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1、2022年龍芯生態工作組龍芯中科技術股份有限公司Loongson Technology Corporation Limited發布時間:2023 年 3 月 20082023,龍芯中科,保留所有權利版權聲明本白皮書版權屬于龍芯中科技術股份有限公司所有,受法律保護。未經許可,任何單位及個人不得以任何方式或理由對報告內容進行使用、復制、修改或與其它產品捆綁使用、銷售。轉載、摘編或引用白皮書內容和觀點應注明“來源于龍芯中科技術股份有限公司龍芯生態白皮書(2022 年)”。凡侵犯版權等知識產權的,必依法追究其法律責任。免責聲明本報告由龍芯中科技術股份有限公司編寫。部分數據和觀點來自公開信息或網絡,編寫
2、單位不承擔相關責任。2022 年龍芯生態白皮書目錄第一章 龍芯自主生態發展理念 11.1 生態體系層次 21.2 芯片底層核心技術 21.3 自主指令系統 31.3.1 指令系統承載軟件生態 31.3.2 LoongArch 自主指令系統 41.3.3 兩種不同層面的軟件生態:API 和 ISA 51.3.4 應用遷移策略 61.4 自主 IP 設計 81.5 供應鏈安全 81.6 性能 91.6.1 基于自主路線的性能發展原則 91.6.2 自主 CPU 性能已逼近市場主流水平 91.7 軟件生態 111.8 LoongArch 生態發展水平 14第二章 龍芯 CPU 及配套芯片 192.1
3、 龍芯中科介紹 202.2 核心 IP 202.2.1 CPU IP 212.2.2 GPU IP 222.2.3 互聯及接口 IP 232.2.4 IP 授權 232.3 芯片產品系列 242.4 LoongArch 架構的 CPU 新品 252.4.1 龍芯 3A5000 252.4.2 龍芯 3C5000 252.4.3 龍芯 2K0500 262.4.4 龍芯 2K1000LA 262.4.5 龍芯 2K1500 272.4.6 龍芯 2K2000 272.4.7 龍芯 1C102282.4.8 龍芯 1C103282.5 配套芯片:龍芯 7A2000 292.6 安全特性 30第三章
4、 龍芯基礎軟件 333.1 龍芯平臺標準規范體系 343.1.1 統一系統架構標準 343.1.2 二進制接口 ABI 標準 343.2 國際開源軟件社區廣泛支持 LoongArch 生態 353.2.1 Linux 內核 363.2.2 固件 363.2.3 GCC 工具鏈 373.2.4 LLVM 383.2.5 Golang 383.2.6.NET 383.2.7 Chromium 393.2.8 Mozilla Firefox 393.2.9 Node.js 403.2.10 音視頻庫 403.2.11 調測工具 403.2.12 QEMU 413.2.13 DPDK 413.2.14
5、 基礎數學庫 423.2.15 加解密/解壓縮 423.2.16 LibreOffice 423.3 豐富的編程語言與應用框架的支持433.3.1 Java 433.3.2 C#443.3.3 JavaScript 453.3.4 Electron/CEF/NW.js 453.3.5 Python 453.3.6 Ruby 463.3.7 LuaJit 46目錄2022 年龍芯生態白皮書3.3.8 Rust 463.3.9 Pascal473.3.10 第三方軟件包的階段性補充發布站點 473.4 龍芯的操作系統生態 483.4.1 龍芯基礎版本操作系統 483.4.2 龍蜥、歐拉、統信、麒麟
6、原生支持 LoongArch 493.4.3 OpenHarmony 原生支持 LoongArch 503.5 圖形系統、音視頻、數學庫、AI 513.5.1 圖形系統 513.5.2 音視頻 523.5.3 數學庫 523.5.4 AI 533.6 云平臺 543.7 龍芯二進制翻譯器 543.8 龍芯平臺原創特色軟件 563.8.1 龍芯瀏覽器兼容 IE 方案 563.8.2 龍芯打印機驅動兼容方案 573.8.3 龍芯應用兼容框架 LCF 583.8.4 龍芯視頻剪輯軟件 593.8.5 三維顯控解決方案 603.8.6 嵌入式圖形解決方案 60第四章 基于龍芯 CPU 的整機軟硬件產品
7、 634.1 桌面終端 644.2 工作站 644.3 服務器 654.3.1 通用計算服務器 654.3.2 存儲服務器 654.3.3 AI 服務器 664.4 信息化一體機 684.5 網絡通信設備 694.5.1 交換機 694.5.2 路由器 694.5.3 網關 704.5.4 5G 專網設備 714.6 網絡安全設備 724.6.1 網絡安全硬件平臺 724.6.2 工業信息安全產品 734.7 密碼產品 744.7.1 安全 SE 平臺744.7.2 密碼機 754.7.3 國密云平臺 754.8 工業設備 764.8.1 工業控制類 764.8.2 工業計算類 784.9 服
8、務器 BMC 方案794.10 打印機專用芯片方案 80第五章 基于龍芯 CPU 的行業實踐案例 815.1 電子政務 825.1.1 新一代數字辦公安全創新方案 825.1.2 智慧鄉村云服務平臺解決方案 845.1.3 智慧檔案館綜合管理平臺解決方案 855.1.4 電子憑證庫解決方案 865.1.5 治安綜合管理一體化平臺解決方案 875.1.6 智能監控運維解決方案 895.1.7 政務服務中心 905.2 企業信息化 915.3 教育行業 925.3.1 龍芯智慧教室解決方案 925.3.2 龍芯創客教室解決方案 955.3.3 龍芯教學機器人解決方案 965.3.4 龍芯信創教育一
9、體化方案 985.3.5 龍芯教學平臺與實驗箱 1005.4 能源行業 1035.4.1 電力系統 103目錄2022 年龍芯生態白皮書5.4.2 風力發電系統 1065.4.3 石油石化系統 1085.5 通信行業 1095.5.1 面向基礎通信設施的信創云 1095.5.2 面向通信行業的信創營業廳 1115.6 金融行業 1125.6.1 金融信創體系 1125.6.2 核心業務系統場景 1145.6.3 自助機具場景 1155.6.4 柜面業務場景 1155.6.5 金融云場景 1165.6.6 龍芯金融案例介紹 1165.6.7 龍芯金融信創實驗室 1205.7 交通行業 1215.
10、8 醫療行業 1235.8.1 信創試點衛生院 1235.8.2 健康醫療大數據平臺 1245.9 工業數字化與數字孿生 1255.10 物聯網和消費電子 127第六章 龍芯生態培育與發展 1316.1 龍芯生態伙伴計劃 1326.1.1 龍芯創業者支持計劃 1336.1.2 創新創業加速營 1336.1.3 融資私董會 1346.1.4“創客北京 2022”龍架構專項賽 1356.1.5 龍芯中小企業生態平臺 1366.2 生態適配 1376.2.1 適配認證業務 1376.2.2 應用軟件適配中心 1376.2.3 龍芯云中心 1386.2.4 遷移適配支持工具 1396.2.5 適配調優
11、服務 1396.3 技術保障支撐 1406.3.1 信創項目技術服務和綜保支撐 1406.3.2 知識庫 1416.4 人才培養 1416.4.1 信創技能標準 1416.4.2 職業技能等級認證 1426.4.3 工信人才證書 1446.4.4 信創職業教育集團 1446.4.5 百芯計劃 1456.4.6 高校教學實驗室 1456.4.7“龍芯杯”大賽 1466.4.8 嵌入式應用人才培養 1476.4.9 書籍出版 147第七章 龍芯生態展望 1517.1 CPU 性能達到國際主流水平 1527.2 軟件生態實現超越 1537.3 LoongArch 生態體系基本建成 153結束語 15
12、5附錄 157龍芯 CPU 圖譜 158奮髯云起,矯首浪沖|龍芯中科 2022 年度大事記 160龍芯中科公司榮譽獎項 20202022 167服務與支持 168目錄第一章 龍芯自主生態發展理念龍芯堅持“將自主進行到底”的原則:基于自主指令系統建設軟件生態 基于自主 IP 核設計芯片 基于自主工藝生產芯片21.1 生態體系層次生態是圍繞某一種計算機平臺的全部資源的集合。廣義的生態包括信息產業中所有上下游要素,尤其是配套軟硬件、應用解決方案、開發者社區、知識體系、合作廠商、用戶等。軟件生態是指某一種 CPU 能運行的所有軟件的集合,是計算機生態中最重要的一方面。在日常交流中也經常稱之為應用生態、
13、信息化生態,或者簡稱為“生態”。PC /服務器 /打印機 /網絡設備 /行業終端 /工控設備.整機基礎圖形庫顯卡驅動C/C+函數庫編譯器外設驅動內核操作系統服務器API桌面API移動API位置服務智能影像AI算法支付接口瀏覽器圖像庫音頻庫視頻庫JAVA云平臺中間件數據庫開發環境服務器應用桌面應用移動應用地圖導航健康計步手機打車移動支付辦公軟件媒體播放3D圖形即時通訊電子郵件門戶網站電子政務電子商務軟件應用X86 /ARM /LoongArch /其它指令系統指令系統工藝材料和設備生產工藝CPU 芯片其它芯片外部設備核心IP模塊CPU核 /GPU核 /內存接口打印機掃描儀攝像頭讀卡器指紋器安全K
14、ey身份證識別刻錄機圖 1.1 計算機平臺生態架構圖 1.1 展示了生態的分層架構。最頂層是面向最終用戶使用的應用軟件;開發環境為應用軟件開發者提供編程環境,體現為一系列應用編程接口規范(API,ApplicationProgrammingInterface);操作系統管理所有硬件資源,利用驅動程序對外部設備進行控制;整機是包含CPU、內存、硬盤等部件的硬件設備;CPU(中央處理器)是計算機中的基礎芯片,執行最重要的計算和控制功能。1.2 芯片底層核心技術在生態最底層,位于 CPU 芯片下面還有三個更重要的關鍵核心技術:2022 年龍芯生態白皮書自主決定命運 創新成就未來3 指令系統:即 CP
15、U 所執行的軟件指令的二進制編碼格式規范。指令系統承載了軟件生態,是軟件生態的基礎。遵循相同指令系統規范的 CPU 和軟件稱為“兼容的”。一種應用軟件的源代碼編譯成一種指令系統的二進制代碼后,只能在兼容這種指令系統的 CPU 上運行。IP 核:即知識產權核(IntellectualPropertyCore),在集成電路設計行業中指已驗證、可重復利用、具有某種確定功能的電路模塊。CPU 的設計能力主要體現在芯片內部 IP 的設計能力,包括 CPU 核、GPU 核、片內總線、內存接口等。優秀的 IP 核能夠在同等生產工藝水平下實現更高的計算效率,是決定 CPU 性能的一個重要方面。芯片生產工藝:指
16、用于生產半導體芯片的相關設備和材料。先進生產工藝能夠在硅片上進行更精密的加工,提高單位面積上的晶體管數量,在提高計算性能的同時降低功耗。上面三個因素是發展自主芯片產業需要解決的底層關鍵問題。從整體供應鏈的安全視角來看,有必要在這三個因素中堅持全面自主的原則:基于自主指令系統建設軟件生態,基于自主 IP 核設計芯片,基于自主工藝生產芯片。1.3 自主指令系統1.3.1 指令系統承載軟件生態指令系統是 CPU 所執行的軟件指令的二進制編碼格式規范,是計算機的軟硬件界面,是生態的重要基石。一種指令系統承載了一個軟件生態。兼容某種指令系統的應用軟件數量越多,代表這種指令系統支持的軟件生態越豐富,則兼容
17、這種指令系統的 CPU 能做的事情越多,給用戶提供計算服務的價值越大。中國信息產業長期被國外指令系統壟斷,對信息產業安全造成巨大風險。X86 指令系統承載桌面計算機和服務器產業。Intel 公司對 X86 建立牢固的知識產權限制,授權條件高度封閉。ARM 指令系統承載移動終端產業。ARM 架構授權存在版本、時間、地域以及特殊要求的諸多限制。目前中國企業已經獲得的授權以 ARMv8 為主,因為國際形勢日趨復雜,中國企業在申請 ARMv9 的過程中遇到多重障礙,基于 ARM 的發展路線受到嚴重制約。第一章 龍芯自主生態發展理念4 RISC-V 指令系統在物聯網市場處于發展起步階段。RISC-V 提
18、供開源的授權,但開源不等于自主,RISC-V 還是由西方基金會主導,在開源策略以及法律監管方面具有不確定性?;趪馐跈嗟闹噶钕到y無法從根本上解決 CPU 芯片受制于人問題,無法建立獨立自主的信息產業生態。安全可靠的目標不只是做芯片,是做一個可以長期獨立發展、不受制人的“芯片+軟件生態”。自主研發不是為了閉門造車,而是為了更好的走向開放。只有真正自主的產品,才能擺脫國外 CPU 授權的牽制,走向“一帶一路”等國際市場。1.3.2 LoongArch 自主指令系統指令系統是計算機軟硬件的語言。就像中國人可以基于英文寫文章掙錢,但不可能基于英文發展中國的民族文化,中國企業可以基于國外合法授權的指令
19、系統做產品,但不可能基于國外指令系統發展安全可控的信息技術體系和產業生態。推出中國自主指令系統是大勢所趨。龍芯是國內唯一基于自主指令系統構建獨立于 Wintel(Windows+Intel)體系和 AA(ARM+Android)體系的開放信息技術體系的 CPU 企業,這是中國信息產業自主化發展的必由之路。龍架構Loongson BaseLBT龍芯基礎指令系統LSXLASXLVZ向量擴展二進制翻譯擴展高級向量擴展虛擬化擴展圖 1.2 龍芯自主指令系統(LoongArch)2022 年龍芯生態白皮書自主決定命運 創新成就未來5指令系統的真正難點在于建立上層的軟件生態。需要完善一個指令系統的軟件生態
20、,需要BIOS、內核、三大編譯器(GCC、LLVM、Golang)、三大虛擬機(Java、JavaScript、.NET)、圖形系統等主要能力,還需在該指令系統上遷移瀏覽器、Java 虛擬機等復雜軟件。在相當長的時間內,國內相關單位沒有能力研發與指令系統相關的軟件生態。經過多年自主化的牽引,我國基礎軟硬件產業相關企業的能力已經大幅提高。龍芯中科從2010 年開始全面建立自主 CPU 上的軟件生態,具備了獨立維護重要開源軟件的能力,在多個開源社區成為事實上的維護者。在此基礎上,于 2020 年推出了龍芯自主架構 LoongArch,該架構具有自主知識產權、技術先進、兼容生態等特點。尤其是其中融合
21、了 X86 和 ARM 等主流指令系統的特點,經過高效二進制翻譯,可以實現對 X86、ARM 應用軟件的兼容。有了上述能力,基于自主指令系統建立軟件生態已經具備可行性。經過長期積累,國內單位已經初步掌握自主 CPU 研發和軟件生態建設的體系化關鍵核心技術。LoongArch 指令系統已通過國內權威第三方機構中國電信息產業發展研究院的知識產權評估。正在逐步并入國際上游社區,與 X86、ARM、RISC-V 等并列。在此基礎上,龍芯中科將把 LoongArch 逐步開源。1.3.3 兩種不同層面的軟件生態:API 和 ISAAPI(Application Programming Interface
22、)是應用編程接口,指的是程序員開發應用程序所使用的編程語言和函數庫。ISA(Instruction-Set Architecture)是指令系統,指的是 CPU 所執行的軟件指令的二進制編碼格式規范。應用程序都是基于 API 來編寫源代碼,再通過一定的機制來翻譯成 CPU 能識別的 ISA 表達形式,從而能夠實現在 CPU 上運行。在這個意義上,可以說“API 是應用程序的出發點,ISA 是應用程序的落腳點”。在 API 和 ISA 之間進行翻譯的“橋梁”,包括編譯器和虛擬機。編譯器(Compiler)把應用程序的源代碼翻譯成特定CPU的指令二進制。經過編譯器轉換后,具有執行能力的目標應用程序
23、包含與 ISA 相關的指令。典型的編譯器包括 GCC、Golang、第一章 龍芯自主生態發展理念6LLVM 等。虛擬機(VirtualMachine)是一個平臺工具,可以直接運行應用程序的中間代碼。在虛擬機的支持下,目標應用程序不需要翻譯成與 ISA 相關的指令。典型的虛擬機包括 Java、JavaScript、.NET 等。Web應用(B/S)Web服務器瀏覽器前端頁面數據庫本地應用(C/S)本地圖形JavaPHP/PythonJavaScript/HTML/CSS Flash SQLQt C/C+匯編語言操作系統(OS)CPU應用軟件(APP)應用程序源代碼不需要重新編譯應用程序源代碼需要
24、重新編譯API與ISA有關API與ISA無關應用程序源代碼需要重新編譯API生態應用編程接口(API)指令集(ISA)圖 1.3 不同層面的軟件生態:API 和 ISA龍芯中科基于自主指令系統,掌握了開發上述 3 種編譯器+3 種虛擬機的能力,就能編譯出整個操作系統和應用系統。1.3.4 應用遷移策略用戶環境中現有的信息化系統采用不同的 API 開發,因此在向龍芯平臺進行遷移時要考慮不同的兼容性和遷移策略。一、虛擬機類應用(B/S 架構)的兼容性問題B/S 架構的 Web 應用主要是在服務器上架設網站,用戶使用瀏覽器遠程訪問網頁。瀏覽器解析網頁中的代碼,實現頁面的渲染、展示和交互動作處理。Li
25、nux 操作系統的瀏覽器遵循 HTML和 JavaScript 標準,能夠正常訪問絕大多數 Web 網站,不需要進行適配改造。2022 年龍芯生態白皮書自主決定命運 創新成就未來7雖然用于開發 Web 應用的 HTML 語言有工業標準,但是 Windows 上的 IE 瀏覽器與Linux 上的開源瀏覽器(Chromium 及火狐瀏覽器)有事實上的較大差異,導致 B/S 架構的網頁出現內容顯示錯亂、JavaScript 腳本執行錯誤、交互控件不響應等兼容性問題。龍芯瀏覽器兼容 IE 方案可以解決此類問題。.NET 應用程序廣泛存在,龍芯中科已經完成 LoongArch 平臺的.NET 虛擬機移植
26、,可以避免用戶使用 Java 語言重寫應用程序的巨大工作量。二、編程語言類應用(C/S 架構)的兼容性問題Windows 上的 API 和 Linux 上的 API 不兼容。大量 Windows 上的 C/S 應用程序采用微軟公司自有的VisualC+編寫,向Linux平臺進行遷移時存在巨大的難度,甚至要重新編寫源代碼,例如使用開源的 Qt 圖形庫取代微軟 MFC 類庫??绮僮飨到y(從 Windows 到 Linux)比跨指令系統(從 X86/Linux 到 LA/Linux)遷移更加困難。因為所有 Linux 之間的 API 基本上是兼容的,如果一個應用程序已經完成從 Windows向 Li
27、nux 的遷移,在其它 CPU 的 Linux 操作系統上再進行遷移就會容易很多。有的 Windows 應用不提供源代碼,無法在龍芯平臺上重新編譯,例如 Photoshop。解決方法有兩種,一種是可以采用相應的國產軟件替代品,另一種是采用二進制翻譯技術實現在龍芯平臺上運行。由于 Linux 社區比較發散、缺乏強有力的管控和治理,開源編程語言的不同版本之間就會存在不兼容的問題。如果應用程序在不同的 Linux 版本之間進行遷移,也會由于編程語言的不同版本導致兼容性問題,這種情況下一般需要修改源代碼。龍芯中科通過 LCF(龍芯應用兼容框架)克服 Linux 平臺軟件發散的缺點,實現 Linux 系
28、統不同分支和版本的應用兼容。三、操作系統及外設驅動的兼容性問題大量商用打印機只提供 Windows 驅動程序。接近 50%的打印機型號沒有提供 Linux 驅動,而只有 Windows 驅動。龍芯打印驅動引擎可以支持 Windows 驅動,實現大部分商用打印機的利舊使用。第一章 龍芯自主生態發展理念81.4 自主 IP 設計高性能 CPU 的性能在很大程度上取決于所使用的 IP 核的設計水平。CPU 企業的自主能力主要體現在核心關鍵 IP 核是否自主研發。無自主設計能力的企業通過購買商業 IP 進行芯片定制,只能被動的跟隨升級,無法掌握核心技術。實現自主 IP 設計的 CPU,需要堅持核心技術
29、只能在實踐和試錯中發展的正確觀點,堅持市場帶技術的正確路徑。核心技術產品的難點不僅在于科學原理,還在于工程細節的積累。核心技術有一個共同的特點是“高復雜系統”。高復雜系統的第一個難點在于影響品質因素很多,第二個難點在于需要大量實驗過程來完善。任何產品的質量都不是光靠設計就能達到高水平的,必須經歷“做出原型試驗找到不足改進原型再試驗”的反復循環?!霸囧e”是產品不可繞過的路徑。需要在應用中迭代改進。龍芯中科堅持自主研發核心 IP,每一行源代碼都是自主設計,并在應用中不斷演進。目前已經形成系列化CPUIP核、GPUIP核、內存控制器及PHY、高速總線控制器及PHY等上百種IP核。1.5 供應鏈安全芯
30、片生產工藝是供應鏈安全中的重要環節。中國的自主生產工藝尚未達到全球先進生產工藝水平。為保障供應鏈安全,龍芯中科堅持通過自主 IP 設計及優化克服自主工藝 IP 不夠豐富和的性能偏低的缺點,優先基于自主工藝生產芯片,擺脫對境外最先進工藝的依賴。2022 年 10 月美國商務部芯片出口管制措施升級,向中國禁運先進計算產品、裝備,限制超算性能輸出;高端邏輯、內存芯片的制造用品對華全面管制;限制美國國籍人員在沒有許可情況下,為中國半導體提供支持服務;擴大和強化實體清單,禁止向清單內公司出口任何美國的設計和技術。龍芯中科強化風險意識,堅守底線思維,下好先手棋,打好主動仗,實現境內完整的供應鏈能力,采用“
31、分散、備份、儲備”的芯片生產策略,確保芯片供應穩定。主要芯片產品建立完整的測試能力,在國內多地建立了完整的芯片測試產線,具備了高等級芯片的檢驗測試能力。強化內部封裝能力,籌劃設立芯片封裝產線。布局研發 GPU、時鐘、電源芯片等外圍關鍵元器件、布局投資國內芯片2022 年龍芯生態白皮書自主決定命運 創新成就未來9生產環節中的自主工藝材料和自主化生產設備,積極參與相關攻關工作,優先試用。龍芯中科是國內自主性強、供應鏈安全的 CPU 企業,這已成為業內共識。1.6 性能自主研發 CPU 需要長時間解決發展中的問題,事實證明沒有捷徑可走。龍芯中科在長期積累的基礎上正在將自主研發的優勢轉化為性能優勢。1
32、.6.1 基于自主路線的性能發展原則龍芯中科長期堅持基于問題導向的自主研發,根據以下原則快速提升 CPU 性能:先提高通用處理能力,再提高專用處理能力?!巴ㄓ锰幚砟芰Α笔侵?CPU 處理日常高頻業務的性能,除了計算性能之外還包括訪存性能、外部數據交換性能。先提高單核性能,再提高核數。計算機處理應用任務時,很多任務只能在單個 CPU 核上執行,執行時間主要取決于單核的性能。實測結果表明,龍芯 3A5000 四核處理器的桌面應用性能超過國內相關八核桌面 CPU。先提高設計能力,再依靠先進工藝。國內 CPU 性能主要問題在于 CPU 微結構設計與物理設計水平不高,而不是工藝不夠先進。針對國內芯片工藝
33、現狀,設計人員不斷優化電路設計來持續提升性能。1.6.2 自主 CPU 性能已逼近市場主流水平通過 20 多年自主研發,龍芯中科已經完成 CPU 性能“補課”??梢苑譃橐韵聝蓚€階段:2019年以前自主CPU推廣的主要矛盾在于性能不足。20132015年龍芯第一代產品(3A1000、3B1500)通用處理性能只有市場主流產品的 1/10。20162018 年龍芯推出第二代產品(3A2000、3A3000),3A3000 性能是 3A1000 的 4 倍。20192021年,自主CPU的性能已經逼近市場主流產品水平。龍芯推出第三代產品(3A4000、3A5000、3C5000),其中 3A5000
34、 性能是 3A3000 的 3 倍。2021 年推出的龍芯 3A5000 產品單核性能與市場主流產品性能相差不到 1 倍。如圖 1.5 所示。第一章 龍芯自主生態發展理念10Performance VS.VAX11-7801101001,00010,000100,00022%/年23%/年12%/年3%/年52%/年1980198519901995200020052010201520202012年3A10002023年3A60002021年3A50002019年3A40002002年龍芯1號2017年3A30002016年3A2000圖 1.4 龍芯 CPU 單核性能提升(與國際主流 CPU
