用量子计算,采用了较易扩展的近邻连通架构,平均退相干时间为50微秒,处于世界前列。相比于“莫干1号”具备更高的编程灵活度。
浙大公布的两款量子芯片成果,充分证明我国在这方面已处于世界第一梯队水平。
第二,纯国产龙芯服务器芯片研发成功。 一直以来,在CPU上我们主要依赖国外,不管是日常工作生活用的电脑,还是服务器领域,CPU基本被英特尔和AMD垄断。
然而,随着国内对数据保密等方面的要求越来越高,对国产CPU的需求就越来越大。尤其是纯国产CPU更加期待,在这方面做得最好的就是中科院旗下龙芯中科。
在龙芯CPU首席科学家胡伟武的带领下,已推出了自主研发的三代龙芯国产CPU。
前段时间,龙芯3A5000系列通用CPU正式亮相,性能达到国际主流CPU水准。近日,中科院再次公布,面向服务器领域的纯国产CPU龙芯3C5000已经研发成功。
这款芯片有两个重要特点:其一是采用了自主架构LoongArch指令集,从内到外全纯国产设计,不再担心国外架构授权限制,之前都是使用国外X86或ARM架构。
其二是芯片性能很强大,综合性能表现不落后目前市场的主流服务器CPU,内部集成16个高性能的龙芯LA464处理器核。应用后,将大大提高我们数据的安全性。
第三,碳基芯片关键工艺课题通过验收 。 我们现在的芯片是硅基芯片,现在5nm正在量产,3nm预计明年下半年实现量产,接下来再往下发展就是2nm、1nm。
然而,由于硅基芯片技术由于受加工技术、器件物理极限等方面限制,已经接受物理极限,且成本高到已经不合适。因此,就需要寻找更加合适的下一代替代产品。
碳基芯片具有加工温度低、工作速度快、功耗低等优势,最有可能成为后摩尔时代集成电路的颠覆性技术之一。在这方面,我国也早就开始研发,并且还非常领先。
近日,好消息传来,多个部门组成的验收组,对“90 纳米碳基集成电路关键工艺研究”课题进行评审,在听取汇报、查看资料和样品实物后,一致通过了该课题研究。
并且,碳基芯片90 纳米工艺先导线正在建设中。别小看这个90纳米,根据研究成果估算,90纳米碳基芯片性能相当于28纳米硅基芯片,60纳米就相当于10纳米。
重点是,这个碳基芯片可以不用EUV光刻机,国产光刻机就可以。并且该课题开展过程,在 90 纳米材料制备、关键工艺及器件性能、应用 探索 等均取得了可喜成果,并且都处于世界领先水平。这次验收通过,表示碳基芯片距离商用又近了一大步。
以上的三个国产芯片突破,龙芯很快就可以应用,碳基芯片和量子芯片是在为未来打基础,这两种芯片将为我国未来芯片行业领先、不受限制奠定一个坚实的基础。
近日,我国半导体行业协会集成电路设计分会理事长魏少军,就芯片发展发表意见。
他表示,我国已经成为全球最为完整的芯片产品体系之一,不仅在中低端芯片领域具备较强的竞争力,在高端芯片领域也摆脱了全面依赖国外产品的被动局面。
魏少军所说的高端芯片不再全面依赖国外情况非常振奋人心,不过他主要是侧重设计方面,高端芯片设计的确已经达到全球领先,但在制造方面我们还有不小差距。
不过,从近期国内芯片行业的不断突破来看,我们在进步,问题终究会解决。
龙芯完成OpenJDK 16的MIPS64移植,成为服务器系列产品的标配软件。稳定运行Tomcat服务器、永中Office、以及国内多家厂商的中件间系统。所有在PC服务器上存在的Java软件产品,今后均可以迁移到龙芯服务器上,不存在任何障碍。
参见:《龙芯MIPS 64位Java虚拟机开发成功!》
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