步入“比好”阶段，龙芯中科如何落子自主软件生态棋局？

6月6日消息（高娟）当今世界正面临百年未有之大变局，技术革命和产业变革持续加速，国际环境不确定性正在增加，经济安全和国家安全被置于各国国家战略的优先位置。构建现代化基础设施体系已经成为保障大变局下国家安全的重要依托。

在今天召开的“2022年LoongArch生态发展暨通明湖创新应用论坛”上，中国工程院院士郑纬民明确表示，现阶段加强关键信息基础设施建设，必须从芯片安全做起，筑牢算力底座。

芯片既是信息产业最基础的关键根基，也对国民经济和国家安全有着重大的意义。事实上，经过20多年发展，我国自主CPU和OS已基本完成“补课”，步入好用阶段；与此同时，信创工作主要矛盾迁转到应用生态。在自主软件生态从“比烂”到“比好”阶段，作为全世界范围内极少数建设形成完整基础软件生态体系的CPU公司，龙芯中科将坚持基于自主指令系统构建自主生态“到底”，打造最好生态；兼容并包打造自主可控基础软硬件生态，纵深助力生态“向上”。

比好？

三大方向，基于自主指令系统构建自主生态“到底”

“我国信息产业面临改革开放以来最大变局！”胡伟武指出，一方面国际贸易的不确定性倒逼国内行业和企业使用自主研发的CPU和操作系统，另一方面，自主化应用带动我国自主信息产业快速发展。

龙芯中科董事长 胡伟武

在胡伟武看来，CPU芯片、操作系统软件下面还有两层才能“到底”，是我国信息产业的短板；要构建自主信息技术体系需要自主指令系统，基于国外指令系统的信息产业支撑不了中华民族伟大复兴。

近两年，我国信创产业的发展如火如荼。回顾发展历程不难发现，信创发展过程中的主要矛盾也从CPU性能、操作系统转移到应用生态。伴随着信创应用场景大大拓展，大量X86/Windows应用的迁移以及Linux平台本身的应用兼容性问题，龙芯基础软件工作重点也从操作系统与硬件结合部转向操作系统与应用结合部。

“自主研发CPU一定会体现为最高的性能、最低的成本、最好的生态。”胡伟武强调，一直以来，龙芯都坚持自主研发，完成性能“补课”。此前，采用自主知识产权龙芯架构的龙芯3A5000/3C5000L等国产CPU已经接近国际主流水平，达到好用的阶段。胡伟武还宣布龙芯3A6000处理器核进一步提高IPC，再次刷新“好用”的感知度。数据显示，龙芯3A6000的LA664处理器核比3A5000的LA464处理器核同频性能提高（FPGA结果）；加上内存控制器优化（带宽效率从50%提高到70%），争取同频定点性能提高40%。

在胡伟武看来，指令系统是自主信息产业绕不过去的话题，我国不可能基于国外指令系统建设自主信息产业生态，龙芯CPU将坚持基于自主指令系统构建自主生态“到底”。同时对于业界指令系统自主与兼容的长期争论，能不能做到既自主又兼容的疑问，龙芯也做出了完美的解答，那就是具备“2+3+3+2”的十大基础软件能力。

第一个“2”即BIOS、操作系统内核能力；第二个“3”指的是三大编译器社区GCC、LLVM、GOLANG；第三个“3”指的是虚拟机Java、javaScript、.NET；最后一个“2”则是两大二进制翻译系统LATX、LATA。有了这十大能力加持，龙芯指令系统架构LoongArch具备先进、兼容性、模块化和扩展性四大优势，也进一步打开了基于LoongArch的软件生态思路。

“自主指令系统+自主编程框架是自主软件生态的底座。”胡伟武表示，基于LoongArch的软件生态发展需要明确三大方向，提供基础版开源操作系统，操作系统的Windows模式和Android模式；通过高效二进制翻译系统消除指令系统壁垒，实现广泛兼容；最后形成自主编程语言和编程框架。”

向上？

兼容并包，纵深打造自主可控基础软硬件生态

胡伟武在会上强调，龙芯中科“十四五”期间努力完成“三个转变”：从技术“补课”到生态建设的转变；从政策性市场到开放市场的转变；从跟随性发展的“必然王国”到自主发展的“自由王国”的转变。那么在从技术往生态衔转的一环中，龙芯中科又将如何“落子”？那就是兼容并包，打造自主可控基础软硬件生态。

龙芯中科副总裁 高翔

“指令集承载了软件生态！”龙芯中科副总裁高翔强调，信息产业软硬两颗科技树的树根，若指令集不自主，生态再完备，应用再广泛，产业也是空中楼阁。龙芯选择基于自主指令架构发展。是充分考虑兼容需求的自主指令系统LoongArch可消除隐患和瓶颈，为LoongArch生态长远、可持续、创新、健康发展准备了必要基础条件。

经过20年发展，自主软件生态也从“比烂”到“比好”阶段，作为全世界范围内极少数建设形成完整基础软件生态体系的CPU公司，龙芯中科通过兼容编程框架、二进制翻译等技术，LA的生态在Linux平台上正在超过X86和ARM。高翔透露，目前LoongArch架构得到了国际开源软件社区的广泛认可与支持，LoongArch正在成为与X86/ARM并列的顶层开源生态系统。

龙芯中科操作系统研发总监王洪虎

在龙芯中科操作系统研发总监王洪虎看来，操作系统的“两个兼容”，对硬件的二进制兼容、对应用的二进制兼容，前述统一系统架构解决了硬件兼容问题，还需要解决应用兼容问题。而龙芯兼容框架“对症下药”，实现Linux平台一次开发、各处使用的兼容性。

据王洪虎介绍，龙芯兼容框架具备自主打包格式，自研分层组合及升级技术，权限管理、签名、校验，系统级别兼容，批量制作五大特性，可实现Linux平台一次开发、各处使用的兼容性，源码、现有二进制程序均可支持，音频、视频、外设、打印、输入法等完全支持，保持Host应用100%性能，存储开销小。另王洪虎透露，自主指令系统+自主编程框架是自主软件生态的底座，通过调研Windows、IOS、Android自主编程框架的特征，形成龙芯自主编程框架，争取2023/2024年推出。

软件生态是自主可控信息平台能够取得长远发展的决定性因素。目前，龙芯基础软件生态已完成操作系统、编译器、浏览器、虚拟机、云计算平台等基础软件的迁移与社区合入，社区生态初步成形；推动统信、麒麟等厂商发行龙芯版本操作系统。与此同时，龙芯推动软件厂商、设备厂商主动迁移，原生适配，目前已适配商业软件600+款、开源软件2000+款、原生支持外设3000+款。

然而由于windows软件适配需求强烈，linux平台通用性功能缺失，为了更好地实现提升兼容性，龙芯还推出了软件兼容“三件套”，即龙芯办公外设利旧通用解决方案、兼容IE的龙芯浏览器和dotnet生态建设。

龙芯中科资深工程师曾露

龙芯中科资深工程师曾露表示，龙芯软件兼容“三件套”瞄准国产信息化建设的“堵点”，发挥自主化最强优势，解决客户最紧要的需求，为推广龙芯生态的发展提供有力的支撑。此外，龙芯还将贯彻“3+10+X”的应用兼容适配策略，稳扎稳打，快速迭代，从深度和广度两个方面共同推进龙芯生态的发展。

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