35、對比)2021 年龍芯中科發布桌面處理器 3A5000,相同工藝下龍芯單核性能位于國內較高水平,SPECCPU 單核性能超越的國內基于 7nm 工藝的 ARM 處理器。3A5000 四核處理器的 UnixBench 總體分值超越國內的八核 ARM 處理器。2022 年龍芯中科發布服務器處理器3C5000,16 核性能與 ARM 路線 64 核浮點峰值性能相當,逼近市場主流產品性能。并已研制成功 32 核 3D5000(兩片 3C5000 封裝)。1660101098010308200200400600800100012001400160018003A5000ARM-1/8ARM-2/4ARM-
36、2/8X86-1UnixBench 單核02625171521510152025303A5000ARM-1/8ARM-2/4ARM-2/8X86-1SPEC CPU 2006(Int,Ratio)168531230074008000101000200040006000800010000120001400016000180003A5000ARM-1/8ARM-2/4ARM-2/8X86-1STREAM 單線程(Traid,MB/s)21800240008600170009300050001000015000200002500030000STREAM 多線程(Traid,MB/s)3A5000AR
37、M-1/8ARM-2/4ARM-2/8X86-1/8UnixBench 多核425442702140375022000500100015002000250030003500400045003A5000ARM-1/8ARM-2/4ARM-2/8X86-1/8圖 1.5 龍芯 3A5000 性能數據2022 年以后,自主 CPU 推廣的主要矛盾已經由性能轉變為應用生態建設。下一代產品規劃方面,龍芯中科將發揮自主優勢,繼續提升性能、大幅提高性價比,達到市場主流產品水平。四核 3A6000 已流片,微結構引入多項優化,支持同時多線程(SMT),性能比 3A5000 提升 40%60%,以 12nm 工
38、藝對標 7nm 的 AMDZen2,硅面積減小 20%。未來將推出 16 核 3C6000(12nm)及 32 核 3D6000(兩片封裝),提高 CPU 核性能,提高訪存帶寬,提升互連及 IO(集成 PCIe)性能。2022 年龍芯生態白皮書自主決定命運 創新成就未來113A6000 預計將達到國際市場主流產品水平。龍芯中科通過 20 多年自主研發完成 CPU 性能“補課”,“十四五”期間將實現單核、多核性能領先,在開放市場展開性價比競爭。龍芯產品發展的事實證明,自主研發的 CPU 性能可以超越引進技術的 CPU 性能。1.7 軟件生態LoongArch 已成為國際開源社區與 X86、ARM
39、 等并列的頂層開源生態系統,實現了既自主可控,又國際兼容,奠定了自主生態體系的發展根基。龍芯中科積極參與開源軟件項目,在上游社區建立 LoongArch 分支,對 LoongArch 源碼進行維護,并“反哺”開源上游社區。得到上游開源社區支持后,LoongArch 生態將隨社區自動演進,可以極大豐富支持 LoongArch 的軟件版本,大幅減少軟件遷移適配工作。LoongArch 生態發展截至 2022 年取得下列成果:一、LoongArch 已取得國際開源組織的新型體系結構正式編號國際開源組織(GNU)對所有指令系統定義了唯一編號(ELFMachineID),用來代表軟件指令的二進制編碼格式
40、。LoongArch 已從 GNU 組織獲得第 258 號編號,相當于擁有了在國際舞臺上的“身份證”。二、多項國際標準已經接收 LoongArch 為頂層架構部分國際標準如下:ACPI 國際標準(高級配置與電源接口,AdvancedConfigurationandPowerInterface),該標準覆蓋了從便攜式計算機到桌面型電腦、工作站和服務器的電源管理特性規范,目前只支持 X86、ARM、LoongArch。UEFI(統一可擴展固件接口)標準中,LoongArch 成為繼 X86、ARM、RISC-V 后第四個官方支持的芯片指令系統架構。SMBIOS 國際主流產品信息管理規范中,Loon
41、gArch 成為繼 X86、ARM、RISC-V 后,SMBIOS 支持的又一獨立 CPU 指令系統架構。第一章 龍芯自主生態發展理念12三、多項國際開源社區已經接收 LoongArch 為頂層架構開源操作系統(Linux)的主要核心模塊已經接收 LoongArch 分支代碼。包含 LoongArch 分支代碼的國際開源軟件項目已經超過 100 個,包括內核(kernel)、匯編器(Binutils)、編譯器(GCC/LLVM/Go)、基礎庫(GLIBC)、圖形系統(OpenGL)、瀏覽器引擎(V8)、虛擬機(.NETCore)等。在若干開源軟件項目中只支持 X86、ARM、LoongArch
42、,例如.NETCore 虛擬機。OpenSceneGraphOpenH264數據庫&中間件瀏覽器基礎函數庫基礎開發環境PMON云計算編程語言BIOS、內核大數據EMULLVMPROFILEClanguage圖 1.6 LoongArch 原生支持 Linux 全部主流開源基礎軟件和應用環境2022 年社區工作的其它代表性成果如下:QEMU(QuickEmulaor)是業界主流的設備仿真模擬軟件。QEMU7.1.0 版本已經實現了對LoongArch架構的支持,用戶可以靈活的編譯運行和調試兼容LoongArch的二進制軟件。Golang 社區的 Go1.19 版本已經實現對 LoongArch
43、的支持,成為 Golang 社區與 X86、ARM 指令系統并列的指令系統之一。國際開源社區.NET 是跨平臺的開源開發平臺,目前,基于.NET 平臺的軟件可以原生移植2022 年龍芯生態白皮書自主決定命運 創新成就未來13到 LoongArch 平臺上。龍芯 Loongnix 社區版集成上述軟件成果,提供免費授權,開放底層技術,對內核、BIOS、編譯器、虛擬機、云技術、國密技術等提供源代碼級別的開放支持。四、國內開發者成為有影響力的主體國際開源軟件項目中,LoongArch 分支的維護者(Maintainer)以龍芯中科員工為主,大幅提高了我國在上游開源社區的發言權。五、LoongArch
44、得到國內基礎軟件企業廣泛認可2022 年國內主要的操作系統廠商均提供對 LoongArch 的支持,并已經逐漸展開國際合作。2022 年典型成果如下:歐拉、龍蜥等操作系統開放社區,以及統信、麒麟等商業操作系統都已經原生支持LoongArch。開源物聯網操作系統 OpenHarmony 與 LoongArch 開發板完成適配驗證。開源固件社區 OpenKunlun 支持 LoongArch。工控領域操作系統 RT-Thread 是面向關鍵信息基礎設施領域的高安全實時操作系統,實現了對 LoongArch 的全面支持,可廣泛應用于電力、軌交、車載、工業控制、新能源等國家重要領域。工業實時操作系統
45、SylixOS 是各個領域智能裝備的基礎核心軟件,RealEvo-IDE 已加入LoongArch 的編譯器。CODESYS 是來自德國遍布全球的控制系統軟件標準,已支持 LoongArch 架構,可以靈活開發融合人工智能的自主可控的工業智能控制器。常用辦公軟件(WPS、微信、釘釘等)也完成 LoongArch 原生適配。六、龍芯中科針對國內行業需求,研發新型技術以完善 LoongArch 應用生態多年以來,Linux 在桌面辦公電腦的應用生態薄弱,基于 X86、ARM 的 Linux 桌面生態在全球沒有建立規?;某晒Π咐?。龍芯中科在掌握生態建設能力的基礎上,主動研發新型技術來解決用戶需求痛
46、點。第一章 龍芯自主生態發展理念14 龍芯中科通過二進制翻譯技術(LAT),能夠在 LoongArch 平臺上運行 Windows 應用程序,在瀏覽器中運行對 IE 插件有特殊要求的網頁,運行打印機的 Windows 驅動程序以實現設備利舊。龍芯中科推出應用兼容框架(LCF)以支持跨 Linux 版本的應用兼容,在 LoongArch 平臺上開發的 Linux 應用程序可以只使用一個軟件安裝包、在不同的 OS 發行版中使用?;?LoongArch 的 Linux 桌面辦公生態處于國內第一陣營,龍芯通過不斷自主創新已局部超過 X86 和 ARM 的桌面辦公生態水平。1.8 LoongArch
47、生態發展水平2022 年是全面開展 LoongArch 生態和產業建設的一年。LoongArch 開發者秉持“生態是做出來的而不是跟出來的”這一理念,涌現出多項突出成果。一、LoongArch 打造好用的 Linux 桌面與應用生態龍芯桌面電腦通過跨平臺的二進制翻譯系統支持 X86 平臺應用軟件,已在操作系統應用商店上架 100 款。常用軟件均已支持,包括社交軟件(微信、騰訊通、騰訊會議、QQ)、設計軟件(PhotoshopCS6、VisualC+、Dreamwaver)、日常工具(WinRAR 壓縮包管理器、jZip壓縮文件處理工具、迅讀 PDF 大師)和游戲等等。7595283673603
48、45313299256236233229228206205177174173960兄弟京瓷夏普佳能惠普得實航天信息富士施樂理光上海斑馬聯想開天南京富士通珠海奔圖柯尼卡美能達利盟東芝愛普生其他圖 1.7 龍芯支持打印機利舊種類和數量2022 年龍芯生態白皮書自主決定命運 創新成就未來15龍芯桌面電腦支持國內外主流打印機型,打印機利舊通過率超過 95%。已覆蓋大部分常用打印機型,惠普、佳能、聯想、奔圖等幾十個品牌,6000 多個打印機型號?!褒埿敬蛴◎寗右妗币言诮y信和麒麟商店上架。龍芯瀏覽器兼容 IE 插件方案,支持網上銀行等主要功能實現。龍芯瀏覽器可以在很大程度上消除 Web 網站遷移適配工作
49、量,在公安、電力、金融領域廣泛應用。通過生態兼容與創新工作,龍芯在 Linux 桌面辦公生態上已開始超過 X86 和 ARM,形成局部優勢。二、整機產品性價比全面提升自主 CPU 必須通過性價比和軟件生態優勢取得市場認可。歷史上 Intel 和 ARM 公司都是通過自主研發技術以形成新的性價比和軟件生態優勢。2022 年起的 2 至 3 年是龍芯把自主研發的優勢轉化為性價比和軟件生態優勢的重要轉折點。龍芯 3C5000 服務器以 16 核心單芯片達到 UnixBench 分值 9500 以上,雙精度計算能力達560GFlops,16 核處理器浮點峰值性能與典型 ARM64 核處理器相當,并支持
50、最高 16 路互連。搭配新一代龍芯 7A2000 橋片,PCIe 吞吐帶寬比上一代提升 400%以上。該處理器內置芯片級SE安全模塊,可為等保2.0、可信計算、國密算法替代、網絡安全漏洞防護等提供CPU級內生支持??梢匀鏉M足通用計算、大型數據中心、云計算中心的計算需求。龍芯7A2000獨顯橋片包含自研3DGPU,支持OpenGL2.1,支持1GB及以上獨立顯存容量。構成桌面電腦、服務器、工控設備時無需再增加外插顯卡,降低成本。龍芯中科推動上下游產業鏈,聯合控制成本,聯合合作伙伴搭建多種購買渠道。龍芯生態產品官方京東自營旗艦店已經開通,面向開發者提供低成本原型機,方便開發者體驗試用。通過上述工
51、作,龍芯生態產品將在 23 年內形成開放市場性價比優勢。三、行業應用軟件加速豐富2022 年有更多數量的國內企業認同基于自主指令系統構建獨立于 Wintel 體系和 AA 體系的開放信息技術體系,參與到 LoongArch 生態建設陣營。龍芯中科已有合作廠商超過 3000 家,下游開發人員達到數十萬人。第一章 龍芯自主生態發展理念162022 年 9 月 2 日,“2022 年龍芯工業生態大會”在蘇州太湖之畔隆重召開。會上,龍芯中科聯合生態伙伴重磅發布了基于自主指令系統(LoongArch)“龍架構”的 29 款自主工業系列產品,覆蓋工業計算機及工業服務器、工業控制與網絡通訊設備、工業軟件與安
52、全等多個領域,展示了龍芯在建設自主工業生態體系過程中豐富的產品和解決方案。11 月 3 日,第二屆工控中國大會在蘇州舉辦。龍芯中科獲得“2022ICSC 風云企業”獎、龍芯 2 號產品榮獲“2022 年度工控中國卓越影響力產品”獎。龍芯中科等公司聯合啟動工控生態鏈合作伙伴計劃暨蘇州工控產業生態基地建設。龍芯中科發布基于“龍架構”平臺的工業總線板卡、工業網關、工業控制器、PLC、DCS 主控、工控安全自主等產品和方案,以及工業自主人才培養方案。11 月 9 日,2022 年世界互聯網大會烏鎮峰會開幕。在同期舉行的“世界互聯網領先科技成果發布活動”中,基于龍架構(LoongArch)平臺的龍芯中科
53、最新一代 CPU 產品龍芯3A5000/3C5000 從全球近 300 項優秀成果中脫穎而出,獲選 15 項代表世界領先水平的互聯網科技成果之一。龍芯中科作為國內唯一 CPU 廠商獲此殊榮,充分表明龍芯中科前沿性原創性科技攻關和生態建設在全球網絡空間命運共同體構建中發揮的引領性作用。11 月 16 日,2022 年信息技術自主創新高峰論壇在南京成功召開,生態伙伴重磅發布了基于LooogArch 的 68 款軟硬件新品及解決方案。產品采用龍芯 3A5000/3C5000 平臺,搭配最新的龍芯 7A2000 獨顯橋片,將為電政務、電信、交通、金融、能源、網安、醫療等各領域數字化轉型,云網融合一體建
54、設,提供自主可控、高性能、低成本的解決方案。11 月 29 日,國內頂級學術交流活動“2022 中國工業計算機大會”在山城重慶隆重舉行。龍芯中科獲得“年度先鋒企業”稱號,龍芯 2K1500 處理器榮獲“年度優秀創新產品”,基于工業互聯網技術的智慧風場解決方案、基于全國產 PLC 的秦二廠智慧水務解決方案榮獲“年度優秀解決方案”。2022 年龍芯創業者支持計劃參與單位有近百家企業,形成的 LoongArch 產品研發項目涵蓋網絡安全、電政務、教育、金融、能源、交通、人工智能、存儲等各領域。LoongArch 是國內六大 CPU 廠商中唯一擁有自主架構并可以對外進行 CPU 架構與 IP 授權的企
55、業?!鞍傩居媱潯敝С窒掠纹髽I基于龍芯 IP 定制芯片,滿足多樣化、差異化應用需求。例如,2022 年龍芯生態白皮書自主決定命運 創新成就未來17蘇州雄立科技基于龍芯 LoongArch 架構 CPUIP 研發 SoC 交換芯片以及網絡處理器 NPU 芯片、智能網卡DPU芯片。量芯云公司基于龍芯LoongArch架構CPUIP研發SSD固態硬盤控制器。新增桌面應用軟件 1000款微信QQ云視訊PSAcrobat PDF騰訊會議釘釘網易云音樂 騰訊視頻Teamviewer打印機利舊通過率超過95%龍芯瀏覽器兼容IE插件支持網銀等主要功能實現龍芯國密云平臺CPU內置商密認證模塊龍芯工控CPU全面支持
56、LoongArch龍蜥開源社區LoongArch正式版 全球15項世界互聯網領先科技成果OpenHarmony支持龍芯2K1000LA開機14秒龍芯力挺中國速度工控操作系統龍芯創業者支持計劃支撐生態伙伴企業,賦能千行百業龍芯電腦二進制翻譯器應用程序虛擬化環境Windows驅動程序打印機運維保障體系安全保障體系應用系統信息共享平臺門戶網站移動辦公安全加密郵件加密即時通訊龍 芯 國 密 可 信 云 平 臺應用資源PAAS機器學習大數據服務高性能計算中間件負載均衡數據庫服務基礎設施資源LAAS+塊存儲對象存儲文件存儲虛機容器服務裸金屬應用客戶端應用服務端密 碼 服 務 系 統密鑰管理系統數字證書系統
57、統一身份認證系統密碼設備與服務管理系統密碼服務接口SDK密碼服務計算服務計算存儲網絡密碼簽名驗簽時間戳LoongArch(CPU內置SE安全模塊、支持國密SM2/SM3/SM4,可實現密碼運算/可信度量)龍芯服務器圖 1.8 2022 年 LooogArch 生態重點成果中國共產黨第二十次全國代表大會上的報告中提到的“關鍵核心技術實現突破,戰略性新興產業發展壯大”的標志性重大成果中,龍芯 CPU 在其中多項發揮重要作用。信息技術應用創新面臨著 CPU 性能、供應鏈和軟件生態三大問題。龍芯中科堅持自主研發IP核及自主指令系統,通過設計優化提升性能,擺脫對境外先進工藝的依賴,并持續完善軟件生態,成
58、為國產集成電路產業中性能高、成本低、生態好、供應穩定的代表。第一章 龍芯自主生態發展理念第二章 龍芯 CPU 及配套芯片龍芯中科堅持自主創新,掌握處理器核及相關 IP 核設計的核心技術。龍芯 CPU 中 IP 核均自主研發,2020 年起龍芯新研的CPU均支持LoongArch 架構。202.1 龍芯中科介紹龍芯中科是來自中國科學院計算技術產業的傳承,于 2001 年開始研發龍芯 CPU,是我國最早研制通用 CPU 的隊伍,具備雄厚的技術積累。2010 年公司開始市場化運作,對龍芯處理器研發成果進行產業化。龍芯中科是國內唯一堅持基于自主指令系統構建獨立于 Wintel(Windows-Inte
59、l)體系和 AA(Android-ARM)體系的開放性信息技術體系和產業生態的 CPU 企業。經過長期積累,形成了自主 CPU 研發和軟件生態建設的體系化關鍵核心技術積累。與國內多數集成電路設計企業購買商業 IP 進行芯片設計不同,龍芯中科堅持自主研發核心IP,形成了系列化 CPUIP 核、GPUIP 核、內存控制器及 PHY、高速總線控制器及 PHY等上百種 IP 核。與國內多數 CPU 企業主要基于 ARM 或者 X86 指令系統融入已有的國外信息技術體系不同,龍芯中科推出了自主指令系統 LoongArch,并基于 LoongArch 遷移或研發了操作系統的核心模塊,包括內核、三大編譯器(
60、GCC、LLVM、Golang)、三大虛擬機(Java、JavaScript、.NET)、瀏覽器、媒體播放器、KVM 虛擬機等。形成了面向信息化應用的基礎版操作系統 Loongnix 和面向工控類應用的基礎版操作系統 LoongOS。與國內多數 CPU 設計企業主要依靠先進工藝提升性能不同,龍芯中科通過設計優化和先進工藝提升性能,擺脫對最先進工藝的依賴。通過自主設計 IP 核,克服境內工藝 IP 核不足的短板。龍芯中科基于信息系統和工控系統兩條主線開展產業生態建設,面向網絡安全、辦公與業務信息化、工控及物聯網等領域與合作伙伴保持全面的市場合作,系列產品在電政務、能源、交通、金融、電信、教育等行
61、業領域已獲得廣泛應用。2.2 核心 IP龍芯中科堅持自主創新,掌握處理器核及相關 IP 核設計的核心技術。龍芯 CPU 中 IP 核均自主研發,如表 2.1 所示。2020 年起龍芯新研的 CPU 均支持 LoongArch 架構。2022 年龍芯生態白皮書自主決定命運 創新成就未來21第二章 龍芯 CPU 及配套芯片表 2.1 龍芯中科處理器核及相關 IP 核CPULA664,LA464,LA364,LA264,LA132GPULG100,LG200高速接口HT1、HT3,PCIe3.0、PCIe4.0片內互聯總線AXI,AHB,APB;XBAR、RING、BUS內存控制器DDR4,DDR3
62、,DDR2,SDRAM,SRAM打通各類接口 存儲接口:SPI,SDIO,NAND Flash,NOR Flash 音視頻接口:HDA,AC97,I2S,CAMERA,LCD,HDMI 網絡接口:TSN 工業接口:UART,I2C,PWM,CAN,LIO,LPC,TSensor,VPWM,RTC,ACPI,ADC;PPC,PCM,OC;JBIG,LSU多種定制模塊各種規格寄存器堆,PLL,DDR2/3/4-PHY,HT-PHY,PCIe-PHY,COMBO-PHY龍芯物理設計團隊承擔了龍芯全部芯片的物理設計和實現工作,包括 CPU(3 號)、SoC(2號)和 MCU(1 號)等多種設計類型,實
63、現了多款芯片的商業化規模量產和應用驗證,并針對高性能/頻率、低功耗、低成本/面積等多個維度進行了卓有成效的物理設計優化和探索。2.2.1 CPU IP龍芯中科基于 LoongArch 研發了 LA132、LA264、LA364、LA464 和 LA664 五大系列處理器核。第1代第2代第3代GS464GS464EGS464VGS232GS264GS132LA132LA264LA364LA464LA664GS132EZen2AMDZen1AMDCortex A75ArmCortex A55ArmCortex M4Arm圖 2.2 龍芯系列處理器 IP 核演進過程 LA132 為單發射 32 位結
64、構,采用靜態流水線。在龍芯 1C102、1C103 等 MCU 中使用,并22作為 3A5000 等處理器的調試核使用。LA264 為雙發射 32/64 位結構,采用動態流水線,有 32 位和 64 位版本,綜合性能與 ARMCortex-A53 性能相當。在龍芯 2K0500、2K1000LA、2K1500 等 SoC 中使用。LA364 為三發射 64 位結構,采用動態流水線,綜合性能與 ARMCortex-A73 性能相當。在龍芯 2K2000、2K3000 等 SoC 中使用。LA464為四發射64位結構,采用動態流水線,SPECCPU2006分值為1012分/GHz。雙訪存、四定點、
65、雙向量、128 項重排序緩存。在龍芯 3A5000、3C5000 等 CPU 中使用。LA664 為六發射 64 位結構,采用動態流水線,SPECCPU2006 分值為 1416 分/GHz。四訪存、四定點、四向量、兩路同時多線程(SMT2)、256 項重排序緩存。在龍芯 3A6000、3C6000 等 CPU 中使用。2.2.2 GPU IP龍芯中科自主研發了 GPU 核。第一代 GPU 核 LG100 支持 OpenGL2.1,在 7A2000、2K2000 中使用。第二代 GPU 核 LG200 將支持更高版本的 OpenGL 以及通用計算架構,在2K3000 中使用。繪圖命令圖形輸出C
66、ommandprocessorGraphics processing clusterL2 scaheCrossbarCompute engineLocal task schedulerStream processor(s)Geometry enginePrimitive engineOutput mergerGlobal taskschedulerCommandprocessorMemorycontrollerMemorycontrollerMemorycontrollerMemorycontroller圖 2.3 龍芯圖形 IP 核(LG100)龍芯 7A2000 橋片首次集成龍芯自研統一渲
67、染架構的 GPU 模塊 LG100,GPU 核心頻率達到2022 年龍芯生態白皮書自主決定命運 創新成就未來23第二章 龍芯 CPU 及配套芯片400500Mhz,基于 OpenGL2.1 和 OpenGLES2.0 規范實現,集成 DDR4 顯存控制器,顯存頻率達到 2000Mhz2400Mhz,最大支持 16GB;支持兩路顯示,典型分辨率 1920108060Hz最高支持 2560144030Hz,glmark2 性能超過 300fps,glxgears 性能超過 1800fps。橋片中的 GPU 模塊搭配獨立顯存,可形成獨顯方案,顯著提高龍芯計算機的性價比。2.2.3 互聯及接口 IP龍
