4 月 19 日，第五屆關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施自主安全創(chuàng)新論壇在北京召開，龍芯中科董事長胡偉武在本次論壇上發(fā)表了主題為《LoongArch 生態(tài)建設(shè)》的演講。
龍芯中科于 2021 年正式發(fā)布了自主指令系統(tǒng)架構(gòu) LoongArch，恰逢 LoongArch 發(fā)布一周年之際，胡偉武詳細(xì)分享了構(gòu)建自主信息技術(shù)體系的必要性、以及 LoongArch 指令系統(tǒng)生態(tài)發(fā)展情況。
構(gòu)建自主信息技術(shù)體系勢在必行
就我國信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀而言，一方面，國際貿(mào)易的不確定性倒逼國內(nèi)企業(yè)使用自研 CPU 和操作系統(tǒng)，2021 年我國頒布的《關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施安全保護(hù)條例》也規(guī)定電信、能源、交通、金融等八大行業(yè)的信息系統(tǒng)要使用國產(chǎn) CPU 和操作系統(tǒng)，以上因素推動我國自主信息產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展；另一方面，我國信息產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)著技術(shù)快速迭代、產(chǎn)業(yè)鏈深度融合和資本高度活躍的特點(diǎn)。
在這一發(fā)展過程中催生了兩條技術(shù)路線的多款 CPU，一是獲得 ARM 授權(quán)的 IP 或者指令系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上研發(fā)芯片；二是堅(jiān)持自主研發(fā)，做我國自己的技術(shù)體系。
胡偉武形象地說明了二者的區(qū)別，“采用授權(quán)的指令系統(tǒng)雖然可以研制產(chǎn)品，但不可能構(gòu)建自主的信息技術(shù)體系。我們購買國外的 IP 來設(shè)計(jì)芯片相當(dāng)于‘租房子’，不但要交租金，而且很多部分不能改動，自由度很低；而堅(jiān)持自主研發(fā)指令系統(tǒng)和 IP 做芯片相當(dāng)于‘蓋房子’，雖然從 0 到 1 的過程很艱難，但能實(shí)現(xiàn)真正意義上的自主可控?！?/p>
“我國信息產(chǎn)業(yè)面臨改革開放以來最大的變局，推出自主指令系統(tǒng)，是建立自主體系的需要，更是實(shí)現(xiàn)技術(shù)自由的必要條件。”胡偉武總結(jié)說道。
龍芯指令系統(tǒng)架構(gòu) LoongArch
在構(gòu)建構(gòu)建自主信息技術(shù)體系的進(jìn)程中，指令系統(tǒng)是繞不過去的話題，胡偉武在演講中表示，我國不可能基于國外指令系統(tǒng)建設(shè)自主信息產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
因此，推出國產(chǎn)的自主指令系統(tǒng)勢在必行，龍芯中科便是先行者之一。憑借二十一年的 CPU 研發(fā)和生態(tài)建設(shè)積累，龍芯中科同時(shí)擁有了“2+3+3+2”十大技術(shù)能力。具體來看，第一個(gè)“2”即 BIOS、操作系統(tǒng)內(nèi)核能力；第二個(gè)“3”指的是三大編譯器社區(qū) GCC、LLVM、GOLANG；第三個(gè)“3”指的是虛擬機(jī) Java、javaScript、.NET；最后一個(gè)“2”則是兩大二進(jìn)制翻譯系統(tǒng) LATX、LATA。