68、 芯 中 科 研 發 了 多 種 互 連 及 接 口 IP。包 括 片 內 互 連 總 線 模 塊、內 存 接 口、HT(HyperTransport)接口、PCIe 接口、TSN 網絡接口、HDA/AC97 音頻接口、顯示控制器DC、HDMI、NAND、SPI、LPC、GPIO、SDIO、PWM、I2C、I2S、CAN、UART、1553B、SpaceWire 等。內存接口支持 DDR2、DDR3、DDR4 協議,16、32、64 位寬,ECC 校驗、鏡像容錯等;支持 65nm、40nm、28nm、12nm 等工藝節點;支持速率從 DDR2-800 至 DDR4-3200 不等;支持包括顆粒
69、、UDIMM、RDIMM、LR-DIMM 等類型。HT 接口支持 HT1.0、HT3.0 協議,8、16 位寬,IO、互連擴展等特性;支持 40nm、28nm、12nm 等工藝節點;支持速率從 400Mbps 至 8Gbps 不等。HT 接口可以作為 CPU 與橋片的互連接口或 CPU 與 CPU 之間的互連接口使用。PCIe 接口支持 PCIe1.0、PCIe2.0、PCIe3.0、PCIe4.0 協議,1、2、4、8、16 位寬;PCIe3.0支持 28nm 工藝節點,最高速率 8Gbps;PCIe4.0 支持 12nm 工藝節點,最高速率 16Gbps。其它 IO 接口根據不同需求在各
70、SoC 芯片集成時選用。2.2.4 IP 授權龍芯是國內唯一自主掌握高性能 CPUIP 知識產權、具備系列化 CPUIP 核授權條件的企業。龍芯 LA132 及 LA264 系列 CPU 核將開放給合作伙伴。LA364 核可以用于對戰略客戶的 IP 授權及 SoC 設計服務。LA464、LA664 系列 CPU 核限于自用。242.3 芯片產品系列龍芯中科研制的芯片包括龍芯 1 號、龍芯 2 號、龍芯 3 號三大系列處理器芯片及橋片等配套芯片。各系列主流產品型號及適用場景見圖 2.4。LS1D MCU201520202023LS1A0300LS1B0200LS1C0300LS1C102LS1C
71、103LS1C101LS2K1000龍芯3號系列信息化類/工控類龍芯2號系列工控類龍芯1號系列工控類LS3A1000LS3A6000LS3A3000LS3B3000LS3A4000LS3B4000LS3A5000LS3B5000LS1號系列LS7A1000LS3C6000LS3C5000LS3D5000LS7A2000LS2K0500LS2K1000LALS3B1500LS3A2000LS3B2000LS2F0800LS2H1000LS1H MCULS2K1500LS2K2000LS1C1032247LS2P0500LS2K0300LS2K30001GHz4 GS464(已停產)1.2GHz8
72、 GS464(已停產)1.5GHz4 GS464E配套橋片2.0GHz4 GS464V1.0GHz4 GS464E(已停產)2.5GHz4 LA4642.5GHz4 LA664配套獨顯橋片2.2GHz16 LA4642.2GHz32 LA4641.0GHz2 GS264800MHz1 GS464(已停產)1GHz1 GS464(已停產)500MHz1 LA2641.0GHz2 LA2641.0GHz2 LA2641.5GHz 2 LA364(已停產)(已停產)圖 2.4 龍芯中科芯片產品系列龍芯 3 號系列為通用處理器,面向桌面和服務器等信息化領域以及高端工控類應用;龍芯 2號系列為低功耗通用
73、處理器,面向工業控制與終端等領域的 SoC 芯片,用于工控設備、網絡設備、行業終端、智能裝備等;龍芯 1 號系列為根據應用需求定制的專用芯片,面向低功耗、低成本的MCU(微控制器),用于物聯網終端、儀器儀表設備、數據采集設備等。配套芯片包括以龍芯 7A2000 為代表的接口芯片。2022 年龍芯生態白皮書自主決定命運 創新成就未來25第二章 龍芯 CPU 及配套芯片2.4 LoongArch 架構的 CPU 新品2.4.1 龍芯 3A5000龍芯 3A5000 是面向個人計算機、服務器等信息化領域的通用處理器,桌面性能達到國內領先。采用龍架構(LoongArch)的 LA464 處理器核,并進
74、一步提升頻率,降低功耗,優化性能。在與龍芯 3A4000處理器保持引腳兼容的基礎上,頻率提升至 2.5GHz,功耗降低 30%以上,性能提升 50%以上?;谌?LoongArch 龍架構 單核 SPECCPU2006Base 實測性能超過 26 分,為性能效率強勁的國產處理器核心 CPU 高帶寬內存接口:支持 DDR4-3200,實測帶寬超過 25GB/s 統一生態兼容:支持不同架構應用程序實時翻譯執行 精細功耗管理:內置功耗控制核心動態調頻調壓支持自主 GPU:搭配新一代獨顯橋片 7A2000,該橋片采用自主設計 3DGPU2.4.2 龍芯 3C5000龍芯 3C5000 是龍芯中科面向
75、服務器領域的通用處理器,片上集成 16 個高性能 LA464 處理器核,服務器性能達到業內主流水平。采用全新的龍架構(LoongArch),在兼容龍芯 3C5000L 主板設計的基礎上,調整優化了封裝形式,保持了系統和應用軟件的兼容性。全新指令系統:基于龍架構(LoongArch),優化指令效率 高端多路:支持高達 16 路 256 核互連結構,全局 CC-NUMA 高系統性能:單處理器 UnixBench 超 9000 分 高效虛擬化:KVM 虛擬機計算效率 95%以上 高速互連:多級 Cache 一致性協議,高效支持本地和跨片訪問26 高內存帶寬:內存通道靈活配置,提供充足帶寬 擴展 IO
76、 支持:搭配新一代橋片,大幅提升 PCIe 有效帶寬2.4.3 龍芯 2K0500龍芯 2K0500 是一款高集成度處理器芯片,主要面向工控互聯網應用、打印終端、BMC 等應用場景。片內集成 64 位 LA264處理器核、32 位 DDR3 控制器、2DGPU、DVO 顯示接口、兩路 PCIe2.0、兩路 SATA2.0、四路 USB2.0、一路 USB3.0、兩路GMAC、PCI 總線、彩色黑白打印接口、HDA 及其它常用接口。此外,芯片實現 ACPI、DVFS/DPM 動態電源功耗管理等低功耗技術,支持多種電源級別和喚醒方式,可根據具體應用場景對芯片部分功能和高速接口進行動態時鐘、電源開關
77、控制,滿足工控、網絡安全、機框管理(BMC)等應用領域低功耗應用需求。2.4.4 龍芯 2K1000LA龍芯 2K1000 系列是面向工業控制與終端等領域的低功耗通用處理器。2022 年 4 月底,龍芯 2K1000 處理器完成了改版芯片(代號龍芯 2K1000LA)的功能和性能測試。龍芯 2K1000LA 處理器主要面向于網絡應用,兼顧平板應用及工控領域應用。片內集成 2 個 LA264 處理器核,主頻 1GHz,64 位DDR3 控制器。芯片外圍接口包括兩路 PCIe2.0、一路 SATA2.0、4路 USB2.0、兩路 DVO 及其它多種接口。集成動態功耗控制模塊。龍芯 2K1000LA
78、 在硬件接口完全兼容 2K1000 的基礎上,替換了處理器核并通過調整設計進行了性能和功耗優化,可廣泛應用于電力、軌交、石油石化、新能源、智能制造、工業互聯網、工業網絡安全等行業和領域。2022 年龍芯生態白皮書自主決定命運 創新成就未來27第二章 龍芯 CPU 及配套芯片龍芯 2K1000LA 處理器的推出標志著繼 2021 年下半年龍芯信息化業務已經轉向龍架構 LoongArch 之后,龍芯工控業務也全面轉向龍架構 LoongArch。2.4.5 龍芯 2K15002023 年 1 月,龍芯中科面向電力、軌交、智能制造、工業網絡安全等行業工控應用定制的芯片產品龍芯 2K1500 流片成功。
79、龍架構平臺:龍芯2K1500內部集成2個LA264核,主頻1.0GHz 接口豐富:在接口與功能方面,龍芯 2K1500 集成了 DDR3、PCIe3.0 和 SATA3.0 接口,PCIe 接口具備 EP 模式和 DMA功能,提供數量豐富的 SPI、CAN、I2C、PWM 等小接口和USB 接口,支持 eMMC 功能 超低功耗:龍芯 2K1500 塑封版本采用 FC-BGA 封裝,由于制程工藝的提升和低功耗設計方法的運用,其典型工作場景下功耗低于 2.8W,可有效滿足低功耗場景下的工控需求龍芯 2K1500 處理器的流片成功標志著龍芯中科在定制芯片方面的技術趨于成熟,再次豐富了龍芯工控領域產品
80、線。2.4.6 龍芯 2K20002022 年 12 月,龍芯 2K2000 完成初步功能調試及性能測試。龍架構平臺:龍芯 2K2000 芯片中集成兩個 LA364 處理器核,2MB 共享二級緩存,典型工作頻率 1.5GHz。在 1.5GHz 時SPEC2006INT(base)單核定/浮點分值達到 13.5/14.9 分 集成自研 GPU 核:龍芯 2K2000 芯片集成了龍芯自主研發的LG120GPU 核,進一步優化了圖形算法和性能 接口豐富:龍芯 2K2000 芯片集成了豐富的 I/O 接口:72 位DDR4-2400(支持 ECC)、PCIE3.0、SATA3.0、USB3.0/2.0
81、、28HDMI 及 DVO 顯 示 接 口(HDMI+DVO)、GNET 及 GMAC網絡接口、音頻接口、SDIO 及 eMMC 等接口 特色模塊及接口:龍芯 2K2000 還集成了安全可信模塊,RapidIO、TSN、CAN 等特色工業接口 封裝及功耗:龍芯 2K2000 的塑封版本采用 FC-BGA883 封裝,芯片尺寸為 2727mm,同時支持高等級封裝。得益于片內豐富的低功耗控制方法,龍芯 2K2000 功耗的可伸縮性良好,初步測試結果顯示:龍芯 2K2000 的功耗在高性能模式下約為9W,平衡性能模式下約為 4W,可滿足多種應用場景的需求龍 芯 2K2000 的 推 出,標 志 著
82、基 于 龍 芯 自 主 指 令 系 統LoongArch(簡 稱 龍 架 構)的 CPU 形 成 了 由 龍 芯 1C102、1C103,2K0500、2K1000LA、2K1500、2K2000,3A5000、3C5000、3D5000 等組成的性能從低到高的完整系列。龍芯中科將在龍芯 2K2000 設計平臺的基礎上,開發一系列針對不同細分領域的 SOC 芯片,更精準地服務客戶需求。2.4.7 龍芯 1C1022022 年 12 月,龍芯物聯網主控芯片龍芯 1C102 流片成功。龍芯 1C102 主要面向智能家居以及其他物聯網設備。龍芯 1C102 采用龍芯 LA132 處理器核心,是一款面
83、向嵌入式領域定制的芯片產品,該芯片集成 Flash、SPI、UART、I2C、RTC、TSENSOR、VPWN、ADC 等功能模塊,在滿足低功耗要求的同時,大幅減少板級成本,可廣泛應用于各種智能設備和物聯網相關產品中,具有高穩定、高安全、低成本等特點。產品主要應用領域為智能門鎖類產品、電動助力車、跑步機等。2.4.8 龍芯 1C1032022 年 12 月,龍芯物聯網主控芯片龍芯 1C103 流片成功。2022 年龍芯生態白皮書自主決定命運 創新成就未來29第二章 龍芯 CPU 及配套芯片龍芯 1C103 主要面向電機驅動類 IOT 產品。龍芯 1C103 以龍芯 LA132 處理器為計算核心
84、,是針對電機驅動應用而設計的微控制器芯片。該芯片集成片上 Flash、ATIM、GTIM、ADC、SPI、I2C、UART、RTC 等功能模塊,可輸出帶有死區的互補 PWM 信號,具備驅動舵機、有刷電機、無刷電機的原生支持,同時具備常見的通訊模塊。龍芯 1C103 采用 QFN32 封裝形式,芯片尺寸 4.04.0mm,主頻可達到32MHz以上。芯片尺寸小,各引腳可根據需求進行復用,應用場景靈活,可以滿足高性價比的常見電機應用。產品主要應用領域為筋膜槍、修枝機、電鋸、電扳手、跳繩機、風扇、汽車電等。2.5 配套芯片:龍芯 7A2000龍芯橋片正式命名為龍芯 7 號系列。龍芯 7A2000 是面
85、向服務器及個人計算機領域的第二代龍芯 3號系列處理器配套獨顯橋片,在第一代橋片龍芯 7A1000 的基礎上進行了優化升級。片內首次集成了自研 GPU,采用統一渲染架構,搭配 32 位DDR4 顯存接口,最大支持 16GB 顯存容量 PCIe、USB 和 SATA 均升級為 3.0 顯示接口升級為 2 路 HDMI 和 1 路 VGA,可直連顯示器內置一個網絡 PHY,直接提供網絡端口輸出,降低板級成本的同時消除了對國外網絡 PHY 芯片的依賴,進一步提升自主化程度龍芯 7A2000 自帶獨顯 GPU 的整機產品,性價比顯著提升,圖形性能滿足各類辦公應用需求。獨顯方案無需再使用外插顯卡,降低了整
86、機成本,同時增強穩定性。302.6 安全特性信息安全是創新發展的重要保障,CPU 是構建網絡信息系統安全防護體系的起點和根基。龍芯 CPU 芯片級內生安全體系融合了“自主設計”和“安全可信”兩方面優勢,在自主設計的基礎上增加從可信根開始的可信機制與安全保密機制。龍芯 3 號在 CPU 芯片內集成了漏洞防范設計、硬件國密算法、安全可信模塊與安全訪問控制機制,初步實現“自主設計”和“安全可信”的深度融合。圖 2.5 龍芯中科獲得商用密碼產品認證證書(二級)龍芯掌握 CPU 核心設計能力,芯片設計源代碼全部自主研發,在設計過程中主動防范芯片漏洞、消除后門隱患。2016 年發現的“熔斷”和“幽靈”漏洞
87、影響全球大量 Intel、ARM 處理器?!叭蹟唷焙汀坝撵`”漏洞屬于芯片硬件設計缺陷,無法通過軟件打補丁或者操作系統升級的方法徹底修復。到 2022 年,市場上在售的多款引進 ARM 處理器型號仍然存在幽靈漏洞。龍芯采用自研 CPU 技術路線,看得懂、改得動,能夠從流水線、緩存、轉移猜測等關鍵機理上分析漏洞、規避問題,從原理上實現對“熔斷”和“幽靈”漏洞免疫。龍芯通過硬件的方式防范漏洞,性能沒有明顯降低。龍芯 3 號 3A5000 已通過第三方安全漏洞測試,未發現系統漏洞。龍芯 CPU 內置安全模塊,已獲得國家商密二級型號認證證書。龍芯內置安全模塊,集成硬2022 年龍芯生態白皮書自主決定命運
88、 創新成就未來31第二章 龍芯 CPU 及配套芯片件加解密算法。安全模塊獨立于處理器核工作,提供硬件密碼引擎、密鑰管理、安全存儲與隨機數發生等功能。安全模塊支持國密算法 SM2/SM3/SM4,可以取代外置密碼卡。相比于使用軟件進行加解密的方式,CPU 硬件的加解密性能有數量級的提高,3A5000 實際加解密性能可達 5Gbps。安全可信是囯家網絡安全法律、戰略和等保制度的明確要求。龍芯 3 號集成安全可信管理功能,可以在硬件層面實現基于國密算法進行可信計算,取代外置可信芯片。龍芯支持可信管理功能內置于 CPU 芯片的整機設備,操作系統層部署可信軟件基,由可信節點和可信管理中心共同組建可信系統
89、?;邶埿?CPU 芯片的可信計算解決方案,已經在桌面電腦、服務器、工業控制等領域構建了實際解決方案和廣泛案例?;邶埿拘酒壍膬壬踩珯C制,建立起上層的安全生態。龍芯聯合安全固件、網安/密碼設備、安全操作系統、安全瀏覽器、等級保護等產品廠商共同研發解決方案,可以全面滿足等級保護 2.0 要求。龍芯中科積極參與國家工業控制系統與產品安全質量監督檢驗中心的系統安全漏洞測試驗證,基于龍芯 3A5000+Loongnix 操作系統環境的 60 項測試全部通過。龍芯中科入選首批“信創政務產品安全漏洞專業庫”(簡稱:CITIVD)技術支撐單位。圖 2.6 龍芯中科入選首批信創政務產品安全漏洞專業庫技術支
90、撐單位龍芯基礎軟件生態依托LoongArch指令系統,分別從標準規范體系、國際開源軟件社區、基礎操作系統、平臺特色軟件等方面展開建設。第三章 龍芯基礎軟件343.1 龍芯平臺標準規范體系龍芯平臺已支持硬件兼容的統一系統架構,支持軟件應用兼容的二進制接口。3.1.1 統一系統架構標準龍芯 CPU 統一系統架構規范是在通用 PC、服務器、嵌入式領域的龍芯產品開發指導標準。通過規范整機設計、固件開發、內核開發的技術要求,定義了整機、固件、系統的兼容性標準,既可保證同一整機對不同操作系統的兼容,又可保證同一操作系統對于不同整機的兼容,還可實現操作系統對 CPU 的代際兼容。龍芯 CPU 統一系統架構規
91、范,主要以 UEFI(UnifiedExtensibleFirmwareInterface)規范(最新 2.10 版本已經支持 LoongArch 架構)、ACPI(AdvancedConfigurationandPowerInterface)規 范(最 新 6.5 版 本 已 經 支 持 LoongArch 架 構)、SMBIOS(SystemManagementBIOS)規范(最新 3.6.0 版本已經支持 LoongArch 架構)、FDT(FlattenedDeviceTree)為基礎,融入了龍芯 CPU 特定的啟動技術要求、龍芯 CPU 及芯片組軟硬件設計技術要求、內置顯卡軟硬件設計
92、技術要求以及 VBIOS(VideoBIOS)傳參約定,是一整套針對龍芯 CPU 和芯片組的開發指導規范。通用 PC、服務器系列規范主要以 ACPI 規范為基礎實現整機差異化設計,已經發布了兼容開源 Linux6.1 的 V4.0 版本,整機廠商和操作系統廠商已經開始基于 V4.0 規范構建通用 PC、服務器領域的產品。嵌入式領域的規范主要以 FDT 為基礎實現整機差異化設計,龍芯中科正在積極與上游 Linux 社區協同工作,持續完善和發布龍芯平臺嵌入式領域的標準。3.1.2 二進制接口 ABI 標準二進制接口(ApplicationBinaryInterface,ABI)是應用程序二進制的靜
93、態表示和動態運行時所需要遵循的 CPU 架構級標準,包括寄存器分配使用、內存與棧布局、傳參方式、調用接口、編譯符號類型的表示處理、系統調用約定等方面的規定。根據 LoongArch 指令特點,龍芯中科制定了LoongArch 架構二進制接口規范,并不斷優化完善,目前已發布到 2.0 版本。遵循該規范,LoongArch 二進制目標代碼可在兼容的 ABI系統中交叉調用和正常運行。2022 年龍芯生態白皮書自主決定命運 創新成就未來35第三章 龍芯基礎軟件3.2 國際開源軟件社區廣泛支持 LoongArch 生態在國際開源軟件社區,LoongArch 架構已得到業界廣泛認可與支持,正在成為與 X8
94、6、ARM 并列的頂層開源生態系統。經國際開源軟件界管理“軟件指令集架構標識符”的權威機構 GNU 組織的分配,LoongArch 架構獲得了編號為 258 的專屬指令集架構標識(即 ELF 可執行文件的 ELFMachine編號,用于標識軟件所基于的指令集架構)。LA 架構已得到國際開源軟件界廣泛認可與支持固件、內核、編譯器、基礎庫、調測工具等社區都已發布支持LA架構的版本Java、JavaScript、C#等主流編程語言和開發框架都已在LA平臺得到完善支持操作系統開源社區云計算、數據庫、瀏覽器、音視頻等應用在LoongArch平臺落地生根SpiderMonkey瀏覽器&圖形音視頻大數據云計
95、算數據庫&中間件LLVMGDBThe GNU ProjectDebuggerEMU歐拉 LoongArch 版開源鴻蒙 LoongArch 版龍蜥 LoongArch 版龍芯社區操作系統龍蜥社區Chromiumstrace圖 3.1 國際開源軟件社區的 LoongArch 架構生態36截至2022年底,主流國際開源社區,包括Linux內核、GCC編譯器、Glibc庫、LLVM編譯器、Go 編譯器、QEMU 系統、V8JavaScript 引擎、.NET 編程框架、FFmpeg 視頻加速庫等大量重要基礎軟件社區都已經發布了支持 LoongArch 架構的正式版本,或者在其主干源碼庫中實現了對 L
96、oongArch 架構的支持。國際開源軟件社區中,原生支持 LoongArch 架構的軟件項目已超過 100 個。3.2.1 Linux 內核內核作為 Linux 操作系統最核心最基礎的組件,內核社區的原生支持將為 LoongArch 軟件生態體系的持續發展與完善奠定堅實的基礎。經過龍芯中科與 Linux 內核社區的緊密合作,2022 年 8 月發布的 Linux 內核 5.19 版本正式實現了對 LoongArch 架構的基本支持,包括寄存器定義、啟動管理、異常/中斷處理、進程管理、內存管理、系統調用、信號處理、模塊支持、SMP 支持、NUMA 支持等功能。隨后在 Linux 內核 6.0
97、版新增了對 LoongArch 中斷控制器支持、PCI 控制器支持、VDSO優化、堆?;厮葜С值?。到 Linux 內核 6.1 版,進一步實現了對 LoongArch 架構 EFISTUB 啟動、新重定位(ABI2.0)支持、Qspinlock 支持、PerfEvents 支持、KEXEC/KDUMP 支持、BPFJIT 支持、ACPI 平臺驅動支持等。2022 年底,LoongArch 架構在 Linux 內核版本中的功能支持已經比較完備,龍芯各系列CPU 和橋片都得到了 Linux 內核社區比較完整的原生支持,可將最新社區內核版本作為基線用于龍芯平臺操作系統的研發。3.2.2 固件在固件領
98、域,龍芯的開源生態建設沿著標準制定與軟件開發兩條主線展開。在 固 件 標 準 規 范 方 面,LoongArch 在 2021 年 得 到 了 PE/COFF 標 準 支 持,獲 得 了LoongArch 架構專屬的 PEMachine 編號以及 ABI 架構重定向類型編號。在 UEFI 論壇于 2022 年 8 月發布的 UEFI 規范 V2.10 和 ACPI 規范 V6.5 中,實現了對調用約定、運行時服務約定、啟動時服務約定、異常上下文保存、中斷控制器模型等 LoongArch 特性支持。DMTF 組織于 2022 年 6 月發布了 SMBIOS3.6.0 版本,實現了對 LoongA
99、rch 架構處理器2022 年龍芯生態白皮書自主決定命運 創新成就未來37第三章 龍芯基礎軟件類型編號、龍芯 13 號處理器家族編號的支持。在維護 EDKII 開源 UEFI 固件的 TianoCore 社區方面,到 2022 年底,基礎工具、基礎庫、自動化測試、常用驅動等主要模塊對 LoongArch64 架構的支持已經到位,并且實現了對LoongArch 架構虛擬機的支持?;谏鐓^ edk2 和 edk2-platforms 的代碼倉庫,可以構建出完整的 LoongArch 虛擬機固件并在 Qemu 仿真平臺上運行。在管理 Linux 系統引導功能的 GRUB 社區方面,已經實現了 Loo
100、ngArch 架構重定向、內核及二次引導鏡像加載、自測模塊等主要功能。預計 2023 年新發布的 GRUBV2.12 版本將實現對 LoongArch 的完整支持。3.2.3 GCC 工具鏈GCC 是開源軟件世界應用最廣泛的編譯器,也是開源軟件領域最基礎的支撐工具。經過龍芯中科與 GCC 社區的緊密合作,2022 年 5 月發布的 GCC12.1 版本中正式實現了對 LoongArch 架構的支持,可以通過 GCC 標準選項“-march=”和“-mtune=”選項提供LoongArch 結構級和微結構級的編譯支持。隨后的 GCC13 版本進一步豐富了對 LoongArch 架構非宏指令的符號
101、裝載指令序、staticpie 等功能的支持。在二進制工具領域,Binutils2.38 版本中首次實現了對 LoongArch 架構的支持,匯編器(gas),鏈接器(ld),調試器(GDB),二進制工具(objdump,readelf 等)在 LoongArch架構上都可正常使用。隨后的 Binutils2.39、2.40 版本對 LoongArch 的 ABI、重定位功能進行了完善。GLIBC 作為 Linux 系統最底層的基礎庫,在 2022 年 8 月發布的 2.36 版本中首次實現了對LoongArch 架構的支持。Glibc2.36 版本 LoongArch 特性包括后端編譯基礎架
102、構支持、lp64dABI 硬浮點支持、系統接口支持、TLS 支持、原操作支持、setjmp/longjmp 指針加密功能支持。隨后的 Glibc2.37 版本進一步增加了對軟浮點 lp64sABI 支持、靜態 PIE 支持、后端常用數學函數硬件浮點指令支持。到 2022 年 底,GCC、Binutils、Glibc 庫 社 區 版 本 已 經 可 以 作 為 基 礎 編 譯 工 具 支 撐LoongArch 架構操作系統的研發構建。383.2.4 LLVMLLVM 是國際上最重要的編譯器和編譯器開發框架之一,它不僅提供了主流的 C/C+編譯器前端 clang,也為許多其他編程語言提供了編譯框架
103、支持。龍芯中科積極參與 LoongArch 架構在 LLVM 開源社區的生態建設。到 2022 年底,龍芯團隊累計向 LLVM 社區貢獻 5 萬多行源代碼,先后在 LLVM15 版本(已于 2022 年 9 月發布)和 LLVM16 版本(預計于 2023 年初發布)中完成了對 LoongArch 架構的初步原生支持,可用于編譯構建LoongArchLinux內核和Chromium等大型系統和應用軟件。此外,包括 compiler-rt/lld/lldb/openmp 等在內的基礎項目對 LoongArch 的功能支持代碼已經被 LLVM 社區接受,按計劃會在 LLVM16 正式版本中發布。在
104、 LLVM16 版本中,LoongArch 將與 X86/ARM 等架構一樣成為 LLVM 編譯器中正式支持的指令集架構。3.2.5 GolangGo(又稱 Golang)語言是一種靜態強類型、編譯型、并發型并具有垃圾回收功能的新興編程語言,很多重要的開源項目如 Kubernetes、etcd、Docker 和 Prometheus 等都使用 Go 語言開發。2022 年 8 月 Golang 社區發布了 Go1.19 版本,正式實現了對 LoongArch 架構的支持。今后 LoongArch 架構生態會隨著 Go 社區同步發展,為 LoongArch 平臺支持各類云原生、微服務架構、Dev
105、Ops 等技術提供基礎支撐。除 Golang 編 譯 器 外,Golang 社 區 的 重 要 項 目 net、sys、tool 也 都 已 實 現 了 對LoongArch 架構的支持,可以完整支持基于 Go 開發的各類軟件項目。龍芯中科將持續積極參與 Golang 社區建設工作,不斷豐富完善 LoongArch 的生態支持。3.2.6.NET.NET 是國際上最流行的編程語言和開發框架之一。2022 年龍芯生態白皮書自主決定命運 創新成就未來39第三章 龍芯基礎軟件龍芯中科持續積極參與.NET社區建設,不斷完善LoongArch架構在.NET社區版本的支持。在 2022 年 4 月,.NE
106、T 社區正式合入了對 LoongArch 的架構支持,這是.NET 社區繼 X86和 ARM 之后第 3 個支持的 CPU 架構。龍芯平臺的.NETSDK 產品版本可以通過龍芯開源網站進行下載。在 Mono 社區,支持 LoongArch 架構的工作正在有序推進中。預計在 2023 年 Mono 社區將原生支持 LoongArch 架構,屆時將實現解釋和 JIT 兩種模式。供用戶評估使用的 Mono/LA版本可以通過技術支持渠道獲取。3.2.7 ChromiumChromium 是目前最具影響力的開源瀏覽器項目。龍芯中科與 Chromium 社區緊密合作,于 2021 年 8 月在 V8Jav
107、aScript 引擎項目中首次實現了對 LoongArch 架構的支持。針對與 CPU 架構緊密相關的 ninja、gn、depot_tools、skia、PartitionAlloc、Process 等基礎模塊,breakpad 等調測相關模塊,livbpx、FFmpeg 等第三方模塊,龍芯中科開展了架構支持和性能優化工作,相關成果已經陸續被社區接受。2023 年,基于 Chromium 項目社區源碼,將可以直接構建出 LoongArch 架構的高性能瀏覽器版本。3.2.8 Mozilla FirefoxFirefox 是一個歷史悠久的開源瀏覽器,由 Mozilla 基金會發起,采用 Gec
108、ko 排版引擎和SpiderMonkeyJS 引擎。龍芯中科與社區緊密合作,開展了 Firefox 項目對 LoongArch 架構的支持工作。核心的SpiderMonkey 庫的架構支持代碼在 Firefox99 版本時已被上游社區合并。Build 編譯構建、NSPR、MFBT、XPCOM 等組件以及 icu、libwebrtc、nss、rust 等第三方庫對 LoongArch 架構的支持,也已經或正在被 Mozilla 社區接收。2023 年,基于 Firefox 社區項目源碼,可以直接構建出 LoongArch 上的高性能瀏覽器版本。403.2.9 Node.jsNode.js 是能夠
109、在服務器端運行 JavaScript 的跨平臺執行環境。Node.js 采用 Google 開發的 V8 執行代碼,使用事件驅動、非阻塞和異步輸入輸出模型等技術來提高性能,可優化應用程序的傳輸量和規模。Node.js 在各種開發中應用廣泛,也在各大 Linux 發行板中默認集成和安裝,是操作系統中重要組成部分。Node.js 社區在 2022 年初發布的 v17.5.0 版本中正式合并了 LoongArch 架構支持代碼,從該版本開始,使用上游社區 Node.js 源碼即可在 LoongArch 平臺構建 JavaScript 運行環境。3.2.10 音視頻庫龍芯積極參與音視頻軟件開源社區的生
110、態建設,在音視頻編解碼、音視頻開發框架、流媒體傳輸等社區持續貢獻代碼。FFmpeg 社區從 5.0 版本開始,集成了對 LoongArch 架構全系列芯片的支持和優化,MPEG4、H264、H265、VP8、VP9、WMV3 等格式解碼性能得到大幅提升。流媒體服務器項目 SRS 從 5.0.19 版本開始支持全系列龍芯處理器。其他單一格式編解碼庫 libvpx、OpenH264、uavs3e,以及常用的像素格式轉換和縮放渲染庫 libyuv 和 SDL2 也已經集成了對 LoongArch 架構的支持和優化,開發者可以通過下載社區最新代碼獲取。OpenCV 社區于 2022 年 9 月在社區開
111、發分支中合并了對 LoongArch 架構的支持與優化,預計在 4.6.1 版本中發布。截至 2022 年底,主要的音視頻相關基礎軟件社區都已經實現了對 LoongArch 架構的原生支持和性能優化,可以支撐 4K 視頻播放、高清錄屏、高清視頻會議、高清直播等音視頻應用需求。3.2.11 調測工具Linux 系統中的 eBPF、kdump、ftrace、strace、libunwind、GDB、lldb 等主要的調測工具社區目前都已經實現了對 LoongArch 的支持。kprobe、ltrace、breakpad、crashpad 等社區對 LoongArch 的支持正在開展中,預計 202
112、3 年可完成對 LoongArch 的支持。2022 年龍芯生態白皮書自主決定命運 創新成就未來41第三章 龍芯基礎軟件eBPF 允許在內核中運行用戶編寫的程序,無需修改內核源碼或者加載內核模塊,eBPFJIT的 LoongArch 支持已經合入上游 Linux 內核 6.1 版本,用戶態工具 bcc 的 LoongArch 支持也已經合入上游社區 0.25.0 版本。kdump 是一種基于 kexec 快速重啟的內核崩潰轉儲機制,內核態 kexec 和 kdump 功能的 LoongArch 支持已經合入上游 Linux 內核 6.1 版本,用戶態kexec-tools 和 makedump
113、file 工具的 LoongArch 支持也已經合入上游社區。ftrace 是一種調試框架,幫助開發人員了解 Linux 內核的運行時行為,以便進行故障調試或性能分析,ftrace的 LoongArch 支持已經合入上游社區,預計在 Linux 內核 6.2 版本發布。strace 能夠記錄進程執行時的系統調用以及進程接收的信號,strace 的 LoongArch 支持已經合入上游社區 5.17 版本。libunwind 庫為基于 64 位 CPU 和操作系統的程序提供了基本的堆?;厮莨δ?,libunwind的 LoongArch 支持已經合入上游社區。GDB 是用戶態程序使用最為廣泛的調試
114、工具,GDB的 LoongArch 支持已經合入上游社區 12.1 版本。lldb 是 llvm 項目的調試器組件,lldb 的LoongArch 支持已經合入上游社區,預計在 llvm16 版本發布。3.2.12 QEMUQEMU(QuickEmulator)是業界主流的設備仿真模擬軟件,可以在一種架構的物理機上運行支持其它架構的操作系統和程序,從而讓軟件無感知運行在不同硬件平臺上。龍芯中科積極推進 QEMU 社區對 LoongArch 架構支持。在 2022 年 8 月發布的 QEMU7.1 版本中原生支持 LoongArch 架構。目前 QEMU 社區支持LoongArch 架構用戶態程
115、序仿真和全系統仿真。用戶態程序仿真可以在 X86 等主流架構下運行調試 LoongArch 架構的用戶態程序。全系統仿真支持仿真龍芯3A5000虛擬機單板,可以運行社區內核,調試社區內核和驅動程序,進行 CI 測試等。QEMU 實現對 LoongArch 架構的支持后,用戶可以在 QEMU 虛擬的主機上,編譯運行和調試 LoongArch 架構的二進制軟件。對于軟件開發者,QEMU 可提供不同硬件架構下系統執行的平臺,以及軟件跨架構集成測試環境,提高軟件開發效率和成熟度。3.2.13 DPDK42DPDK(DataPlaneDevelopmentKit)是 Linux 基金會下托管的開源項目,
116、它提供了一系列數據平面的代碼庫和基于輪詢模式的網卡驅動。DPDK 能夠加速網絡性能,在提升網絡吞吐量和降低網絡延時方面具有重要的作用。龍芯中科技術團隊實現了 DPDK 軟件對 LoongArch 架構的支持,并與社區緊密配合。在 2022 年 發 布 的 DPDK22.11 版 本 正 式 原 生 支 持 LoongArch 架 構。用 戶 可 以 在LoongArch 架構平臺上設計和開發基于 DPDK 應用的系統。3.2.14 基礎數學庫在基礎數學庫方面,龍芯是 OpenBLAS 社區的重要貢獻者之一,持續在 OpenBLAS 社區維護對龍芯架構的支持。OpenBLAS 從 0.3.20
117、版本開始就已經實現對 LoongArch 架構的支持。目前,龍芯中科還正與fftw、eigen等開源數學庫社區緊密合作,推動LoongArch生態的繁榮。3.2.15 加解密/解壓縮SSL(SecureSocketsLayer,全套接層協議)是互聯網加密通訊的工業標準,OpenSSL 是國際開源組織基于 SSL 協議開發的開源加解密軟件。目前支持 LoongArch 架構及 AES 加解密向量指令優化補丁已經合入 OpenSSL 社區倉庫主分支,并將于 OpenSSL-3.1 版本正式發布。3.2.16 LibreOffice在開源辦公套件中,LibreOffice 是 Linux 用戶中最流
118、行的辦公套件之一,在各大 Linux 發行板中默認集成和安裝,是操作系統中重要組成部分。LibreOffice 套件包括 Writer(文字處理)、Calc(電表格)、Impress(演示文稿)、Draw(矢量繪圖)、Base(數據庫管理)、Math(公式編輯)六個辦公組件。目前 LibreOffice 社區已將 LoongArch 架構支持代碼合入到 LibreOffice 主線代碼中,預計在 7.5 版本發布中將正式支持 LoongArch,進一步豐富 LoongArch 平臺文檔辦公的生態。2022 年龍芯生態白皮書自主決定命運 創新成就未來43第三章 龍芯基礎軟件3.3 豐富的編程語言
119、與應用框架的支持前一節中介紹了國際開源社區已接收的 LoongArch 分支,本節介紹 LoongArch 平臺支持的其它編程語言和應用框架。free pascalNW.js圖 3.2 LoongArch 平臺支持的其它編程語言和應用框架3.3.1 Java龍芯中科基于 OpenJDK 研制并發布了龍芯平臺 Java 環境。目前,龍芯平臺 Java 環境已經發布了包括 17、11 和 8 在內的 3 個長期支持(Long-TermSupport,LTS)版本,龍芯中科對這些 LTS 版本提供安全更新、問題修復和持續優化。除了多版本支持以外,龍芯平臺 Java 環境還具有符合 JavaSE 標準
120、,開源,免費,支持 C1/C2 即時編譯器和向量加速等優化,支持 ZGC 和 ShenandoahGC 等先進垃圾收集器(GarbageCollection,GC),支持向量 API(VectorAPI)、虛擬線程(VirtualThreads)和外部函數和內存 API(ForeignFunction&MemoryAPI)等 Java 社區前沿特性等特點。龍芯平臺 Java 環境具體情況如下:通過 JCK 測試,符合 JavaSE,新應用程序和現有應用程序無需修改即可運行 使用 GPLv2(withClasspathException)開源,可以免費下載、使用和重新發布 跟進社區最新版本,獲取
121、及時的安全更新和問題修復 支持解釋器:TemplateInterpreter(模板表解釋器)支持 JIT 即時編譯器:包括 ClientCompiler(C1),ServerCompiler(C2)和 T44Compilation(分層編譯)支持多種垃圾收集器:包括 SerialGC,ParallelGC,G1GC,ZGC(JDK17),ShenandoahGC(JDK17)和 CMSGC(JDK8、11)支持多種 Linux 操作系統:包括 Loongnix、UOS、麒麟等 64 位操作系統 支持多版本:包括 17、11 和 8 在內的所有 LTS 版本 支持 JavaFX(OpenJFX)
122、支持 JavaWebStart(IcedTea-Web)支持 JNA(JavaNativeAccess)主要的服務器和桌面 Java 應用均可在龍芯平臺上適配,并在龍芯客戶中經過了長期、大量的實踐驗證,這些軟件包括但不限于:ApacheTomcat;Jenkins;ApacheHadoop;Coremail;ApacheKafka;東方通、金蝶等主要國產中間件;ApacheEclipseIDE;永中 Office;NetBeansIDE;泛微 e-cologyOA 平臺等。ApacheCassandra;3.3.2 C#龍芯 LoongArch 平臺可以完善支持基于 C#語言的.NET 編程框
123、架,且已有眾多客戶的產品項目完成在 LoongArch 平臺落地部署。LoongArch 架構的.NET/SDK 版本有 3.1 版本,6.0 版本,7.0 版本等。由于社區 3.1 版本維護生命周期已經在 2022 年 12 月結束,推薦使用 SDK6.0-LTS 版本進行產品開發。LoongArch架構.NET/SDK 版本會持續在龍芯開源網站上進行升級發布。LoongArch 平臺可原生支持.NET 控制臺類程序、ASP.Core、Avalonia-UI、WTM 等開發框架。關于 Avalonia-UI 開發框架在 LoongArch64 平臺的使用,可以在龍芯開源社區網站進行用戶手冊的
124、在線查閱。2022 年龍芯生態白皮書自主決定命運 創新成就未來45第三章 龍芯基礎軟件龍芯中科將持續對.NET/SDK 開展性能優化,支持 AOT/NativeAOT 和 Intrinsic/SIMD 等特性。此外,LoongArch64 架構的 Mono-6.13-ea1 版本已經可以提供用戶試用,預計在 2023年發布 Mono-6.13 正式版本。3.3.3 JavaScriptJavaScript 是最流行的開發語言之一,支撐其運行的 JavaScript 虛擬機(也稱 JS 引擎)主要有 ChromiumV8 引擎和 MozillaSpiderMonkey 引擎。經過龍芯中科與兩大社
125、區的努力,V8 和 SpiderMonkey 都已經實現了對 LoongArch 的支持。未來,龍芯中科將繼續和社區緊密合作,保證社區每個新版本在 LoongArch 上都能高效運行。LoongArch 平臺的 JS 引擎對 ECMA、WASM 等標準支持完善,并經過了深度的性能優化、對安全漏洞進行了及時修復,以保證龍芯平臺 JavaSript 程序的高效、穩定、安全運行。在龍芯開源社區的 NPM 倉庫站點中提供了大量第三方組件下載,可以支撐基于 Node.js 開發的 Web服務端程序的運行。目前和 JS 引擎密切相關的瀏覽器、Node.js 服務程序、VSCode 等桌面程序等在 Loon
126、gArch 平臺都得到了完善支持。3.3.4 Electron/CEF/NW.jsElectron/CEF/NW.js 都是基于 Chromium 內核的 Webbrowser 模式應用程序開發組件,能夠復用現有的 Web 開發框架和技術,極大的提高開發速度。Atom、Skype、VSCode、釘釘、企業微信等應用軟件相關版本也都采用了 Electron 或者 CEF 框架來開發。多個 Electron 版本基于 LoongArch 平臺已完成移植,并完成了在 Loongnix,麒麟,UOS等操作系統上的適配,支持了微信,QQ,百度云等多個軟件的開發和應用。此外,對 Electron所依賴的
127、npm 包也完成了相關移植;完成了 CEF90、CEF98、CEF99 等版本的移植,完成了NW.js0.59.2、NW.js0.60.1、NW.js0.61.1 等版本的移植,可滿足客戶各類需求。目前源碼在 github/loongson 相關倉庫中維護并開源,后續將繼續跟蹤主線版本的升級及移植,實現 LoongArch 架構在上游社區的原生支持。3.3.5 PythonPython 是一種具有簡潔性、易讀性以及可擴展性的解釋型編程語言,廣泛應用于 Web 開發、46人工智能、數據分析等領域。Python 生態主要包括 Python 解釋器、第三方庫及集成開發環境等。目前 Python2.7
128、、3.5、3.6、3.7、3.8 及 3.9,CPython、NumPy、greenlet、uvloop、TensorFlow、PyTorch、OpenCV-Python 等關鍵軟件包已移植到 LoongArch 架構,并在Loongnix 社區開通了龍芯 Python 倉庫:https:/ 373 個項目、816 個軟件版本、共 1517 個 whl 二進制包的下載。3.3.6 RubyRuby 是一種簡單快捷的面向對象腳本語言,遵守 GPL 協議和 RubyLicense。其隨著 Rails框架的普及而被廣大開發者接受,主要應用于 Web 開發、安全等領域。Ruby 生態主要包括 ruby
129、 解釋器,第三方庫及集成開發環境。Loongnix 社區開通了龍芯Ruby 倉庫:https:/ Ruby 倉庫的補充。持續為 Ruby 開發者們提供支持。3.3.7 LuaJitLua 是一種功能強大、動態、輕量級的編程語言,它可以被嵌入或用作通用的獨立語言。LuaJit 是 Lua 語言的即時編譯器(JIT),LuaJIT 已成功用作游戲、網絡和圖形應用、數值模擬、交易平臺和許多其他特殊應用程序中的腳本中間件。目前龍芯已經完成 LoongArch 架構在 LuaJit 官方社區 v2.1 分支和 OpenResty 社區 v2.1分支移植開發工作,在功能完備度、穩定性和測試通過率等方面都已
130、具備較高水平。Loongnix、UOS 等操作系統已經集成了 LoongArch 架構的 Luajitdeb/rpm 包。3.3.8 RustRust 是一門專注于程序安全且支持函數式和命令式以及泛型等編程范式的系統編程語言,有自己一套完整的生態系統,包括:項目管理配置、工具鏈、庫以及存儲 rust 相關依賴項目的crate.io 源和二進制包的 rustup 源等。目前在 LoongArch 架構平臺,完成了 Rust、libc、object-testfiles、object、compiletest-rs、rustup 等第三方庫和工具的移植,并在 Loongnix 社區開通了 Rust 源
131、站點:https:/2022 年龍芯生態白皮書自主決定命運 創新成就未來47第三章 龍芯基礎軟件 及 Rustup 源站點:https:/rust-。供 LoongArch 架構開發者下載使用。龍芯中科還在與Rust上游社區緊密合作,開展社區版本對LoongArch架構的原生支持工作,預計 2023 年 Rust 和重要的第三方庫社區都會實現對 LoongArch 架構的支持。3.3.9 PascalFreePascal 是由國際組織開發的 pascal 語言編譯器,目前 FreePascal-3.3.1、lazarus-2.2桌面開發環境已經完成 LoongArch 架構支持,集成到了 Lo
132、ongnix-20 系統源:http:/;龍芯中科還在與 FreePascal 社區緊密合作,在社區的下一個版本中實現對LoongArch 架構的原生支持。3.3.10 第三方軟件包的階段性補充發布站點開源軟件領域的編程語言與開發框架眾多,在每個編程開發領域都會發展出大量第三方軟件包,進而形成了該領域第三方軟件包的集中發布站點,如 Python 領域的 pypi 站點,JavaScript領域的 npm 包站點。龍芯中科與國內外的合作伙伴一起積極在這些第三方軟件包社區建設 LoongArch 生態,由于時效原因,npm 等集中發布站點倉庫中存在個別軟件包暫時不支持 LoongArch 架構。對
133、此,龍芯中科補充了LoongArch架構的支持,建設了第三方軟件包的階段性補充發布站點,供 LoongArch 架構的開發者下載使用。待上游集中發布站點實現對這些軟件包的 LoongArch支持與下載后,龍芯中科將同步從補充發布站點倉庫中移除相關內容。目前建設完成的補充發布站點有:容器鏡像()Python 包站點().NET 包站點()rust 工具站點(rust-)nodejs/npm 包站點()上述補充發布站點已累計提供超過千種軟件包或鏡像的下載。483.4 龍芯的操作系統生態龍芯中科擁有面向桌面與服務器應用的 Loongnix 及面向終端與控制類應用的 LoongOS 兩大基礎版操作系統
134、,并對商業品牌操作系統提供技術支撐。操作系統有兩種典型的商業模式,一是微軟的 Windows 閉源授權模式,二是谷歌的Android 開源基礎版模式。龍芯中科采用開源基礎版模式,研制并提供基于 LoongArch 的基礎版操作系統 Loongnix,支持包括統信、麒麟在內的專業操作系統企業推出品牌操作系統,同時支持整機或系統企業基于Loongnix 定制操作系統。Loongnix 操作系統分為面向終端型應用的 Loongnix_Desktop 以及面向服務器應用的Loongnix_Server。龍芯中科基于Loongnix平臺開展操作系統核心模塊的遷移適配、研發和優化,支持硬件兼容的統一系統架
135、構,支持應用兼容的統一編程框架。3.4.1 龍芯基礎版本操作系統一、Loongnix 是應用于桌面、服務器、云計算等通用信息化領域的 Linux 操作系統發行版Loongnix 實行“以開源社區版為基礎支持商業版和定制版發展”的生態模式,即龍芯中科發布開源的社區版操作系統 Loongnix,以此作為技術和產品源頭,一方面支持品牌操作系統廠商研發其商業發行版產品,另一方面支持云廠商、OEM 等企業根據需求研發其定制版操作系統。Loongnix 包括 Loongnix-Server、Loongnix-Desktop 兩個產品系列,分別面向服務器、桌面終端。Loongnix的發展采用了“遵循統一系統