基于如此深厚的技術(shù)和生態(tài)積累，龍芯中科于 2021 年正式推出具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的 LoongArch 自主指令系統(tǒng)架構(gòu)。據(jù)悉，LoongArch 架構(gòu)具備四大特點(diǎn)，一是先進(jìn)性，吸收近年來指令集發(fā)展的先進(jìn)技術(shù)成果，提高代碼效率；二是兼容性，融合 X86、ARM 等的主要特點(diǎn)，高效支持二進(jìn)制翻譯；三是模塊化，有基礎(chǔ)部分，也支持二進(jìn)制翻譯、虛擬化、向量化；四是擴(kuò)展性，指令槽留有余地，利于今后的持續(xù)演進(jìn)。
據(jù)胡偉武介紹，目前 LoongArch 架構(gòu)已通過國內(nèi)權(quán)威機(jī)構(gòu)的知識產(chǎn)權(quán)評估，并得到了國際開源軟件社區(qū)的廣泛認(rèn)可與支持，其正在成為與 X86、ARM 并列的頂層開源生態(tài)系統(tǒng)。
基于 LoongArch 的軟件生態(tài)思路
接下來，胡偉武對基于 LoongArch 的軟件生態(tài)思路作了詳細(xì)解讀。
首先，龍芯中科會提供基礎(chǔ)版開源操作系統(tǒng)?！?strong>我們要降低產(chǎn)業(yè)鏈門檻，提供 BIOS、內(nèi)核、編譯器、虛擬機(jī)、瀏覽器、圖形庫等核心模塊技術(shù)，與此同時(shí)規(guī)范硬件的兼容性，通過統(tǒng)一系統(tǒng)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)硬件的兼容，無需不斷適配。”胡偉武解釋說道。
其次，充分考慮兼容需求的自主編程框架。胡偉武表示，自主編程框架是自主操作的重要特征，只有使用自主編程框架寫 App 才能終止無休止的適配?；诰幊炭蚣軐ψ灾餍畔Ⅲw系建設(shè)的重要性，龍芯中科正在調(diào)研 Windows、IOS、Android 自主編程框架的特征，從而形成自己的編程框架，預(yù)計(jì)在明后年推出。
最后，龍芯中科通過二進(jìn)制翻譯消除生態(tài)壁壘，實(shí)現(xiàn)廣泛兼容。據(jù)了解，二進(jìn)制翻譯技術(shù)是將一種指令集的軟件翻譯到另一種指令集并實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)行的技術(shù)。與蘋果的 Rosetta 以及 Intel 的 Houdini 翻譯器一樣，龍芯中科基于自主研發(fā)的 LoongArch 指令集，開發(fā)了二進(jìn)制翻譯系統(tǒng) LAT，支持 X86 和 ARM 平臺的軟件在龍芯平臺上運(yùn)行。另外，通過軟硬件結(jié)合大幅提高二進(jìn)制翻譯效率。
例如，龍芯中科通過二進(jìn)制翻譯、瀏覽器插件兼容等關(guān)鍵技術(shù)，解決了 IE 時(shí)代應(yīng)用在國產(chǎn)操作系統(tǒng)上無法兼容的普遍問題，實(shí)現(xiàn)基于 IE ActiveX 插件技術(shù)的網(wǎng)銀、媒體等 IE 的網(wǎng)頁應(yīng)用能夠直接在龍芯平臺運(yùn)行。
而后胡偉武談及 LoongArch 生態(tài)近期的四項(xiàng)計(jì)劃。包括持續(xù)推動在國際上游社區(qū)創(chuàng)立 LoongArch 分支，成為與 X86、ARM 并列的分支、持續(xù)開展二進(jìn)制翻譯系統(tǒng)研發(fā)和優(yōu)化工作，開展自主編程語言和編程框架的研究以及 LoongArch 開源計(jì)劃。其中 LoongArch 開源計(jì)劃涵蓋有組織（兼容）的開放，部分處理器 IP 核（Cortex A53 以下性能）源碼免費(fèi)開放和核心課程遷移、實(shí)驗(yàn)平臺遷移等高校計(jì)劃。
最后，胡偉武表示，龍芯中科在“十四五”期間要努力完成三個(gè)轉(zhuǎn)變，一是從技術(shù)“補(bǔ)課”到生態(tài)建設(shè)的轉(zhuǎn)變技術(shù)“補(bǔ)課”到生態(tài)建設(shè)的轉(zhuǎn)變；二是從政策性市場到開放市場的轉(zhuǎn)變；三是從跟隨性發(fā)展的“必然王國”到自主發(fā)展的“自由王國”的轉(zhuǎn)變。
廣告聲明：文內(nèi)含有的對外跳轉(zhuǎn)鏈接（包括不限于超鏈接、二維碼、口令等形式），用于傳遞更多信息，節(jié)省甄選時(shí)間，結(jié)果僅供參考，IT之家所有文章均包含本聲明。