136、架構和規范API應用編程環境”的技術路線。其中“系統架構”是操作系統和整機硬件間的界面,“API 編程環境”是操作系統與應用軟件間的界面。龍芯中科制定了 龍芯統一系統架構規范 標準體系,發布支持ACPI標準的UEFI固件和系統,實現操作系統跨主板整機兼容和 CPU 代際兼容,達到“任意一套龍芯操作系統可以安裝在不同廠商不同時期龍芯整機”的目標。龍芯中科制定了 API 兼容技術標準體系,將實現應用在不同操作系統、不同版本操作系統的兼容,消除應用軟件需要反復適配的“組合爆炸”問題。2022 年龍芯生態白皮書自主決定命運 創新成就未來49第三章 龍芯基礎軟件在云計算方面,龍芯平臺完備支持 OpenS
137、tack/KVM、Docker/K8s 等典型云計算方案;在DockerHub 和龍芯開源社區網站上發布龍芯各類基礎軟件容器鏡像,用戶可以直接下載使用。隨 Loongnix 還推出面向裝備應用的三維地球顯控中間件 LoongEarth,性能大幅優于已有三維地球顯控軟件。二、LoongOS 是具備精簡、高效、實時特征的終端操作系統,面向控制領域的應用LoongOS 利用 RT-Linux 技術實現實時性。LoongOS 簡化了復雜的傳統 X 桌面圖形系統,支持 FrameBuffer、EGL、Wayland 三種圖形應用模式,其中 FrameBuffer(二維)和 EGL(三維)都是單窗口應用全
138、屏模式,具備系統輕量、啟動迅速、開發便捷等特點;Wayland 模式可以支持多窗口應用,實現了全功能的三維OpenGL/OpenGLES2.0 驅動和編程接口,具備簡潔的桌面圖形環境。LoongOS 三種圖形模式都支持 Qt 編程開發和應用環境,支持兼容 VxWorks 的 RTAPI 編程接口。針對嵌入式系統的需求,LoongOS 實現了文件系統加固、掉電保護、分區保護、安全隔離等功能,還可以使用配套的集成開發環境 LDK 根據需求靈活定制專用系統,并提供 QEMU 虛擬調試環境。3.4.2 龍蜥、歐拉、統信、麒麟原生支持 LoongArch龍蜥社區版操作系統(openAnolisOS)是由
139、社區推出的完全開源、中立、開放的發行版,它支持多計算架構,也面向云端場景優化,兼容 CentOS 軟件生態。自 2021 年 2 月開始,龍蜥社區版操作系統開始支持 LoongArch 架構,在龍芯與各社區合作伙伴的協作下,2021 年 10 月12 日首個支持 LoongArch 架構的 AnolisOS8.4LoongArch 預覽版發布,2022 年 1 月 27 日AnolisOS8.4LoongArch 正式版發布。目前龍芯正與社區伙伴一起移植 AnolisOSLoongArch8.6、8.7 版本。歐拉社區版本操作系統(openEulerOS)是由社區推出的面向數字基礎設施的開源操
140、作系統。2021 年 11 月 9 日,龍芯簽署 CLA(貢獻者許可協議),正式加入歐拉開源社區,并牽頭創建SIG-LoongArch 組,推進 openEuler 支持 LoongArch 架構工作;2022 年 6 月 17 日,龍芯成為歐拉社區理事會成員單位。目前龍芯正與社區伙伴一起移植 openEuler-2203LTSLoongArch版本。50統信操作系統(UOS)是由統信軟件推出的商業操作系統,面向桌面及服務器等領域。在龍芯與統信等生態伙伴的合作努力下,統信桌面與服務器操作系統版本完成了多款龍芯 3A5000、3C5000/3C5000L、7A1000 及 7A2000 硬件平臺
141、的適配工作;移植適配了大量開源原生應用,還通過 wine 技術移植了大量 Windows 應用,可以覆蓋用戶基本的辦公、通訊、音視頻播放及圖像處理等場景。分別于 2021 年 12 月 30 日、2022 年 3 月 31 日發布了 V201043、1050 專業版本,2022 年 5 月 30 日、2022 年 8 月 4 日及 2022 年 10 月 26 日發布了 1050Update1/2/3 專業版;基于 AnolisOS8 社區版二次商業發行的統信服務器操作系統 V20(1050a)LoongArch 版本于2022 年 3 月 11 日正式發布,V20(1050U1)LoongA
142、rch 版本于 2022 年 9 月 5 日正式發布。麒麟操作系統(KylinOS)是由麒麟軟件推出的商業操作系統,面向桌面及服務器等領域。在龍芯與麒麟等生態伙伴的合作努力下,麒麟桌面與服務器操作系統版本完成了多款龍芯3A5000、3C5000/3C5000L、7A1000 及 7A2000 硬件平臺的適配工作,實現了簡單易用、穩定高效、安全可靠的圖形化桌面與服務器操作系統產品版本,移植適配了大量桌面辦工、音視頻處理等應用軟件,適配了 KVM 及容器虛擬化組件。2022 年 3 月銀河麒麟桌面操作系統 V10SP1LoongArch 版本正式發布,2021 年 11 月銀河麒麟高級服務器操作系
143、統 V10LoongArch 版本正式發布。3.4.3 OpenHarmony 原生支持 LoongArch2022 年 10 月,OpenHarmony 操作系統與龍芯 2K0500、2K1000LA 開發板完成適配驗證。OpenHarmony 是全球開發者共建的開源分布式操作系統,由開放原開源基金會孵化及運營,國內眾多廠商已基于其形成多個跨終端全領域的發行版操作系統。LoongArch 平臺對于OpenHarmony 已形成初步支持。2022 年龍芯生態白皮書自主決定命運 創新成就未來51第三章 龍芯基礎軟件3.5 圖形系統、音視頻、數學庫、AI3.5.1 圖形系統龍芯平臺上支持完整的開源
144、圖形系統軟件棧,支持龍芯 GPU、AMDGPU、景嘉微、芯動、摩爾線程等不同品牌型號的顯卡產品。DesktopEXApixmanlibdrmkernel/drmmesa3dglamorCPUDCGPUxf86-video-loongsonAPP1APP2xserverllvmlibEXA.soloongson_drv.so128/256bit vectorApplicationUMDKMDFirmwarefirmwarevbiosHardware圖 3.3 龍芯平臺圖形系統軟件架構圖形軟件棧提供面向不同圖形應用場景的解決方案,提供最高 OpenGL4.5、OpenGLES3.2、EGL1.4、
145、GLX1.3 等豐富的圖形應用開發接口。表 3.4 龍芯平臺圖形解決方案多屏高性能解決方案支持 AMD 的高端獨立顯卡,支持最高 6 屏 4K 超高清顯示。滿足大屏拼接顯示。辦公臺式機解決方案支持AMD中低端獨立顯卡或龍芯GPU,滿足桌面辦公場景,可流暢運行辦公軟件,瀏覽器,視頻播放,設計軟件等等。辦公筆記本解決方案支持AMD中低端獨立顯卡或龍芯GPU,滿足移動辦公場景,可流暢運行辦公軟件,瀏覽器,視頻播放,設計軟件等等。嵌入式解決方案支持龍芯 GPU,滿足嵌入式場景下的定制需求,如不同尺寸大小的液晶屏,墨水屏。支持嵌入式 Linux 操作系統等等。523.5.2 音視頻龍芯中科通過對音視頻基
146、礎庫的持續優化,大幅提升了龍芯平臺上音視頻編解碼以及渲染的性能。截 止 2022 年 11 月,LoongArch 生 態 已 經 支 持 MPEG4、H264、H265、VP8、VP9、AVS3、AV1 等幾乎所有主流的視頻格式。以 H264 格式視頻為例,3A5000 上 CPU 解碼 1080P3Mbps 視頻的平均解碼幀率達到316fps,CPU 編碼 H264mainprofile 的性能達到 30fps??梢灾С只?3A5000+7A2000 平臺純 CPU 編解碼播放 4K 超高清視頻,以及 1080P 高清視頻會議。在提升編解碼性能的同時,龍芯積極配合廣大應用廠商進行了大量商
147、業應用的遷移適配,如騰訊視頻會議、網動視頻會議、小魚易連、向日葵、WPS 以及大量云桌面類應用等。在 開 源 音 視 頻 應 用 方 面,如 OBS-Studio、SMPlayer、mpv、Mplayer、VLC、OpenShot、FlameShot、SimpleScreenRocorder、guvcview 等常用的開源音視頻應用都已經實現對龍芯平臺的支持,可滿足用戶對視頻播放、視頻編輯、錄屏、截圖、推流等使用需求。3.5.3 數學庫龍芯數學庫 LoongML(LoongsonMathLibrary,簡稱 LML)是基于龍芯平臺深度優化的高性能數學函數庫。龍芯數學庫是龍芯基礎加速庫平臺的一個
148、核心組成部分,可以有效地支撐上層科學計算以及人工智能類應用需求。LML 提供包括線性代數庫 BLAS、SPBLAS、稀疏矩陣求解器,以及矢量數學庫、FFT、卷積與相關、濾波等在內的核心數學庫接口。所有接口由 C 和匯編實現,支持多線程,具有易遷移和高性能的特點。龍芯計劃于 2023 年 6 月發布第一版龍芯數學庫,該版本將完成 BLAS、SPBLAS、稀疏矩陣求解器、矢量數學庫、FFT、卷積與相關在內的核心數學庫的 LoongArch 優化。優化后的數學庫性能得到大幅改善。以 BLAS 和 FFT 為例,優化后的 dgemm 接口相比優化前性能可以提升約 5 倍,優化后的一維 C2C 變換相比
149、開源 FFTW3 性能提升約 50%。2022 年龍芯生態白皮書自主決定命運 創新成就未來53第三章 龍芯基礎軟件3.5.4 AI圍繞自主指令架構 LoongArch,龍芯中科積極投入 AI 平臺建設,構建形成了多層級的 AI軟件生態體系和全域異構硬件支撐體系,具有廣泛的 AI 應用場景。完善的 AI 軟件生態體系基于 LoongArch 架構,龍芯平臺已經支持當前國際國內主流的深度學習編程框架,如:TensorFlow、Pytorch、Caffe、ONNXRuntime、PaddlePaddle、NCNN。常用的計算機視覺和自然語言處理領域的算法模型(如 VGG/ResNet/Incepti
150、on/MobileNet/YOLO/Bert/語義分割等)通過編程框架均能正常在龍芯平臺上部署和推理運行。同 時,基 于 LoongArch 架 構,針 對 編 程 框 架 常 用 的 深 度 學 習 算 庫(如 矩 陣 庫OpenBLAS、Intel 的 OneDNN 以及 Facebook 的 FBGEMM)均進行了適配,并對各算庫的算運用 LoongArch 指令集進行了大量的向量優化,累計優化代碼量約 10 萬行。各算庫算性能得到顯著提升。深度學習編程框架可配置此類算庫來提升模型訓練和推理性能。全域異構硬件支撐體系基于LoongArch架構,目前國內多個AI加速卡廠商(涉及GPGPU/
151、ASIC/FPGA系列),如:天數智芯、登臨科技、寒武記、比特大陸、云天勵飛等均已經完成了在龍芯平臺上的適配工作,其他加速卡廠商也在陸續開展對龍芯平臺進行適配,為龍芯平臺 AI 應用方案構建了全域異構硬件支撐體系。廣泛的 AI 應用場景將龍芯平臺結合不同加速卡方案進行部署和實施,可滿足不同的 AI 應用場景(服務器端/邊緣端/終端)對算力的需求。龍芯平臺 AI 應用廣泛,基礎應用包括智能語音技術,計算機視覺和自然語言處理等領域;行業應用包括安防、交通、教育、能源、數據中心等領域?;邶埿酒脚_的人工智能技術正成為人工智能的國產化發展趨勢。543.6 云平臺云平臺是一套以云操作系統為核心的 IT
152、技術體系,實現了按需分配網絡、計算、存儲等資源,幫助企業在數字化時代,以應用為中心,有效應對業務需求快速變化、業務系統日趨復雜、對 IT資源的彈性需求等不確定性因素帶來的問題。龍 芯 云 平 臺 已 經 涵 蓋 了 CNCF/云 原 生 的 7 層 21 類 36 個 核 心 項 目 K8s,Docker,OpenStack 等以及周邊項目的開發,在每個項目發布之前都經過了部署測試,保證項目的質量。同時,為便于客戶使用龍芯鏡像,在 Loongnix 社區搭建了龍芯云倉庫:,其中存儲的鏡像將近 450 多個,已廣泛服務于浪潮、天翼云和聯通等眾多廠商,幫助廠商構建了統一的運行環境,并動態根據業務需
153、求進行調整和擴展。為促進龍芯云平臺的建設和發展,在 github 社區搭建了云社區組織,包含了源碼、二進制和相關指導文檔等資源的存儲和維護,并積極幫助客戶、開源工作者解決構建、使用等相關問題,給客戶提供優質的服務和保障。3.7 龍芯二進制翻譯器二進制翻譯技術是將一種指令集的軟件翻譯到另一種指令集并實現高效運行的技術。隨著處理器性能的逐步提升,通過二進制翻譯技術運行其他架構的軟件在商業上具備一定的成熟度,在業界上已經有不少的應用案例。LoongArch 架構在設計之初就充分考慮生態兼容需求,把實現將異構平臺現有應用軟件平滑遷移到龍芯平臺作為設計目標,除基礎指令、虛擬機擴展指令等指令外,Loong
154、Arch 還包含二進制翻譯擴展指令,以支持龍芯二進制翻譯系統對其他架構下二進制指令的高效翻譯。表 3.5 龍芯二進制翻譯架構LoongArch Linux appsX86 Windows/Linux appsARM Android appsLAT from X86LAT from ARMLoongnix on LoongArchLoongArch龍芯二進制翻譯系統作為中間層,通過架構支持與軟硬協同算法優化,充分利用本地硬件,最大化提升翻譯效率,為上層應用軟件提供目標指令集的良好虛擬運行環境。龍芯二進制翻譯系2022 年龍芯生態白皮書自主決定命運 創新成就未來55第三章 龍芯基礎軟件統支持基于
155、Wine 的 Windows 應用兼容,通過兩者結合可實現在不安裝 Windows 操作系統的條件下,達到使 X86/Windows 應用在 LoongArch/Linux 平臺上運行的目的。龍芯二進制翻譯應用解決方案包含兩個翻譯系統:LATX(LATfromX86):支持 X86 平臺的應用在龍芯平臺的安裝運行;LATA(LATfromARM):支持 ARM 平臺的應用在龍芯平臺的安裝運行。LATX 是將 X86 軟件翻譯到 LoongArch 的二進制翻譯器,SPECCPU2006 翻譯效率平均超過 70%。0%20%40%60%80%100%120%164.gzip175.vpr176.
156、gcc181.mcf186.crafty197.parser252.eon253.perlbmk254.gap255.vortex256.bzip2300.twolf168.wupwise171.swim172.mgrid173.applu177.mesa178.galgel179.art183.equake187.facerec188.ammp189.lucas191.fma3d200.sixtrack301.apsi圖 3.6 LATX 翻譯效率龍芯二進制翻譯器已經支持 100 余款 Windows 應用。2022 年確定了 10 款主流應用,作為復雜軟件的典型代表,都已經達到實用水平。微
157、信QQ云視訊PSAcrobat PDF騰訊會議釘釘網易云音樂騰訊視頻TeamviewerLATX+WINELATX圖 3.7 基于二進制翻譯的 10 款復雜應用達到實用水平56統信、麒麟等應用商店已經上架 100 余款二進制翻譯軟件,用戶可一鍵安裝。表 3.8 應用商店上架二進制翻譯軟件列表序號 名稱序號 名稱序號 名稱序號 名稱1微信27貓里奧小游戲53AcmeCAD79大雄機電 CAD2Counter Strike 1.628迅捷 CAD 轉換器54看圖啦80MindMaster-Linux3Crimsonland29植物大戰僵尸55護眼寶81快壓4Notepad+30中國象棋大師56連連
158、看82閃電音頻格式轉換器5Sketchpad31CAD 快速看圖57FileZilla83超市管理專家6風云圖片格式轉換器32EV 圖片瀏覽器58360 壓縮84萬能進銷存管理器7風云 CAD 轉換器33漢王 PDF OCR59路路通時刻表85奧維互動地圖瀏覽器8極速看圖34快手直播伴侶60畫圖86愛莫腦圖9快捷 CAD35Visual C+61悟空識字87Foobar200010掃雷36Cool Edit Pro62Fly on desktop8891 助手11騰訊通 RTX37駕校一點通63打地鼠(單機桌面版)89EV 剪輯12萬能壓縮38金山畫王64俄羅斯方塊精簡版90TeamViewe
159、r13迅讀 PDF 大師39開心小鬧鐘65奧托的魔法世界91View 圖片查看器14紙牌40屏幕畫筆工具66憤怒的小鳥92愛奇藝15Photoshop41教育信息交換67金山打字通93大眾計算器16SAI242騰訊會議-Linux 版68美女餐廳 2 之緊急援助94格式工廠17SumatraPDF43證聯迅69咪咪桌面時鐘95野狐圍棋18WinRAR44Source Insight70JPEGView96立幾畫板19淘寶網店管理45139 郵箱71蜘蛛紙牌97寶石迷陣 220悅書 PDF46EV 錄屏72Everyone Piano98小雞復仇記21CAXA47歡樂五子棋73PDF 貓壓縮99
160、達龍云電腦22Adobe Dreamwaver 8.048天翼云盤74GeoGebra Classic-Linux100怪怪水族館23Linux-QQ49Double Commander75Scratch3101亞爾倒計時24Alien Shooter 孤膽槍手50打豆豆單機版76Master PDF Editor 5-Linux25CAD 迷你看圖51小孩桌面便簽77鷹眼看圖26jZip52ebook78EdrawProject-Linux3.8 龍芯平臺原創特色軟件3.8.1 龍芯瀏覽器兼容 IE 方案實際業務領域中存在大量Web應用只能兼容X86處理器+Windows系統+IE瀏覽器的組
161、合,使用開源瀏覽器訪問時產生頁面錯誤,阻礙生態建設進程。龍芯中科開發 IE 兼容瀏覽器,通過龍芯 LAT 二進制翻譯、ActiveX 插件兼容、網頁元素語2022 年龍芯生態白皮書自主決定命運 創新成就未來57第三章 龍芯基礎軟件義識別等關鍵技術,全面支持基于 IE 瀏覽器開發的網頁應用系統,降低了需要遷移適配的人力物力成本,有效保護已有的建設投資。IE 兼容瀏覽器是在龍芯瀏覽器 V3(http:/ IE 兼容模塊。龍芯瀏覽器 V3 來源于開源 Chromium 社區,同時龍芯也向 Chromium 社區貢獻了大量代碼,并一直維護著上游 LoongArch 分支。性能方面:龍芯瀏覽器 V3 結
162、合 LoongArch 指令集特性,對 V8、Skia、pixman 基礎模塊深度優化,大幅提高了相關 Web 應用效率;支持 Webgl3D 等特性,通過 GPU 加速,提高了頁面渲染合成效率;結合 LoongArch 指令集的特性,對 FFmpeg 等底層視音頻庫進行深度優化,大幅提高 HTML5video、WebRTC 等音視頻應用效率,同時支持視頻的硬解碼;通過對應用運行在瀏覽器上的性能表現,分析性能瓶頸,指導應用程序針對性優化,大幅提高應用程序效率。安全方面:龍芯瀏覽器 V3 繼承了 Chromium 的進程隔離、沙箱等安全特性;會及時修復安全漏洞,避免遭受漏洞攻擊;支持國家商用密碼
163、算法和 GMSSL 傳輸協議,支持根證書管理,有效保證網絡數據傳輸的安全;支持落盤數據加密,保護用戶隱私信息;支持 DoH 等其他安全特性。功能方面:龍芯瀏覽器 V3 支持 NPAPI 協議,保證了大量客戶已有的 NPAPI 插件的運行;龍芯瀏覽器還開發了側邊欄展示、書簽同步、英漢互譯、代理設置、鼠標手勢、設備管理、截圖、用戶問題反饋等等用戶反饋的實用功能;企業版本還支持統一管控、策略下發、訪問控制、消息推送等功能。生態建設方面:龍芯瀏覽器V3已經與UOS、Kylin等操作系統廠商,中科江南、電科網安(衛士通)等國密中間件廠商,金山、福昕、數科等插件應用廠商都完成了互認證。IE 兼容瀏覽器已經
164、在能源、公安、教育、金融等多個行業得到實踐應用。3.8.2 龍芯打印機驅動兼容方案Linux 系統應用于桌面辦公應用時,長期受到打印機驅動支持匱乏的影響,大量常見打印機都缺乏對 Linux 系統的驅動支持。58針對這一困擾業界的難題,龍芯中科研發了龍芯打印機驅動引擎,可以在龍芯 Linux 平臺上實現對絕大多數打印機的驅動支持。目前支持超過 6000 款打印機,品類涵蓋惠普、佳能、聯想、奔圖等各類廠商產品。龍芯電腦二進制翻譯器應用程序虛擬化環境Windows驅動程序打印機圖 3.9 龍芯打印機驅動兼容方案龍芯打印機驅動引擎具備打印機探測識別、自動安裝驅動和自動添加打印機等功能,提供了常用的打印
165、功能,包括多頁、多份、彩色、整理等功能,實現了即插即用,方便易用。引擎具有較高的響應速度和穩定性,兼容 UOS、KylinOS 和 Loongnix 等龍芯平臺各類操作系統,在各操作系統的應用商店當中都已提供了引擎的下載,獲取方便。3.8.3 龍芯應用兼容框架 LCFLinux 操作系統跨發行版間的應用兼容是全世界普遍存在的問題,不同類操作系統發行版之間、同類操作系統不同發行版本之間均存在著嚴重的應用兼容問題,應用廠商不得不針對發行版反復進行適配,造成資源浪費。在充分吸收國際開源 snap、flatpag、AppImage 等應用兼容技術優點的基礎上,龍芯提出了基于自主打包格式和層次化容器的應
166、用兼容框架(LCF,LoongsonContainerFrameWork)解決方案,支持圖形應用類、服務類、后臺類、資源類、命令類等應用程序兼容規范,支持基于源碼及二進制的兼容打包,實現了“一次適配、到處使用”的兼容目標。目前 LCF 已在 Loongnix 社區發布 RC1 版本:http:/ LCF 應用兼容框架套件、用戶手冊、開發手冊等文檔,支持了大量 Loongnix、UOS 及 Kylin等桌面操作系統 LoongArch 架構應用軟件的跨操作系統發行版二進制兼容。2022 年龍芯生態白皮書自主決定命運 創新成就未來59第三章 龍芯基礎軟件校驗和簽名信息desktop文件icon圖標
167、原始包信息Image層應用名稱、版本、程序啟動入口、Base Image信息、Image類型等暴露于宿主機中的文件meta信息BaseInfochecksumImgsignVerifyDataSourceAppDatafile 1file 2dir 1dir 3dir 2dir 4 Image圖 3.10 LCF 應用兼容框架結構3.8.4 龍芯視頻剪輯軟件LoongMedia 是龍芯中科在 LoongArch 平臺上原創開發的視頻剪輯軟件。產品針對中國用戶使用習慣優化界面設計,在易用性上明顯超過現有的 Linux 開源視頻剪輯軟件,應用場景針對教學視頻、影視混剪、電相冊、動畫短片等制作領域。
168、LoongMedia集視頻剪輯、調色、動畫生成等專業后期制作功能于一身。支持視頻剪切、合并、刪除、裁剪、旋轉,多軌道同時剪輯,視頻畫面一鍵裁剪,音頻自動生成字幕。擁有不斷更新的云端素材庫,包含音頻、特效、轉場、濾鏡、貼紙等素材。LoongMedia 讓零基礎的用戶也可以享受專業級的流暢剪輯體驗,拓展了龍芯 CPU 在視頻處理行業的使用范圍。圖 3.11 龍芯視頻剪輯軟件603.8.5 三維顯控解決方案龍芯顯控中間件是由龍芯中科開發的一套空天地一體化數據展示平臺。該中間件是面向基于龍芯平臺的具有高效數據顯示需求的綜合顯示應用系統,主要解決應用系統中二維、三維快速可視化的難題;該中間件由龍芯中科負
169、責運營、維護、升級以及技術支持等相關工作,支持二次應用開發,能夠最大效率的發揮龍芯軟硬件性能。方案具有以下特點:平臺化:同一套代碼同時支持三大平臺(Qt、瀏覽器、虛幻引擎)。Qt 平臺滿足低配置高性能,瀏覽器平臺滿足了客戶端免安裝,虛幻引擎平臺滿足了高配置高效果。高性能:高效渲染算法穩定可靠;擁有高精度數學函數和時間;面向對象設計;分層組織結構;庫文件體積小于 10MB 適合嵌入式應用。功能豐富:2D/3D 一體化;自然環境模擬;背景地理信息顯示;高程地形顯示;3DTile 海量三維模型顯示;物理材質;圖形繪制;標繪信息顯示;動態地理空間可視化。開發配套場景:支持標繪開發,背景地理數據加載,模
170、型加載,態勢顯示,態勢推演,空間分析,仿真分析,制圖發布。3.8.6 嵌入式圖形解決方案龍芯嵌入式圖形解決方案是一套包括基礎 BSP、二三維圖形加速驅動、圖形編程環境、擴展插件功能支持、龍架構內核、龍芯編譯器等在內的綜合開發環境,旨在為龍芯系統開發者提供編程高效、功能完備、性能優異、可快速集成的基礎方案平臺。該解決方案特點:支持全系列的龍芯 CPU 以及橋片;支持基于 Qt 和 OpenGLES 層的兩種應用框架開發方式;支持主流的高中低端顯卡;支持完備的二維、OpenGLES1.1/2.0 三維編程與圖形加速功能;2022 年龍芯生態白皮書自主決定命運 創新成就未來61第三章 龍芯基礎軟件
171、支持道系統、天脈 1/3、銳華、翼輝操作系統。表 3.12 龍芯嵌入式圖形解決方案核心功能使用模式核心功能1.基于 Qt 層(DKM/RTP);2.基于 EGL 層的 OpenGLES(DKM/RTP)。1.支持 GPU 加速 2D、3D 功能;2.支持圖像轉換與縮放(GPU 加速);3.支持顯卡驅動應用重啟、Qt 應用重啟;4.支持 Qt RTP 多進程(支持多 3D 進程);5.支持 Qt 中文輸入法、虛擬鍵盤;6.支持多路 Qt 視頻播放、視頻拉流;7.支持 Qt USB 打??;8.支持 Qt PDF 文件瀏覽;9.支持 QtWebKit;10.支持 Qwt 組件;11.支持 DKM 模
172、式下 Qt 庫類動態鏈接功能;12.支持高性能 OpenGLES 中文顯示插件;13.支持 OpenGLES 性能優化插件;14.支持多路 OpenGLES 場景同時渲染;15.支持 C+11;16.支持龍芯 GCC 編譯器、龍芯向量指令;17.支持 64 位使用模式。支持硬件平臺:1.3A3000/4000-7A1000、2K1000;2.3A5000-7A1000、2K1000LA、2K0500;3.3A3000/4000/5000-7A1000+AMD E6465/E8850。注:1.DKM 表示內核態,RTP 表示用戶態;2.EGL 層模式下可支持與 VAPS、SCADER 專業軟件完
173、全銜接;3.兼容支持道、銳華、天脈 1/3、翼輝操作系統;4.2023 年支持龍芯自研 GPU。國內整機一線品牌與龍芯中科合作,共同推出上千款整機產品。第四章 基于龍芯 CPU 的整機軟硬件產品644.1 桌面終端龍芯桌面終端包括臺式機、筆記本、一體機、云終端等形態,支持主流 Linux 操作系統、3D 顯示及 4K 高清播放,支持國密及可信應用,適合于政企信息化應用。臺式機一體機云終端筆記本圖 4.1 基于龍芯 3A5000+7A2000 的桌面產品龍芯 3A5000 處理器是 2021 年推出的成熟產品,基于完全自主的 LoongArch 龍芯指令系統,單核 SPECCPU2006 定點
174、base 分值 26 分以上,峰值性能 30 分以上,樹立了自主性好、性能強的標桿。2022 年龍芯中科最新推出了 7A2000 獨顯橋片,該芯片全面升級各類主要接口速率,高速IO 接口達到市場主流水平,并內置自研 GPU 核心,Glmark23D 分值達到 600 分以上,支持4K30Hz 雙屏顯示,可形成內置獨顯方案,滿足日常使用需求,極大的降低了桌面方案的系統成本。4.2 工作站圖 4.2 龍芯 3C5000+7A2000 工作站2022 年龍芯中科推出 16 核龍芯 3C5000 高性能處理器。單核 SPECCPU2006 定點 base 分2022 年龍芯生態白皮書自主決定命運 創新
175、成就未來65第四章 基于龍芯 CPU 的整機軟硬件產品值大于 10 分/GHz,單芯片 SPEC 分值能夠達到 200 分以上,UnixBench 單線程 1700 分以上,多線程大于 9500 分。每核內置 2 個 256 位向量計算部件,雙精度浮點峰值計算性能達到 560GFlops。龍芯 3C5000 搭配 7A2000 可構成 16 核高性能工作站產品。通過外接商業圖形顯卡以支持復雜行業應用軟件。4.3 服務器3C5000 高性能處理器可支持 216 路互聯,搭配龍芯新一代 7A2000 橋片,極大的提升了服務器的 IO 吞吐能力?,F已有多家廠商推出了基于龍芯 3C5000 搭載 7A
176、2000 的通用計算服務器、存儲服務器和 AI服務器等產品。4.3.1 通用計算服務器基于龍芯 3C5000 處理器的單路(16 核)、雙路(32 核)、四路(64 核)通用計算服務器,有高性能計算、低能耗、易管理等優點。廣泛應用于電政務、企業辦公、云計算、大數據等應用場景。單路服務器雙路服務器四路服務器圖 4.3 基于龍芯的通用計算服務器4.3.2 存儲服務器龍芯存儲服務器包括高可靠集中式、分布式存儲、龍芯備份一體機等。產品內置 3C5000 處理器及 7A2000 橋片,同時兼顧存儲、網絡、計算及 IO 擴展能力,具有超大容量、超強性能、靈66活擴展、穩定可靠等特征。在同類產品中擁有明顯性
177、價比優勢。集中式存儲:采用獨創的雙控冗余技術和集群技術,具有高可靠性,為用戶簡化組網方式,利用合作伙伴自主設計 ASIC 級別的引擎加速技術,為用戶提供安全可靠、性能優異的存儲系統。分布式存儲:產品基于Ceph分布式框架,支持存儲集群的快照、EC糾刪碼、跨存儲池緩存等。分布式存儲在高性能計算、大數據視頻云及大數據分析等應用場景中有著廣泛的應用。ODB 備份一體機:采用獨創的控制技術和集群技術,具有高可靠性,為用戶簡化組網方式。產品可支持多種備份典型應用場景:操作系統備份、數據庫備份、虛擬化備份、文件備份、應用軟件備份。龍芯存儲服務器主要包含兩款產品形態“2U12 盤位存儲服務器”及“4U24/
178、36 盤位存儲服務器”,應用場景包括大數據存儲、云存儲、備份歸檔等溫/冷數據存儲。分布式存儲服務器冷存儲服務器備份一體機圖 4.4 基于龍芯的存儲服務器4.3.3 AI 服務器基于龍芯 3C5000 搭配 AI 計算卡,可拓展出包括 AI 算力池、存算一體以及 AI 訓練服務器。產品用于機構級邊緣計算、中小型計算中心以及云計算中心等場景。AI 推理場景:基于龍芯 3C5000 的服務器,適配業界多款 AI 推理卡(通常半高半長單寬,功耗最大 75W),用于視頻結構化、圖片解析、人臉識別、行為分析、特征搜索等。服務器類型:2U8/12盤AI算力池服務器和4U36盤AI存算一體機。應用場景:城市大
179、腦、雪亮工程、智慧交通、安全生產等。2022 年龍芯生態白皮書自主決定命運 創新成就未來67第四章 基于龍芯 CPU 的整機軟硬件產品 AI 訓練場景:基于龍芯 3C5000 的服務器,適配業界主流 GPU 卡(通常全高全長雙寬,功耗最大 300W),用于深度學習、模型訓練等。服務器類型:4U10 卡 Balance 拓撲服務器、4U8 卡 Cascade 拓撲服務器等。應用場景:基因測序、天氣預報、模型仿真等。AI 算力池服務器AI 存算一體機AI 訓練服務器類型AI 算力池服務器AI 存算一體機AI 訓練服務器機型2U2P 機架服務器4U2P 機架服務器4U2P 機架服務器硬盤8/12 盤
180、位,3.5 寸36 盤位,3.5 寸4 盤位,3.5 寸內存插槽8 個8 個8 個PCIe 3.0 插槽主板 5 個插槽主板 5 個插槽主板 5 個插槽,擴展卡 10 個插槽AI 數量和種類5 個半高半長單寬 AI 卡5 個半高半長單寬 AI 卡10 個全高全長雙寬 AI 卡圖 4.5 基于龍芯的 AI 服務器龍芯 3C5000AI 服務器已適配完成國內多家 GPGPU 卡,例如登臨科技、算能、天數智芯、寒武紀、百度昆侖芯、靈汐科技,GPGPU 生態不斷完善中。龍芯 3C5000AI 服務器采用異構形式。按照一般算法的算力消耗情況,單張加速卡能夠支持全流程 48 路的智能分析業務。單臺服務器搭
181、配 5 張算豐智算卡 SC5+支持 240 路全流程解析算力。針對適用范圍:云計算中心(視頻分析路數 1000 路)。如市級以上公安云計算中心、道路交通管理中心、城市大腦計算中心。中小型計算中心(300 視頻分析路數 1000)。如區縣級公安(或分局)計算中心、大型企業安全生產監管。機構級邊緣計算(100 視頻分析路數 7000w 筆,TPS2500 筆,響應時間 300ms,CPU使用率 95%95%IOIOZone85%85%JVMSpecJVM95%95%網絡TCP STREAM95%95%Server標準接口可異構存儲系統數據處理層硬件節點層CIFS NFS HTTP FTP iSCS
182、I RBD S3 SWIFT 可定制化接口開發分布式文件系統認證管理配額管理自動分級目錄同步目錄快照冗余配置卷配置遠程復制卷認證卷快照QoS管理多路徑存儲桶管理租戶管理對象分級認證用戶多站點多版本統一運維用戶審計告警配置慢盤檢測殺毒配置日志統計生命周期硬盤識別緩存加速用戶管理集群監控任務管理授權配置CephGlusterBeegfsGFS分布式塊存儲分布式對象存儲圖 5.47 基于龍芯的金融信創云該方案基于龍芯 3C5000 服務器及龍芯開源操作系統 LoongnixServer 與專業云廠商進行深度融合,為云企業提供安全穩固的底層支撐,支持云企業提供商業級云平臺解決方案。同時,龍芯云平臺率先
183、完成國密化改造,提供國密接口,云端一體形成龍芯國密應用生態體系。5.6.6 龍芯金融案例介紹案例一:智能運維金融安全監測平臺某銀行原監測平臺采用傳統Hadoop(X86)架構,為信創轉型,采用全龍芯架構信創改造方案,用分布式架構替換原架構中的存儲單元,在 30 萬日活、數據保留 1 年的條件下實現同等功能。2022 年龍芯生態白皮書自主決定命運 創新成就未來117第五章 基于龍芯 CPU 的行業實踐案例1.用于接收探針上報的數據2.下發保護策略3.下發配置信息1.從Kafka讀取結果數據,入庫到ES、Hbase2.將策略和配署信息同步到Redis和Hbase中從ES、Hbase取數據,用于后臺
184、管理系統數據可視化從Kafka上讀取探針上報的原始數據,檢驗合法性,補充缺失字段后,將清洗后的數據輸出到Kafka上從Kafka上讀取清洗后的數據,通過分析后將結果數據輸出到Kafka原模塊實現功能實現功能不變基于龍芯3C5000L服務器分布式數據庫集群基于龍芯分布式方案RedisKafkaReceiverCleanerAnalyzerHBaseHDFSElasticSearchMysqlTransferWebServiceReceiverCleanerAnalyzerTransferWebService資源1資源2資源3資源4資源5Zookeeper圖 5.48 基于龍芯的金融安全監測平臺案
185、例二:TA 登記系統注冊登記結算系統采用全龍芯技術路線?;邶埿居布脚_,搭配國產操作系統+國產數據庫。TA 系統功能涵蓋了基金交易業務的各個環節,包括賬戶業務處理,日常交易業務處理,分紅業務處理等。通過客戶嚴格業務跑批測試,滿足客戶 200+萬條數據結算需求。自建模式業務處理股票型認購債券型申購貨幣型等贖回轉換處理等LOF模式業務處理股票型認購債券型申購貨幣型等贖回轉換處理等ETF模式交易中心股票ETF上海單市場債券ETF上??缡袌鳇S金ETF等深圳單市場深圳跨市場等實時處理日終批處理業務處理微服務系統管理用戶管理權限管理角色管理菜單管理登錄管理日志管理安全管理系統參數等參數管理產品管理工作日
186、管理銷售商管理費用管理等日常處理日初始化分批清算基金狀態維護集中處理等特殊處理基金分紅統一業績提成收益兌付基金拆分等TA發起凍結/解凍強增強減非交易過戶強制贖回等數據查詢賬戶處理份額查詢交易查詢行情查詢等報表打印等尾隨傭金資金清算銷售服務費運行簡報等基礎框架增刪改查框架導入導出框架報表框架批處理框架任務調度框架任務調度框架內存數據庫框架緩存管理框架消息引擎等賬戶登記中心份額登記中心參數中心調度中心自動化中心接口中心查詢報表中心等統一前端公共微服務圖 5.49 基于龍芯的基金登記結算系統118案例三:業務上云某用戶采用龍芯 3C5000L 服務器,安裝云宏 CNware 虛擬化平臺,將多架構平臺
187、設備進行統一納管,形成一云多芯一致管控。上層建立麒麟操作系統環境,提供給業務研發人員用于生產及開發測試。云宏WinCloud云管理平臺資源接入安全加密傳輸可靠同步可用域劃分服務安全發布控制鏡像保護接口安全運營安全多租戶隔離項目分組流程管控運維管理安全容量安全備份恢復補丁安全加固訪問控制基于角色的細粒度權限加密身份存儲行為審計CNware虛擬化平臺內核防護虛擬化調度層安全資源隔離控制惡意代碼防范完整性校驗監控審計基礎設施平臺安全域劃分指令安全計算LoongArch存儲SSD/HDD/PCle/NVMeFC/iSCSI/NASLVM/XFS/ext4網絡Vlan/vxlan/geneveIPv4/
188、IPv6應用業務安全服務層安全虛擬網絡資源安全虛擬主機資源安全云操作系統安全數據安全資源池安全網絡資源安全應用應用應用應用應用應用主機資源安全存儲資源安全終端安全密碼應用網絡與接入安全密碼應用云安全管理密碼應用密碼支撐服務平臺圖 5.50 基于龍芯的金融云平臺案例四:災備管理系統某城商行災備自動切換解決方案。該方案對容災演練及應急數據進行深入挖掘分析,以動態容災系統視角進行關聯分析及感知、災難恢復能力持續性評估、系統短板動態改進、遞進式提升災難恢復能力,達到動態防控的效果。同時可以自動鎖定事件應急方案,按事件等級啟動對應決策流程,主動迭代事件場景形成日常防御重點,提前進行數字化預案。2022
189、年龍芯生態白皮書自主決定命運 創新成就未來119第五章 基于龍芯 CPU 的行業實踐案例項目價值被動演練到主動防御:統一事件驅動,自動鎖定事件應急方案,按事件等級啟動對應決策流程,主動迭代事件場景形成日常防御重點 數字化預案,通過預案與場景動態關聯,使得演練過程自動實戰化,讓具體演練環節操作規范從事中告知轉變為事前告知,讓整體環節從被動到主動靜態合規到動態持續防控:對容災演練及應急數據進行深入挖掘分析,在原有合規的基礎數據基礎上,以動態容災系統視角進行關聯分析及感知、災難恢復能力持續性評估、系統短板動態改進、遞進式提升災難恢復能力,達到動態防控技術特點基于LoongArch新的技術路線,擁有自
190、主知識產權,全棧龍芯芯片、服務器和OS具備高強度安全特性,包括加密和審計 部署腳本化,支持一鍵部署 腳本統一部署統一管理 使用SHA1摘要算法對用戶敏感信息進行加密存儲 采用TOKEN機制來保障用戶的交互安全典型應用場景災備體系化管理:專項預案場景定位于需求分析,總體預案于專項預案調用銜接災備切換自動化:完全自動化切換數據中心與管理平臺日常演練自動化:支持預案桌面演練及預案真實演練,應急在線流程化管控及一鍵切換災備管理展示統計信息待辦通知自定義圖表快捷入口(資源監控、統計報表)(應用菜單、一鍵應急、一鍵演練、一鍵切換)系統管理災備流程管理預案管理 演練管理 指揮控制預案開發 預案人員替換 演練
191、計劃 演練方案 個人工作臺 通知公告正式版預案 歷史版預案 演練培訓 演練總結 人員簽到 應急通訊錄操作手冊維護 場景管理 演練開關控制 演練啟動 檢查評估 基準核對災備自動管理配置管理 自動化管理 狀態監測資源類型 資源模板 作業管理 任務管理 災備總覽 數據復制監控資源列表 配置關系 自動化流程 腳本模板 健康檢查 一致性檢查菜單管理 組織管理 用戶管理 角色管理 參數管理 應急處置配制 系統日志圖 5.51 基于龍芯的災備管理系統案例五:普惠金融業務渠道公眾號小程序APP第三方應用銷售中心產品中心數據中心運營中心查看任務辦理任務工單統計項目成果信E貸平臺科技賦能、風險篩查、線上運營項目范
192、圍個人貸款、普惠小微管理體系階梯績效KPI體系、階段目標策略、行為管理體系化硬件架構 芯片:龍芯3C5000 硬件:3C5000雙路服務器 操作系統:環境:Tomcat、JAVA工單任務GPS定位拜訪軌跡回訪管理軌跡管理語音識別圖片識別人臉識別客戶信息采集銷售技巧標準話術銷售建議銷售工具視頻開戶視頻授權視頻作業查看任務辦理任務查看任務辦理任務工單任務工作流定義流程節點定義工作流引擎反欺詐評分卡征信建模風控管理行內存量數據客戶經理采集數據外部數據天眼查稅務百度地圖電力大眾點評工商外部數據運營中心營銷活動客戶管理合作管理報表管理廣告管理業務監控客戶權益異常單處理積分管理企業服務政策視窗圖 5.52
193、 基于龍芯的普惠金融系統為實現普惠金融“批量化、線上化、智能化”,推動普惠業務數字化而打造的農商銀行小額120標準貸營銷管理系統。該系統基于龍芯 3C5000 芯片和 3C5000 雙路服務器,結合 Loongnix 操作系統建立信 E 貸平臺,幫助銀行管理個人貸款和普惠小微業務的快捷、安全、穩定運行。案例六:軟硬一體存儲方案龍芯3C5000服務器(使用龍芯3C5000芯片,內置商用密碼、支持商密算法,兼容X86)龍芯分布式存儲管理平臺應用層標準接口可異構存儲系統數據處理層硬件節點層CIFS NFS HTTP FTP iSCSI RBD S3 SWIFT 可定制化接口開發分布式文件系統視頻監控
194、虛擬化備份歸檔娛樂媒體影像數據網盤認證管理配額管理自動分級目錄同步目錄快照冗余配置卷配置遠程復制卷認證卷快照QoS管理多路徑存儲桶管理租戶管理對象分級認證用戶多站點多版本統一運維用戶審計告警配置慢盤檢測殺毒配置日志統計生命周期硬盤識別緩存加速用戶管理集群監控任務管理授權配置CephGlusterBeegfsGFS分布式塊存儲分布式對象存儲圖 5.53 基于龍芯的軟硬一體存儲解決方案某城商行存儲解決方案。該方案采用龍芯3C5000L芯片+龍芯操作系統的全國產化軟硬配置,結合自主研發的分布式存儲架構,打造全國產化存儲平臺。5.6.7 龍芯金融信創實驗室為推動我國金融行業實現全面國產化和數字化轉型,
195、龍芯聯合眾多合作企業,在北京市亦莊經開區搭建龍芯金融信創實驗室,展示龍芯在金融行業的全棧式國產化解決方案。圖 5.54 龍芯金融信創實驗室現場2022 年龍芯生態白皮書自主決定命運 創新成就未來121第五章 基于龍芯 CPU 的行業實踐案例實驗室實現了從前端柜面、機具,到后端核心系統、數據庫、應用系統及服務器等在龍芯平臺上的穩定運行,形成了全面基于龍芯的金融行業“端到端”運行級實驗室。專用網絡專用網絡安全防護Web防火墻IDS/IPS柜面終端ATMPADSTM主WDS讀RDS備RDSCBS數據庫集群AS監控運維體系CMDBECCITSM自動化統一存儲存儲單元存儲單元存儲單元存儲單元DDOS 防
196、護云盾API服務器集群SLB負載均衡SLB負載均衡WEB服務器集群SLB負載均衡SLB負載均衡前端柜面系統A(BCS)ERP前端柜面系統B(BCS)ERP前端柜面系統C(BCS)ERP前端柜面系統D(BCS)ERP信貸管理系統A(CMS)ERP信貸管理系統B(CMS)ERPATM系統AERPATM系統BERP支付系統A(BPS)ERP核心系統-會計子系統A(AS)ERP支付系統B(BPS)ERP核心系統-交易子系統A(TS)ERP核心系統-會計子系統B(AS)ERP核心系統-會計子系統C(AS)ERP核心系統-交易子系統B(TS)ERP核心系統-交易子系統C(TS)ERP主WDS讀RDS備RD
197、SCBS數據庫集群TS主WDS讀RDS備RDSBPS數據庫集群主WDS讀RDS備RDSATMP數據庫集群主DBCMS數據庫集群備DB主DBBCS數據庫集群備DB運維1運維2監控災備管理機器人災備管理應急預案CMDB自動化切換ERPERP圖 5.55 龍芯金融信創實驗室實驗室已經部署系統包括:核心系統、柜面系統、互聯網銀行、支付系統、信貸系統、智能運維平臺、災備管理系統。5.7 交通行業龍芯 CPU 在涉及交通裝備的關鍵系統中廣泛使用,在高鐵、地鐵、公路交通等領域已經開展了系列國產化工作。2022 年龍芯中科深度參與高鐵、地鐵軌交列控系統。軌道交通三大核心要素是“一車、二路、三系統”,其中“系統
198、”即指列車運行控制系統(簡稱列控系統),是軌道交通的“大腦和中樞神經”,是保障列車準點發車、安全運行、高效有序運營的大國重器。高鐵領域,龍芯與行業龍頭單位開展國產設備應用。在車地通訊、車車通訊、地面聯鎖安全計算機、車載存儲、車載網關、DMI 人機交互設備、車載安全計算機、全自主高鐵地面系統、多網口設備、多串口設備和信息安全設備等方面開始批量應用。122圖 5.56 基于龍芯的交通系統解決方案 地鐵領域,基于龍芯處理器開發的控制設備在 BAS 系統實現國產應用、基于龍芯處理器開發的主控設備、網絡設備在 ATO 自動駕駛系統實現國產應用?;邶埣軜嫷牧锌剀囕d計算機和嵌入式聯鎖安全計算機均通過了設備
199、的安全完整性最高等級 SIL4 認證。公路領域,基于龍芯 2K1000LA 雙核處理器的車道控制器、基于龍芯 3A5000 的 ETC 收費系統工控機,已經完成試點應用。2022 年龍芯生態白皮書自主決定命運 創新成就未來123第五章 基于龍芯 CPU 的行業實踐案例圖 5.57 龍芯交通行業應用5.8 醫療行業5.8.1 信創試點衛生院2022 年,龍芯中科建設衛生院級醫療信創解決方案。2022 年 11 月,全國首家信創試點衛生院在浙江省金華市金東區多湖衛生院完成建設。項目聯合醫療信息化生態企業東軟軟件、浙江思翔等單位,重點解決了衛生健康領域三個場景的國產化替代應用:一是實現與衛生健康業務
200、系統適配。適配范圍不僅包括于金東衛生健康局和衛生院日常行政辦公區域高頻使用的業務系統,還包括國家衛生健康委垂直下發 2 個的業務系統和省衛生健康委統建的 18 個垂直業務系統。二是實現信創醫療自助服務終端落地應用。打造了國內目前基于完全自主指令集 LoongArch架構上(龍芯 3A5000CPU)的第一款醫療自助服務終端,并經過多次現場使用驗證可以滿足患者就診自助服務的應用需求。三是實現金華基層衛生院在用的核心云 HIS 系統基于信創終端的部署實施。通過龍芯 CPU底層的二進制翻譯和龍芯瀏覽器 IE 兼容模式,解決了金華市本級衛生院在用云 HIS 系統在龍芯 3A5000(CPU)+麒麟 O
201、S 的終端部署應用的問題。124基于龍芯 CPU 的自助報到終端、自助掛號繳費終端、信息發布終端、自助報告打印終端等設備能夠滿足醫院日常醫療業務使用需求。圖 5.58 基于龍芯 CPU 的衛生院 HIS 系統解決方案5.8.2 健康醫療大數據平臺龍芯 3C5000 服務器支持健康醫療大數據平臺。各地在醫療數據互聯互通的機制與信息系統方面已經具備了一定的信息化基礎,但在數據防泄漏、患者隱私保護、醫生快速查閱患者既往病史、檢驗檢查結果互認以及分級診療等綜合醫療需求下,使用單一傳統醫療信息化系統無法滿足全部醫療服務場景的要求。通過使用龍芯全棧產2022 年龍芯生態白皮書自主決定命運 創新成就未來12
202、5第五章 基于龍芯 CPU 的行業實踐案例品,可構建一套安全可靠、自主可控,既符合醫生閱讀習慣又確保數據無泄露的醫療數據共享平臺,服務于整個區域醫療體系。醫療機構處方流轉醫療機構臨床應用醫療機構遠程應用政府機構監管應用數據商業化應用E M P I 主 索 引 文 檔 調 用 接 口醫療數據文件處理中心簽名中心文件設計中心文檔處理中心安全中心醫療數據應用模型+ETL平臺CID商保應用模型PHR數據抽取模型CRF數據科研模型MHD醫藥應用模型服務管理系統信創基礎運維層設備管控運維系統用戶平臺管理系統服務管理系統E M P I 主 索 引 數 據 接 口龍芯3C5000服務器健康醫療大數據平臺龍芯社
203、區操作系統圖 5.59 龍芯 3C5000 服務器支持健康醫療大數據平臺5.9 工業數字化與數字孿生與深圳華龍訊達信息技術股份有限公司聯合研發大型開放式控制系統 JICIPC,實現全國產化自主設計和制造,硬件方面以龍芯 3A5000 處理器為底座,軟件方面基于龍芯自主操作系統LoongOS,以及華龍訊達自主開發的運行時環境(JICRTE)、編程器(JICIAP)和HMI構建器,可以為離散制造領域高端大型設備提供可靠性高、開放性強、安全性高的控制系統解決方案。126JICIPC集成自有核心算法,支持多個處理單元并行計算,全面覆蓋傳統PLC、DCS等應用場景,實現軟硬件解耦和多語言集成,達到IT/
204、OT數據的真正融合。目前,JICIPC控制系統已在行業最高控制要求的高速機組中得到成功驗證,性能指標可媲美歐美廠商高端PLC系列產品,實現高端生產設備控制系統和開發環境的全國產化替代?;贘ICIPC構建了JICIPCCloud工業數字化平臺,兼容國內外主流工業協議,可自動接入生產設備數據,快速構建設備工業控制應用,實現可視化組態和數字孿生場景構建,實現自主可控、開放互聯的設備、產線、車間、工廠智能化控制和工業軟件開發,為實現基于工業互聯網“云邊端”協同的數字化轉型打造智能控制的技術底座。圖 5.60 JIC IPC Cloud 工業數字化平臺及數字孿生系統在數字孿生領域,華龍訊達研發的木星數
205、字孿生平臺(JICDTP),已經在龍芯 3C5000 平臺完成遷移適配,木星數字孿生平臺是工信部工業互聯網雙跨平臺。數字孿生實現了實體車間與虛擬車間的雙向真實映射與實時交互,全要素、全流程、全業務數據的集成和融合。在數據模型的驅動下,實現車間生產要素管理、生產活動計劃、生產過程控制等在實體車間、虛擬車間的鏡像運行,從而在滿足特定目標和約束的前提下達到車間生產和管控最優的一種生產運行模式。JICDTP 是基于物理模型、傳感器、運行歷史等數據,集成多學科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程的數據管理平臺,實現產品數據在虛擬空間中完成映射,從而反映相對應的實體裝備的全生命周期過程數字,將工廠物理空間
206、的控制、運行、質量、物耗、能耗等數據在虛擬空間中建立實時鏡像進行虛擬制造仿真,并將仿真結果作用于物理空間現場,助力企業提升資源優化配置能力、產品質量均質化保障能力、柔性制造能力和敏捷生產能力。2022 年龍芯生態白皮書自主決定命運 創新成就未來127第五章 基于龍芯 CPU 的行業實踐案例5.10 物聯網和消費電子龍芯 1 號、2 號芯片在各種工業控制、智能儀表、機器人等工業嵌入式互聯網領域積累深厚,為消費電和工業互聯網提供高性能、高集成度、超低功耗的系列產品。2022 年 8 月 21 日,由工業和信息化部、中國科學技術協會、河南省人民政府共同主辦的2022 世界傳感器大會在鄭州開幕,龍芯中
207、科發布龍芯 2K0500 及其解決方案。龍芯 2K0500 集成 64 位 LA264 處理器核,可為工控互聯網應用、打印終端、BMC 等提供多種解決方案。工業物聯網數據交換模組工業物聯網關終端物聯網智能數據終端邊緣計算終端打印機工業物聯網 HMI 終端物聯網數據采集器物聯終端圖 5.61 基于龍芯 2K0500 的物聯網解決方案2022 年 10 月,OpenHarmony 操作系統與龍芯 2K0500、2K1000LA 開發板完成適配驗證。OpenHarmony 是全球開發者共建的開源分布式操作系統,由開放原開源基金會孵化及運營,國內眾多廠商已基于其形成多個跨終端全領域的發行版操作系統。L
208、oongArch 平臺對于OpenHarmony 已形成初步支持,萬物互聯的生態體系與龍芯平臺即將全面連接。128圖 5.62 乘風 1000 開發板(龍芯 2K1000LA)與 OpenHarmony 完成適配龍芯1C101/1C102產品可廣泛應用于智能水表、智能氣表、智能門鎖、健身器材、電動自行車、平衡車、滑板車、智能門禁、物聯網網控設備、智慧燈桿等新型智能設備。同時芯片內部的安全特性支持為智能設備提供唯一身份標識、敏感信息不可更改、數據加密等物聯網設備安全共功能。圖 5.63 基于龍芯 1C101/1C102 的物聯網產品 基于龍芯 1C101/1C102 的智能門鎖解決方案。1C10
209、1/1C102 片內集成觸摸、語音控制單元,在滿足低功耗的同時提高解決方案可靠性,并大幅降低解決方案總體成本。方案支持指紋解鎖、密碼解鎖、以及卡片解鎖(普通 IC 卡、身份證、智能手環、手機 NFC 等)??蛇x配龍芯安2022 年龍芯生態白皮書自主決定命運 創新成就未來129第五章 基于龍芯 CPU 的行業實踐案例全數據傳輸解決方案,可選擇藍牙、NB、4G、Cat1等通訊形式實現數據通信和智能控制等功能?;邶埿?1C101/1C102 的電動自行車解決方案。集成電機控制器、儀表控制、儀表顯示、BMS、燈光控制、電池鎖、防盜報警等功能,形成電動自行車智能系統開發平臺??蛇x配龍芯安全數據傳輸解決
210、方案,可選擇藍牙、NB、4G、Cat1 等通訊形式實現數據通信和智能控制等功能?;邶埿?1C101/1C102 跑步機解決方案。1C101/1C102 片內部集成按鍵、語音控制單元,一顆芯片可完成顯示控制、語音控制、按鍵控制、通信管理、電機控制、數據傳輸等功能?;邶埿?1C103 的五金電解決方案。龍芯 1C103 基于全自主 LA132 處理器核,是針對電機驅動應用而設計的微控制器芯片。該芯片具備驅動舵機、有刷電機、無刷電機PWM的原生支持,可實現軟件無級調速、換向控制、速度反饋、堵轉保護和過載保護等功能,自主開發換相算法,同時具備常見通信模塊,可以滿足高性價比的常見電機應用。例如在筋膜
211、槍產品中,用 1C103 一顆芯片實現了產品的人機交互控制、電機控制以及充放電控制。圖 5.64 基于龍芯 1C103 的無刷電機有感方案及相關產品龍芯長期堅持生態可持續發展能力建設,包括龍芯生態伙伴計劃、生態適配、技術保障支撐、人才培養四方面。第六章 龍芯生態培育與發展1326.1 龍芯生態伙伴計劃龍芯生態伙伴計劃是由龍芯中科主導發起,面向龍芯生態圈內的創新型中小企業,旨在推動龍芯生態企業基于龍芯平臺開發產品及解決方案,豐富龍芯產業生態體系,促進龍芯生態企業的緊密互動,增強龍芯生態企業的創新力和競爭力。龍芯生態伙伴計劃秉承著開放龍芯支撐體系、共建生態伙伴關系、共贏龍芯產業生態的戰略宗旨,20
212、22 年對生態企業的培育和賦能工作在原有的基礎上進行了新領域的拓展和深入的嘗試,使廣大中小企業不僅能夠參與龍芯產業生態建設,還能夠享受到龍芯產業生態紅利。為服務龍芯生態伙伴,龍芯以中小企業為中心打造全過程的龍芯生態伙伴成長體系,打通了生態伙伴企業“認識龍芯、學習龍芯、使用龍芯、聯合推廣、共同成長”的全過程鏈條,并配套提供涵蓋加速賦能、人才培養、產業支持、技術支持、基金支持等豐富的支持權益體系,提升中小企業群體的創新力和競爭力,推動企業基于龍芯軟硬件平臺快速開發產品或解決方案,鼓勵各企業在龍芯生態內互相鏈接與協作,形成“立體交叉、網狀延伸”的龍芯中小企業發展集群。龍芯生態伙伴計劃自開放報名入口以
213、來,已獲得了上千家企業的關注。表 6.1 龍芯生態合作伙伴權益資金支持平臺推廣創新創業支持可申請龍芯中小企業產品展示創新產品獎可申請解決方案平臺可申請市場化推廣激勵可申請上線龍芯應用合作社可申請技術支持產業支持技術資料獲取產業鏈及客戶資源對接可申請技術專家支持可申請行業生態對接會可申請適配資源及遷移適配保障聯合研發行業解決方案可申請基礎版操作系統支持企業間走訪交流平臺產品原理圖獲取能力培養龍芯工程樣機申請可申請在線學習龍芯云空間及算力支持可申請產品開發培訓可申請可靠性實驗環境可申請龍芯人才培養認證加速賦能龍芯技術體系及技術遷移培訓可申請大企業對接支持可申請品牌塑造私董會可申請授予龍芯生態認證證
214、書創新創業加速營龍芯官網 LOGO 墻品牌賽事龍芯官方媒體渠道宣傳定向邀約孵化空間優惠支持可申請參加龍芯相關生態活動定向邀約2022 年龍芯生態白皮書自主決定命運 創新成就未來133第六章 龍芯生態培育與發展6.1.1 龍芯創業者支持計劃龍芯創業者支持計劃是龍芯生態伙伴計劃內推出的研發支持專題活動,旨在通過資金支持龍芯生態圈內的創新型中小企業研發和推廣基于龍芯軟硬件平臺的產品和解決方案。2022 龍芯創業者支持計劃于 2022 年 4 月開放申報,主動引導龍芯生態伙伴轉向基于龍架構(LoongArch)的產品研發和推廣,積極拓展開放市場龍芯生態,5 個月內共有近百家企業形成完整的研發項目規劃并
215、符合評審條件。經專家組評審,共有 22 個項目獲選。獲選企業名稱 項目名稱獲選企業名稱項目名稱道蒞智遠基于龍芯的大 MW 風力發電機國產智能控制系統及風電場群控系統南京飛魚星一款基于龍芯 3C5000 的 HA 存儲設備的研制廣州力麒政務服務應用的安全可信自助終端南京新動態基于國產信創平臺數據加速一體機國基科技通用網絡安全加固計算機乾元大通基于龍芯平臺的銀行核心業務系統信創解決方案國領科技基于龍芯 3X5000 平臺國密算法高速 IPSec加密網關研發賽悟科技基于龍芯處理器的移動式多場景環境監測設備嗨研科技基于龍芯 3A5000+7A2000 的國產化網絡安全硬件平臺三未信安基于龍芯的全國產服
216、務器密碼機項目華電園龍芯安全模塊加固的文檔一體化管理平臺泰星達基于龍芯和國產 FPGA 的 VPX 存儲計算一體化系統華物科技基于龍芯 2K0500 的工業物聯網關開發與產業化天昕電子基于龍芯統一單雙控存儲系統及虛擬化產品研發霍因科技研發基于龍芯平臺數據治理安全系統文武信息鴻鵠數據庫透明加解密功能吉斯凱達基于龍芯 2K1000 的通用邊緣計算工控機及應用支撐環境英賽克基于龍芯 LoongArch 架構的工業數采防火墻九煌信息龍芯 CPU 全國產化網絡攻防競技平臺中景信安龍御境產品防護展示系統(龍芯3A5000訪問控制功能)科瑪瑞訊國產化工業以太網交換機中科思創基于龍芯 3C5000L 的通用智
217、能服務器圖 6.2 2022 龍芯創業者支持計劃獲選企業名單獲選項目涵蓋網絡安全、電政務、教育、金融、能源、交通、人工智能、存儲等領域,龍芯軟硬件平臺正在支撐龍芯生態伙伴企業賦能千行百業。6.1.2 創新創業加速營為促進龍芯生態圈內伙伴企業的互動和交流,助推中小企業在國產化建設上加速成長,龍芯生態伙伴在 2022 年 9 月舉辦了“芯生態新未來”龍芯生態伙伴創新創業加速營。由來自龍芯的技術總監、信創總監、高級工程師、金牌講師等組成的專業技術導師團隊,全面解析龍芯技術及相關應用和龍芯自主生態建設等內容。由各大高校名師及各機構專家等組成專業企業經營導師團隊,就企業管理、財務稅收、融資策略、政策解讀
218、、市場開拓等企業運營中的難點、134痛點進行了系統性、針對性的培訓及輔導。通過線上授課、線下交流,深入了解龍芯和生態企業圈,搭建持續互助交流平臺,增加生態企業間的深入了解、商業合作,打通上下游產業鏈。本次加速營活動前后共歷時 38 天,每周舉辦一天的線上培訓共開設龍芯培訓課程 12 場、企業經營類課程 10 場,累計課時約 27 小時,參與學員人數超百人?;顒邮艿烬埿旧鷳B伙伴企業的廣泛好評,許多企業代表表示基于龍芯開展業務的信心更勝,在課程中收獲滿滿,同時希望與龍芯攜手在國產化建設道路上越走越快、越來越強?;顒訂又H舉辦了開營儀式,匯聚龍芯代表、生態企業和課程導師,為生態企業解讀生態伙伴計劃
219、的培育方案及相關權益,開拓市場思路。同時借助本次線下交流平臺促進龍芯及其生態圈各企業打通上下游關系、增進深入合作洽談、加速商業市場拓展。圖 6.4 2022 龍芯生態伙伴融資私董會第二期活動合影圖 6.3 2022 龍芯生態伙伴創新創業加速營開營儀式大合影6.1.3 融資私董會融資私董會以助力龍芯生態建設為宗旨,圍繞龍芯生態企業的融資需求,通過鏈接生態企業與投資機構、金融機構,搭建深度交流與溝通平臺,以“資本”助力龍芯生態企業創新和成長,多維度為企業培育賦能。第一期融資私董會以線上形式在 7 月舉辦,經篩選后共有 6 家生態企業參加路演,活動邀請了22家金融機構參會。路演企業詳細介紹了企業概況
220、及項目構想,并與金融機構進行了深入交流,首期活動順利舉行。第二期融資私董會以線下形式在 8 月舉辦,經篩選后共有 4 家生態企業參加路演,分別分布在工控安全、密碼、AIoT、異構計算領域?;顒蝇F場邀請到 8 家投資、金融機構參與。會上企業與機構代表互動頻頻,在會后持續跟蹤進行了一對一的深入交流,活動平臺為企業及各金融機構提供了一次高效、精準的對接機會。2022 年龍芯生態白皮書自主決定命運 創新成就未來135第六章 龍芯生態培育與發展未來,龍芯生態私董會將圍繞生態伙伴在成長中遇到的問題,不斷開拓支持對接路徑,優化升級活動主題和形式,在賦能企業發展、加速企業成長的路上越辦越好。6.1.4“創客北
221、京 2022”龍架構專項賽為發揮行業技術引領和對產業鏈的帶動作用,促進大中小企業創新鏈、產業鏈、供應鏈、數據鏈、資金鏈、服務鏈、人才鏈全面融通,構建大中小企業相互依存、相互促進的企業發展生態,打造北京市有影響力的雙創服務品牌賽事,“創客北京”大賽組委會聯合龍芯中科舉辦的龍架構自主生態專項賽。本次賽事初賽報名于 6 月、7 月兩月進行,共收集報名項目數量 61 個,初賽評審后共篩選出20 個項目進入復賽。復賽評審于 8 月 22 日完成,經專家組評審,最終共有 18 家企業榮獲獎項。本次獲獎項目涵蓋網絡安全、交通、能源、工控、教育、能源、存儲等各領域。隨著各企業依托于龍芯平臺的技術研發不斷地夯實
222、與深化,龍芯將攜手越來越多的生態伙伴企業在信息技術產業國產化道路上不斷實現技術革新。表 6.5“創客北京 2022”龍架構自主生態專項賽獲獎名單獎項名稱獲獎公司名稱項目名稱特別獎廣州市坤龍信息系統有限公司基于龍芯自主創新的智慧隧道營運一體化解決方案優勝推薦獎深圳華龍訊達信息技術股份有限公司基于龍芯 3A5000 的 JIC IPC 控制系統優勝推薦獎道蒞智遠科技(青島)有限公司基于 LoongArch 自主可控的風電控制解決方案優勝推薦獎三未信安科技股份有限公司基于龍芯平臺的全國產密碼機優勝獎北京騰凌科技有限公司基于 3C5000 系列的高端多控磁盤陣列優勝獎北京網動網絡科技股份有限公司網動
223、LoongArch 架構統一通信平臺 V6.0優勝獎北京芯安科創信息技術有限公司基于龍芯平臺的農資收銀一體機優勝獎山西長深科技有限公司基于龍芯平臺國產化教室解決方案優勝獎江蘇云涌電子科技股份有限公司基于龍芯 3A5000/3C5000 自主可控服務器優勝獎北京小物科技有限公司基于龍芯技術的自主可控的集散式物聯網控制系統優勝獎山西晉彤儀表科技股份有限公司基于 1D 芯片的超聲波水表解決方案優勝獎泰星達(北京)系統技術有限公司基于龍芯和國產 FPGA 的 VPX 存儲計算一體化系統優勝獎天安星控(北京)科技有限責任公司基于龍芯的數字孿生虛實結合系統創新獎漢王科技股份有限公司支持 LoongArch
224、 平臺的漢王手寫簽名設備及軟件創新獎飛諾門陣(北京)科技有限公司基于 LoongArch 的異構云邊協同視頻分析平臺創新獎賽芯半導體技術(北京)有限公司龍芯生態下的國產高性能智能網卡和 DPU 芯片創新獎北京普開數據技術有限公司基于龍芯 CPU 的可擴展型信創實驗、實訓、適配平臺創新獎上海金途信息科技有限公司金途科技信創雙網隔離終端云桌面解決方案1366.1.5 龍芯中小企業生態平臺龍芯生態伙伴計劃積極響應入選企業需求,通過已加入龍芯生態伙伴計劃企業與龍芯的鼎力協作,共同搭建了為龍芯生態圈內中小企業服務的溝通交流平臺龍芯中小企業生態平臺(http:/),旨在為入選龍芯生態伙伴計劃的企業提供產品
225、、解決方案的展示、推廣窗口,以促進各企業緊密互動,形成業務合作。平臺上線以來,已有上百家企業上線,展示了來自信息化、工控、物聯網等領域的龍芯平臺產品,為企業及產品提供了展示及在線營銷機會。圖 6.6 龍芯生態伙伴計劃獲選企業 logo 墻展示2022 年龍芯生態白皮書自主決定命運 創新成就未來137第六章 龍芯生態培育與發展6.2 生態適配6.2.1 適配認證業務龍芯面向信息化及行業特定需求,包括但不限于:計算機(臺式機、筆記本、一體機)、服務器、存儲、云計算、網絡通信安全產品、工控互聯網、行業應用等領域。建設開放的龍芯生態圈,與板卡、軟件、整機廠商建立緊密的合作關系,為下游企業提供基于龍芯
226、CPU 的各類參考解決方案、全套適配資源及完善的技術支持與服務。龍芯生態中心(適配認證服務、知識庫)網址為 http:/。龍芯兼容適配認證業務主要包括三部分:軟件產品認證、硬件產品認證、外設產品認證。搭建環境測試應用證書蓋章填寫認證證書模板加入龍芯產品生態與解決方案網站平臺加入龍芯合作伙伴列表加入龍芯平臺適配列表加入龍芯應用商店(可選)填寫適配申請表選擇適配地點YESNO填寫產品相關資料測試項是否通過圖 6.7 龍芯產品適配認證流程及互認證書6.2.2 應用軟件適配中心龍芯中科在全國多地建設適配中心,同時以云平臺方式提供虛擬機來支持軟件開發機構進行遠程適配。適配中心配置典型應用軟件開發環境,供
227、軟件開發機構完成適配調優工作。具體配置包括 PC機、服務器、打印機、操作系統、數據庫、中間件、辦公軟件、版式軟件等,可以根據軟件開發138機構的特定需求提供定制化開發環境。截至2022年,龍芯中科已經在以下省份建設適配中心:北京、遼寧、山西、陜西、四川、湖北、江蘇、安徽、浙江、廣東。龍芯生態適配服務產業聯盟已經接收 70 余家企業作為成員單位。應用遷移環境應用適配環境性能測試環境測評環境系統軟硬件適配環境圖 6.8 龍芯生態適配中心6.2.3 龍芯云中心龍芯云中心(http:/)以云平臺方式提供虛擬機,支持軟件開發機構進行遠程適配。圖 6.9 龍芯云中心2022 年龍芯生態白皮書自主決定命運
228、創新成就未來139第六章 龍芯生態培育與發展龍芯云中心目前主要用于軟件適配虛機資源支撐、開源軟件移植、開源生態用戶體驗、環境模擬測試(問題復現)、業務上云、生態培訓協作、研發測試等場景。龍芯云中心的服務器節點硬件采用LoongArch架構的3C5000,支持容器、KVM兩種虛擬機。虛擬機運行的操作系統支持 Loongnix、UOS、Kylin 等桌面/服務器操作系統。虛擬機支持遠程圖形桌面,可以進行完整的圖形用戶程序開發。6.2.4 遷移適配支持工具2022 年,龍芯中科研發標準遷移適配支持工具,自動化分析應用軟件對操作系統的平臺依賴,匹配龍芯平臺現有編程庫,為用戶提供準確的軟件可遷移性評估報
229、告。圖 6.10 龍芯生態遷移適配支持工具 用戶無需龍芯架構電腦及系統,即可進行現有軟件遷移評估。工具通過自動化遞歸查找,細化分析軟件深層依賴,提供精準評估報告。報告內展示軟件依賴版本差異,方便用戶評估軟件升級優化策略,快速提升業務軟件性能。6.2.5 適配調優服務在開展行業應用遷移過程中,針對部分行業保密要求、接觸權限限制,只能由客戶方內部人140員完成相關核心敏感應用的運維管理痛點,龍芯中科可提供適配調優服務,支持行業用戶輸出遷移適配能力。輸出完整基礎軟硬件環境搭建能力。龍芯中科為客戶方提供整套完備適配環境建設方案,為客戶相關技術人員搭建完整的運行環境。輸出軟件適配調優能力。龍芯中科提供技
230、術支持人員,全程參與客戶方的適配調優,幫助客戶方技術人員積累產品適配經驗、培養相應技能,確保后續系統運營中有能力自行開展基本技術保障。6.3 技術保障支撐6.3.1 信創項目技術服務和綜保支撐龍芯技術團隊長期參與信創項目,在實際應用場景中積累了豐富的服務經驗。圖 6.11 信創項目技術服務工單系統龍芯技術團隊針對具體項目建立工單系統,將技術問題分門別類做持續積累,便于各類技術人員高效獲取,以期長久提供綜合保障支持和技術兜底服務。工單系統支持對技術問題進行線上分配流轉處理和顯示,實現技術支持流程透明、規范、可控。工單系統對參與項目的合作企業開放,從接收工單到分派問題、解決問題的整個流程實現閉環處
231、理。全流程清晰可見,方便項目經理掌握處理進度并追蹤處理結果。2022 年龍芯生態白皮書自主決定命運 創新成就未來141第六章 龍芯生態培育與發展系統不僅支持適配過程,還能支持售后技術服務,一方面可管控直接反饋到芯片廠商的技術問題的解決情況,另一方面還可以進一步延伸至集成商售后問題通道,更加快捷的反饋問題至技術根部。6.3.2 知識庫龍芯中科不斷積累多年以來項目服務經驗,對技術問題進行總結歸納,建立知識庫。知識庫網址為 http:/。知識庫是龍芯生態發展水平的成果匯集平臺。知識庫涵蓋龍芯電腦使用技巧、服務器管理運維、軟件遷移適配、生態產品及解決方案、行業案例庫等多方向內容,可用于向用戶提供咨詢服
232、務。知識庫是龍芯中科向合作企業賦能的重要平臺。知識庫以網站形式向核心合伙企業開放,帶動合作企業共同提升能力。圖 6.12 龍芯項目技術支持知識庫6.4 人才培養6.4.1 信創技能標準2020 年,龍芯中科參與由工業和信息化部中國電技術標準化研究院牽頭組織的信息技術應用創新專業人員能力要求編寫工作;龍芯中科參與由工業和信息化部教育與考試中心指導編寫的信息技術應用創新人才評價標準。1422021 年,龍芯中科在工信部電標院指導下,策劃“系統工程師”培訓,聯合生態合作伙伴開展培訓;同年,龍芯中科協助工業和信息化部中國電技術標準化研究院成功向人社部申報信創領域(目前唯一)新職業“信息系統適配驗證師”
233、。2022 年,龍芯中科作為標準編寫組核心成員,深度參與“信息系統適配驗證師國家職業技能標準”編寫工作。圖 6.13 龍芯中科參與工信部、人社部制定標準6.4.2 職業技能等級認證2019 年,國務院印發國家職業教育改革實施方案,教育部會同國家發展改革委、財政部、市場監管總局制定了關于在院校實施“學歷證書+若干職業技能等級證書”制度試點方案,強調產業與教學融合,通過企業證書標準與課程內容的對接,實現中國職業教育的升級。龍芯中科提供國內基于國產處理器的嵌入式方向 1+X 證書。龍芯作為第四批 1+X 職業技能等級認證評價組織單位,申報批準“嵌入式邊緣計算軟硬件開發”1+X 證書,面向電信息大類和
234、電信息交叉專業方向。已有 50 多所高職和應用型本科完成龍芯“1+X”證書試點申報,雙高院校中超過半數申報龍芯 1+X 證書,區域覆蓋 21 個省份。2022 年龍芯生態白皮書自主決定命運 創新成就未來143第六章 龍芯生態培育與發展中職專業認知國產芯片、接觸抽層象OS,熟悉調試、測試環境操作點給分搭建嵌入式設備調試環境;配置虛擬化上位機環境;安裝RT-Thread 開發環境使用接口協議、調試具體問題、熟悉平臺軟硬件性能、環境完成度給分測試龍芯串口打印內容;RT-Thread 下網絡通信例程運行;RT-Thread 執行文件編譯 高職專業開發demo應用原型、拆解用戶需求、接觸Linux內核完
235、成度給分編譯Linux內核代碼生成二進制;編譯外設驅動;編譯Qt分開庫 應用型本科專業初級職業技能等級證書中級職業技能等級證書高級職業技能等級證書實操樣題技能要求針對人群圖 6.14 龍芯 1+X 職業技能等級認證體系配合職業技能等級認證體系,龍芯推出了覆蓋初、中、高三個層次的考試、實訓一體化設備,同時建設了完備的培訓、教學、實踐、考核體系。圖 6.15 龍芯 1+X 考試實訓一體化設備龍芯中科通過 1+X 認證體系,在多個地方職業院校搭建龍芯技術中心、考試中心和培養中心。144行業客戶配套軟硬件合作伙伴教學方案伙伴龍芯產品用戶龍芯應用方案配套產品方案特色教學方案人才應用出口龍芯產教融合平臺實
236、訓化輸出崗 課 賽 證 融 合 教 學 體 系龍芯工業互聯網產業學院龍芯集成電路應用產業學院龍芯電子信息課改教學方案龍芯信息技術課改教學方案圖 6.16 龍芯嵌入式產教融合體系6.4.3 工信人才證書圖 6.17 龍芯生態專業人才認證證書從2020年開始,在工業和信息化部人才交流中心的指導下,龍芯中科聯合地方政府、生態企業,共同面向信創領域用戶、技術人員、院校師生開展龍芯生態信創人才專項培訓;同年,龍芯中科與工信部人才交流中心加強合作,共同為學員頒發龍芯生態專業人才認證證書。6.4.4 信創職業教育集團2022 年 6 月 10 日,全國信息技術應用創新職業教育集團于武漢成立。全國信創職教集團
237、由國家工業和信息化部、湖北省教育廳、湖北省經濟和信息化廳指導,多家院校、企業等組織聯合成立。龍芯中科擔任集團副理事長,與武漢職業技術學院、北京信息職業技術學院、常州信息職業技術學院、麒麟軟件有限公司等各成員單位共同以校企資源共享、聯合培養、產學研合作等方式,搭建信息共享平臺,建設信息技術應用創新專業群教學資源庫、“雙師型”教師培養培訓基地,實現校企間專兼職教師互認互聘,開發信息技術應用創新人才培養團體標準、實訓室建設團體標準。2022 年龍芯生態白皮書自主決定命運 創新成就未來145第六章 龍芯生態培育與發展6.4.5 百芯計劃龍芯“百芯計劃”在高校推動“從零開始做 CPU”的計算機原理教學。
238、參與該項目的高校學生,將使用龍芯處理器核(LoongArch 指令系統)完成處理器芯片全流程設計和流片。龍芯 CPU 的設計資料和源代碼向高校開放,可以讓大學生從每一行源代碼開始學習 CPU 的設計原理,培養出能夠“從零開始造出計算機”的 IT 專業人才。上千套龍芯教學平臺已在超過百所高校的課程教學中得到廣泛應用。6.4.6 高校教學實驗室龍芯中科與高校合作開展基于自主 CPU 的學科教育。在本、??聘咝i_展的計算機、電信息類專業教學中,龍芯 CPU 作為重要支撐為整體教學活動提供算力和實訓平臺支持。班級管理備課講義庫習題/考試學生管理白板教學計劃云實驗教案設計作業授課/回播在線編程視頻錄播音
239、視頻實時連麥視頻直播門戶/首頁教學平臺系統管理計費系統數據分析容器鏡像管理ImageOJ白板視頻點播接口音視頻直播接口Docker APIKVM API國產CPU/GPU國產網絡國產存儲IaaSCaffePaaSSaaS圖 6.18 基于龍芯的教學與實訓平臺2022 年,高校開設的課程包括:計算機原理:龍芯 CPU 設計原理,基于龍芯的 Linux 開源操作系統、編譯原理、并行計算,Linux 應用軟件開發等。LoongArch 技術路線課程:基于龍芯 CPU 的信創應用課程,包括信創通識課、龍芯生態適配遷移課程等。146 信創行業應用:基于龍架構的國產操作系統及應用軟件課程,包括統信操作系統
240、應用與實戰、達夢數據庫應用技術、WPSOffice 高級應用與設計等。大數據&人工智能:基于龍芯計 CPU 的大數據與人工智能教學資源及實訓資源,包括Hadoop 集群安裝與維護、數據倉庫、數據遷移、深度學習與 TensorFlow 等。網絡安全:基于龍芯CPU的網絡安全實訓資源,針對網絡攻防、漏洞測試、態勢展示、滲透測試、安全靶場等實訓內容。6.4.7“龍芯杯”大賽全 國 大 學 生 計 算 機 系 統 能 力 大 賽(NationalStudentComputerSystemCapabilityChallenge,NSCSCC)是由教育部高等學校計算機類專業教學指導委員會和系統能力培養研究
241、專家組共同發起,以學科競賽推動專業建設和計算機領域創新人才培養體系改革、培育我國高端芯片及核心系統的技術突破與產業化后備人才為目標,面向高校大學生舉辦的全國性大賽。大賽共設置 CPU、操作系統、編譯系統三個賽道,“龍芯杯”全國大學生計算機系統能力培養大賽系全國大學生計算機系統能力大賽 CPU 賽道?!褒埿颈贝筚愐宰灾髟O計“一個通用CPU、一個操作系統核心、一個編譯系統”為總體目標。2022 年為“龍芯杯”大賽第六次舉辦。本屆“龍芯杯”大賽分為團體賽、個人賽和LoongArch 挑戰賽三項賽事。其中,LoongArch 挑戰賽系今年首次舉辦,共報名 24 所學校 30支隊伍;團體賽共報名 54
242、 所學校 146 支隊伍;個人賽共報名 62 所學校 275 人。圖 6.19 第六屆“龍芯杯”全國大學生計算機系統能力培養大賽2022 年龍芯生態白皮書自主決定命運 創新成就未來147第六章 龍芯生態培育與發展6.4.8 嵌入式應用人才培養2022 年,龍芯嵌入式軟硬件系列課程支撐逐步成型,可以向院校提供教材內容、授課 PPT、課程大綱、實驗用例、視頻課程等內容。圖 6.20 龍芯嵌入式課程體系6.4.9 書籍出版2022 年,基于龍芯 CPU 的書籍出版數量明顯增長,是龍芯生態加速發展的標志。書籍數量達到 30 種以上,內容全面覆蓋 CPU 原理、科普通識、嵌入式系統設計、操作系統開發、應
243、用軟件編程的多方面。2022 年出版的書籍大部分基于 LoongArch 指令系統。由龍芯中科與人民郵電出版社共同推出的中國自主產權芯片技術與應用叢書,在國家出版基金專家評委的一致推薦下,成功入選 2022 年度國家出版基金項目。148圖 6.21 龍芯圖書出版系列2022 年龍芯生態白皮書自主決定命運 創新成就未來149第六章 龍芯生態培育與發展類別書名出版時間CPU 原理計算機體系結構(第 2 版)2017理論龍芯自主可信計算及應用2018應用開發龍芯應用開發標準教程2018使用操作龍芯電腦使用解析(中標 OS 版)2019使用操作龍芯電腦使用解析(統信 UOS 版)2020基礎軟件技術基
244、于龍芯的 Linux 內核探索解析2020操作系統教你構建龍芯平臺的 Linux 系統2021使用操作龍芯服務器管理與運維實戰2021使用操作龍芯 WPS Office 使用解析2021嵌入式嵌入式 Linux 系統設計及應用基于龍芯 SoC2021CPU 原理計算機體系結構基礎(第 3 版)2021計算機組成原理微型計算機系統原理及應用2021CPU 科普CPU 通識課2022CPU 科普CPU 設計實戰2022計算機體系結構匯編語言編程基礎2022嵌入式嵌入式邊緣計算軟硬件開發教程2022嵌入式嵌入式 Linux 應用開發2022嵌入式智能嵌入式系統實訓2022表 6.22 龍芯圖書出版系
245、列書目列表CPU 性能達到國際主流水平、軟件生態實現超越、LoongArch 軟件生態體系基本建成。第七章 龍芯生態展望152龍芯生態已經初步形成一個體系,內容包括以下方面:指令系統、標準規范、安全特性、開源社區、解決方案、產品認證、人才培養、書籍出版等?;谧灾髦噶钕到y的軟件生態基于自主設計源代碼的芯片指令系統生態融合安全訪問控制安全可信模塊硬件國密算法應用編程規范系統架構規范認證證書庫認證流程規范漏洞防范設計使用操作應用遷移操作系統CPU原理適配服務聯盟云適配適配中心LoongArch開源軟件開源社區標準規范安全特性開源社區解決方案產品認證人才培養書籍出版考核認證學校教育生態培訓圖 7.1
246、 龍芯生態體系7.1 CPU 性能達到國際主流水平龍芯中科秉持“將自主進行到底”的堅定信念,用速度和性能迭代增長的事實,不斷證明自身發展實力。未來將繼續提升產品本身競爭力,提高性價比。預計在一兩年內通過產品的性能、價格等各方面做出公開市場競爭力。桌面 CPU:在研四核龍芯 3A6000,性能評估比 3A5000 提升 40%60%,設計水平可對標AMDZen2,硅面積減小 20%。服務器 CPU:在研 16 核 3C6000 及 32 核 3D6000,進一步提高 CPU 核性能,提高訪存帶寬,提升互連及 IO(集成 PCIe)性能。2022 年龍芯生態白皮書自主決定命運 創新成就未來153第
247、七章 龍芯生態展望 低功耗、低成本:在研 2K3000 提升到 8 核,性能與 3A5000 相當的同時大幅降低成本和功耗。7.2 軟件生態實現超越龍芯生態已經進入應用遷移的長期階段。過去 30 年間,中國信息化生態在 X86 平臺上建設,開發的應用系統數量龐大。應用軟件向龍芯平臺進行適配遷移的工作成為生態推廣的重點問題。龍芯和應用廠商相向而行,共同建設應用生態。龍芯將繼續加強推進龍芯平臺應用開發、遷移適配及優化的宣傳工作,提高適配中心的效率和產出,提升課程、書籍的指導力度,加強與軟件廠家的聯系和配合,讓龍芯平臺上的應用系統百花齊放。7.3 LoongArch 生態體系基本建成龍芯生態正在經歷
248、從跟隨發展到超越的轉變過程。2022 年龍芯桌面 Linux 生態已局部超過 X86 和 ARM龍芯中科全面兼容商業打印機驅動,大量支持與兼容 Windows 應用,推出兼容 IE 的瀏覽器,有效彌補開源 Linux 生態的短板。龍 芯 中 科 推 出 原 創 特 色 應 用,包 括 三 維 地 球 顯 控 LoongEarth、中 小 學 編 程 軟 件LoongBlock、視頻編輯器 LoongMedia、龍芯密碼云等?!笆奈濉逼陂g龍芯桌面 Linux 生態將全面超過 X86 和 ARM,LoongArch 軟件生態體系基本建成龍芯中科將支持更多的 Windows 應用兼容,完成一輪性能
249、優化,用戶體驗大幅度提升。新一代 CPU 通過指令系統優化進一步提高二進制翻譯效率。龍芯 CPU 將廣泛支持國內各行業的應用軟件。自主編程框架應用逐漸豐富,龍芯平臺上出現大量獨家原創應用,LoongArch 生態在中國信息化領域中具有不可替代性。1542022 年龍芯生態白皮書自主決定命運 創新成就未來155結束語結束語龍芯面向信息系統、工控系統初步形成完整的軟件生態環境,正在向行業應用和開放商業市場延伸,自主生態的溢出效應得到初步顯現。龍芯技術路線符合發展自主技術的初衷。龍芯采用自主知識產權的指令集,具備國內本土培養的 CPU 研發團隊,在處理器、橋片、顯卡等核心技術方面有清晰的發展戰略和藍
250、圖。龍芯 20 多年來秉承“為人民造 CPU”的信仰。真正的核心技術是買不來、換不來的。只能靠自力更生,才能徹底打破鎖鏈、擺脫發展受制于人的命運。龍芯將繼續和IT廠商共同前行,共同完成生態建設使命。附錄1 龍芯 CPU 圖譜2 龍芯中科 2022 年度大事記3 龍芯中科公司榮譽獎項 202020224 服務與支持158龍芯 CPU 圖譜LS1D MCU20152020LS1A0300LS1B0200LS1C0300LS1C101LS2K10001.0GHz2 GS264龍芯3號系列信息化類/工控類龍芯2號系列工控類龍芯1號系列工控類LS3A10001GHz4 GS464LS3A3000LS3B
251、30001.5GHz4 GS464ELS3A4000LS3B40002.0GHz4 GS464VLS3A5000LS3B50002.5GHz4 LA464LS7A1000配套橋片配套獨顯橋片LS7A2000LS3B15001.2GHz8 GS464(已停產)LS3A2000LS3B20001.0GHz4 GS464E(已停產)(已停產)LS2F0800800MHz1 GS464(已停產)LS2H10001GHz1 GS464(已停產)LS1H MCU(已停產)(已停產)2022 年龍芯生態白皮書自主決定命運 創新成就未來1592023LS1C102LS1C103LS3A60002.5GHz4
252、LA664LS1號系列LS3C6000LS3D5000LS3C50002.2GHz16 LA4642.2GHz32 LA464LS2K0500500MHz1 LA264LS2K1000LA1.0GHz2 LA264LS2K15001.0GHz2 LA264LS2K20001.5GHz 2 LA364LS1C1032247LS2P0500LS2K0300LS2K3000附錄附錄 1 龍芯 CPU 圖譜160新征程再出發龍芯中科登陸上交所科創板,公司發展邁向新征程。9 款芯片業務引領 龍架構創新驅動面向大型數據中心、云計算中心等高算力領域,龍芯中科正式發布單片 16核龍芯 3C5000,并完成 3
253、2 核龍芯 3D5000 初樣芯片驗證。龍芯 2K1000LA 處理器流片成功,自此龍芯業務信息化及工控兩大領域全面轉向龍架構。龍芯中科面向物聯網領域研制的主控芯片龍芯 1C102 和龍芯 1C103 流片成功,龍芯 1C102 主要面向智能家居以及其他物聯網設備,龍芯 1C103主要面向電機驅動類 IoT 產品,全部采用龍芯 LA132 處理器核心。新一代龍芯 3 號系列處理器配套獨顯橋片龍芯 7A2000 正式發布,最高支持 4K 顯示,大幅提高整機性價比。龍芯中科通用 SoC 芯片龍芯 2K2000 流片成功,面向工控領域定制的芯片產品龍芯 2K1500 流片成功。主要面向工控互聯網應用
254、、打印終端、BMC 等應用場景的低功耗芯片龍芯 2K0500 正式發布。奮髯云起,矯首浪沖|龍芯中科 2022 年度大事記2022 年龍芯生態白皮書自主決定命運 創新成就未來161附錄 2 龍芯中科 2022 年度大事記(1)開源社區屢獲認可,打造 Linux 桌面生態最強體系(2)構建技術堡壘,保障創新成果2022 年新增專利數 145 件,總專利數達到 1010 件,其中發明專利 817 件。LA 架構已得到國際開源軟件界廣泛認可與支持內核、編譯器、基礎庫、調測工具等社區都已發布支持LA架構的版本Java、Javascript、C#等主流編程語言和開發框架都已在LA平臺得到完善支持開源社區
255、云計算、數據庫、瀏覽器、音視頻等應用在LoongArch平臺落地生根SpiderMonkey瀏覽器&圖形音視頻大數據云計算數據庫&中間件LLVMGDBThe GNU ProjectDebuggerEMU歐拉 LoongArch 版開源鴻蒙 LoongArch 版龍蜥 LoongArch 版龍芯社區操作系統龍蜥社區straceLA 架構已得到國際開源軟件界廣泛認可與支持內核、編譯器、基礎庫、調測工具等社區都已發布支持LA架構的版本Java、Javascript、C#等主流編程語言和開發框架都已在LA平臺得到完善支持開源社區云計算、數據庫、瀏覽器、音視頻等應用在LoongArch平臺落地生根Spi
256、derMonkey瀏覽器&圖形音視頻大數據云計算數據庫&中間件LLVMGDBThe GNU ProjectDebuggerEMUOpenSceneGraphOpenH264Chromiumstrace到 2022 年 底,國 際 開 源 軟 件 社 區 中,原 生 支 持LoongArch 架構的軟件項目數 100+。(3)二進制翻譯一招鮮推出兼容 IE 的龍芯瀏覽器解決方案,全面支持 ActiveX插件等應用類型。打印機利舊解決方案已支持 6000 多款打印機驅動適配。6 大維度夯實生態建設之基(4)原生適配節節開花,龍架構在多個領域釋放無限潛能信息化領域:基于龍架構終端電腦已經完全可以滿足
257、日常及辦公需求?;A軟件行業基礎軟件中望CAD 金山PDF編輯器美圖秀秀EV錄屏金融終端天融信VPNCAJ全文瀏覽器附錄162299 家企業入選 2022 龍芯生態伙伴計劃。投入 1000 萬元經費,22 個項目獲選“2022 創業者支持計劃”。(6)攜手共進,項目簽約及落地寫就創新合作新篇章4 個區域政府戰略簽約,龍芯中科與河南省人民政府簽署戰略合作框架協議,與鄭州市、鶴壁市、許昌市人民政府簽署合作協議。3 個合作伙伴戰略簽約,與中國聯通、中信銀行北京分行、電促會達成戰略合作。物聯網領域:OpenHarmony操作系統與龍芯2K0500、龍芯2K1000LA完成適配,OneOS操作系統與龍芯
258、2K0500開發板完成適配。AIMICS 物聯網數據管理平臺與龍芯 3C5000L 服務器完成適配。工業控制領域:工業實時操作系統 SylixOS、嵌入式操作系統 RT-Thread、PLC 編程軟件 CODESYS 分別支持龍架構,愛快路由系統iKuaiOS 與龍芯 3A5000 完成適配。(5)生態伙伴支持計劃廣結碩果,團結中小企業共畫同心圓2022 年龍芯生態白皮書自主決定命運 創新成就未來163附錄 2 龍芯中科 2022 年度大事記多個基于龍芯平臺的標桿項目中標或落地:教育龍芯終端電腦憑借 LoongArch 自主優勢在各地教育行業紛紛拿下大單:-山西長治中標 2.5 萬臺;-浙江金
259、華教育信創 1 萬臺;-河南鶴壁全域深化應用 1.2 萬臺龍芯路線,其中教育近 9000 臺;龍芯教學實驗設備完成面向幾十所高校的上千套銷售;龍芯國產信息化教室在多地投入使用。通信運營商龍芯存儲服務器在某運營商重大項目中得到驗證并在其生產系統中大批量投入使用;龍芯中科以 LoongArch 技術路線成功入圍某運營商桌面筆記本電腦及臺式機電腦產品集中采購項目。政務雄安城市云計算應用中龍芯入圍 70 多臺 3C5000 四路服務器,助力雄安城市建設;安徽宣城、遼寧沈撫新區等地陸續建設龍芯 3C5000國密云中心;廣東省政務服務市級標桿大廳廣州市政務服務中心落地使用;遼寧省首個全國產化自助服務專區投
260、入運營。農業農村參與農業農村部國家鄉村振興“百縣千鄉萬村”振興示范縣信創項目,甘肅省張掖市林澤縣被評為首批示范縣,預計項目資金 1500 萬,硬件全部龍芯技術路線。能源成功以 LoongArch 技術路線入圍中國石化 XC 桌面終端設備框架協議采購;龍芯工控產品在火電、水電、等系統中開始試點應用;在輸電、變電、配電領域實現了批量應用。交通成功以 LoongArch 技術路線入圍中交集團國產終端電腦采購框架協議招標項目,占有 50%采購份額;龍芯嵌入式設備在高鐵、地鐵、公路交通等領域全面開展應用。醫療全國產化醫療信創項目落地金華市金東區多湖街道社區衛生服務中心。附錄164發布龍架構相關課題項目
261、12 個,與生態伙伴開展人才培訓講座活動 66 場,入選江蘇省第一批科教資源課后服務單位,教育生態產品入選江蘇教育裝備產品試點名錄。出版發行4本圖書,CPU通識課 匯編語言編程基礎微型計算機系統原理及應用(基礎篇)和微型計算機系統原理及應用(實訓篇)。成功主辦 4 場大型活動,LoongArch 生態創新大會、2022 年 LoongArch 生態發展暨通明湖創新應用論壇、龍芯工業生態大會、信息技術自主創新高峰論壇。數百家生態合作伙伴齊參與,29 款工業生態新品、68 款信息化新品發布,助力建設自立自強的科技強國。龍芯 3A5000/3C5000 獲選 15 項代表世界領先水平的互聯網科技成果
262、之一;龍芯 3C5000 榮獲 2022 全球數字經濟大會數字經濟創新引領成果;產學研聯合多措并舉走好人才自主培養新模式鏈接生態伙伴凝聚產業自主創新力量收獲多項殊榮點亮龍芯高光時刻2022 年龍芯生態白皮書自主決定命運 創新成就未來165附錄 2 龍芯中科 2022 年度大事記由龍芯3A5000及龍芯3C5000L支撐的廣東云茂高速“高速公路智能霧區主動安全誘導系統”獲得“天工杯”銀獎;龍芯中科與生態合作伙伴道蒞智遠聯合發布的基于工業互聯網技術的智慧風場解決方案獲選“2022 年電力行業工業互聯網融合創新應用十大優秀案例”;入選首批“信創政務產品安全漏洞專業庫技術支撐單位”;獲得第二屆工控中國
263、大會“2022ICSC 風云企業”獎、“2022 年度工控中國卓越影響力產品”獎;龍芯中科與河海大學共同申報的聯合辦學類案例水利信創人才培養模式探索與實踐成功入選中國高等教育學會(2021 年度中國高等教育博覽會)“校企合作雙百計劃”典型案例名單;由龍芯中科與人民郵電出版社共同推出的中國自主產權芯片技術與應用叢書入選 2022 年度國家出版基金項目;基于 LoongArch 的龍芯系列處理器入選“中國職業技術教育學會推介科技成果”??萍碱I域序號科技成果成果單位人員成果單位智能制造1五軸超快激光精密制造裝備劉超中國科學院安光學精密機械研究所2高精度運動感知和定位系統張鵬中國科學技術大學3深度信息
264、增強與應用從潤民北京交通大學新一代移動通信4可見光與電力線異構融合通信系統楊防清華大學5天地一體化軟件仿真平臺賈敏哈爾濱工業大學6基于時空編碼超表面的空分和頻分復用無線通信張磊東南大學7開放基站平臺袁春經中國科學院計算技術研究所微電子技術8基于LoongArch 自主指令集的龍芯系列處理器杜安利龍芯中科9智能芯片王子彥中科寒武紀10晶圓級光芯片李帥上海鯤鵬光電科技成果發布推介(共20項,排名不分先后)附錄166向河南師范大學軟件學院捐贈口罩、消毒液、酒精、洗手液等防疫物資;組建信創志愿者團隊,用“志愿紅”守護“健康綠”;承辦“Ai 科學”主題活動新一代芯希望青少年系列科普活動,幫助新一代青少年
265、充分了解我國芯片產業;深度參與中國社會福利基金會“青少年造芯計劃”公益項目,將首批龍芯機器人小車和信創課程送到了偏遠山區的孩們手中;龍芯愛心基金持續幫扶貧困學生;龍芯 CPU 三大系列共計 21 款芯片和 24 款龍芯 3A5000桌面終端等產品作為自主創新成果被 CCF 計算機博物館收藏。踐行社會責任奉獻愛“芯”顯擔當2022 年龍芯生態白皮書自主決定命運 創新成就未來1672020 年1.龍芯中科榮獲 2019“中國網絡安全與信息產業金智獎”;2.龍芯 3A4000CPU 獲專家推薦委員會中外主任特別推薦成果;3.龍芯中科榮獲北京金融科技產業聯盟 2020 年度“優秀會員單位”;2021
266、年1.龍芯自主指令系統 LoongArch 獲 2021 年世界互聯網領先科技成果提名;2.龍芯中科榮獲信創人才標準驗證與標準應用雙試點資格;3.龍芯中科榮獲 ISC2021 大會2021 數字生態新創服務商 100 強稱號;4.龍芯中科榮獲 2020 年度信創“卓越貢獻成員單位”;2022 年1.龍芯 3A5000/3C5000 獲選 15 項代表世界領先水平的互聯網科技成果之一;2.2022 全球數字經濟大會,龍芯 3C5000 榮獲數字經濟創新引領成果;3.由龍芯 3A5000 及龍芯 3C5000L 提供主要算力支撐的廣東云茂高速“高速公路智能霧區主動安全誘導系統”獲得銀獎;4.龍芯中
267、科與河海大學共同申報的聯合辦學類案例“水利信創人才培養模式探索與實踐”成功入選中國高等教育學會(2021 年度中國高等教育博覽會)“校企合作雙百計劃”典型案例名單;5.龍芯中科入選首批信創政務產品安全漏洞專業庫技術支撐單位;6.第二屆工控中國大會,龍芯中科榮獲“2022ICSC 風云企業”獎、龍芯 2 號產品榮獲“2022年度工控中國卓越影響力產品”獎;7.2022 中國工業計算機大會,龍芯中科榮獲“年度先鋒企業”稱號,龍芯 2K1500 高性能低功耗 SoC 處理器榮獲“年度優秀創新產品”,基于工業互聯網技術的智慧風場解決方案、基于全國產 PLC 的秦二廠智慧水務解決方案榮獲“年度優秀解決方
268、案”;8.龍芯中科與生態合作伙伴道蒞智遠聯合發布的基于工業互聯網技術的智慧風場解決方案獲選“2022 年電力行業工業互聯網融合創新應用十大優秀案例”;9.由龍芯中科與人民郵電出版社共同推出的中國自主產權芯片技術與應用叢書,成功入選2022 年度國家出版基金項目;10.基于 LoongArch 的龍芯系列處理器入選中國職業技術教育學會推介科技成果。龍芯中科公司榮譽獎項 20202022附錄附錄 3 龍芯中科公司榮譽獎項 168一、網址龍芯開源社區LoongArch ELF psABIhttps:/loongson.github.io/LoongArch-Documentation/LoongArch-ELF-ABI-EN.htmlLoongArch toolchain conventionshttps:/loongson.github.io/LoongArch-Documentation/LoongArch-toolchain-conventions-EN.pdf龍芯生態中心(適配認證服務、知識庫)http:/龍芯云http:/ 丨 郵編:100095座機:010-62546668 丨 傳真:010-62600826 丨 電郵:自主決定命運 創新成就未來龍芯中科官方微信服務號龍芯中科官方微信公眾號