小码精品 - 龙芯
type: channel
link: https://www.xm-vip.cn/index.php/tag/%E9%BE%99%E8%8A%AF/
items: 龙芯建立自主指令集架构，打破国外封锁和制约

龙芯建立自主指令集架构，打破国外封锁和制约
type: item
date: 2023-01-04T11:27:50+08:00
description: 被称为龙芯之父的龙芯中科董事长胡伟武日前接受了采访，谈到了龙芯的发展。胡伟武表示，自己没有任何兴趣爱好，这一辈子刚好就一件事，就是要为国家打造一套新的信息产业生态体系，能实现自己的任务就完成了。胡伟武表示，他个人除了龙芯的目标没有其他目标，这个事情即使不给钱，不赚钱，他也很愿意干。根据胡伟武所说，龙芯建设生态就三项措施，第一夯实基础，推动操作系统跟硬件和应用兼容，升级后也不影响使用。第二广泛兼容，在Windows和安卓上能跑的软件应用也要在龙芯上跑，这需要磨合和工程投入，龙芯做了两三年已掌握底层能力，实现难度不大，但工程量不小。第三自主应用，要有自己的编程语言和编程框架，把浏览器等基础应用做扎实，形成自己的APP群。未来全球信息产业生态体系会有两大阵营，我希望到2025年龙芯的生态体系初步建成，2030年更加完善，2035年争取做到和Wintel、AA（安卓、ARM）三足鼎立。国产芯片行业一直备受业内外人士的关注，但随着近些年西方国家的一些政策，中国芯的发展也遭受多方位打压，禁止授权、断供等操作屡屡发生，也是我们俗称的“卡脖子”现象。在这种环境下，因为缺少关键核心技术，没办法进行替代，为了企业能够活下去，大部门国产芯片企业只能选择与虎谋皮，选择在别人的框架规则下发展自己的芯片产业。但一旦被限制，就无力抵抗，就像被人扼住咽喉卡住脖子一样难受。造不如买或许短期好用，却终归不是长久之计。1 这家企业带来了国产自主芯片芯片作为电子硬件中最为精密的元件，制造绝非易事。除了广为人知的光刻机制造外，芯片设计更是重中之重，框架规则限制就来自芯片设计中的底层芯片架构。所以想要突破制约，中国需要一套自主芯片架构。在突破底层制约方面，其实有国内一家国产芯片企业已经迈出了第一步，它就是龙芯中科。提起龙芯中科，大部分用户应该都有一些印象，作为一家国产自研芯片企业，龙芯中科从中科院旗下课题组脱胎而生，已经有了20年历史，积累了大量技术研发经验。在2020年龙芯中科推出了完全自主指令集龙架构（LoongArch），从此国内算正式拥有了自己的指令集架构生态。2 为何要建立完全自主指令集架构？指令集架构是CPU用来控制和计算指令的一种系统规范，也是芯片设计中最底层的一环，如果把芯片制造流程比作盖房子，那指令集架构就相当于地基，重要性不言而喻。目前桌面计算机是X86指令集架构体系的天下，移动端是ARM指令集架构的王朝。桌面端X86体系下有Windows系统和Intel构建的Wntel生态。移动端ARM下的安卓体系，一直是挡在芯片国产化前的几座大山，依托于底层架构带来的庞大生态体系难以撼动。芯片目前国内企业发展芯片主要依靠购买国外授权为主，区别只是谁用X86，用ARM授权的问题，而有授权了就可以兼容Windows和开源的安卓，也是最容易让芯片企业实现商业化的方法。但最近几年各种芯片断供问题屡见不鲜，而X86和ARM又是最底层的指令，国内厂商根本无力抵抗断供问题。所以要真正的做出国产自主芯片，就要突破底层指令系统的封锁，打造完全自己的指令集架构，建立自己的芯片生态环境，这也是龙芯推出龙架构的原因。3 龙芯与MIPS龙架构的诞生并不是一帆风顺。因为龙芯中科在2019年之前，旗下产品一直使用MIPS指令授权，龙架构也是龙芯与MIPS合作破裂后诞生的。MIPS是X86和ARM之外的另一大指令集，拥有开源特性同时可以自由更改增加指令，龙芯十分看重这一点，因此龙芯中科在2010年开始产业化时，选择与MIPS合作，购买了终身授权，希望能在MIPS上构建自治生态。但是很遗憾，从2018国内芯片行业受到打压后，MIPS在合作上也跟龙芯产生分歧，2019年MIPS更是直接宣布关闭开源计划。MIPS的闭源让龙芯意识到，依靠国外授权发展自主芯片产业只是在温水煮青蛙，不掌握芯片核心架构设计根本无法打造国内自己的芯片产业，依旧受制于人。龙芯中科董事长胡伟武先生也曾表示，“我过去有过幻想，我过去觉得基于X86和ARM不可能做自己的生态，但基于比较开放的指令系统，授权比较开放，比如说可以自己加指令，是可以做自己的生态的。但是这个幻想破灭了。”所以在2020年，龙芯推出了完全自主指令集架构：龙架构（LoongArch），龙架构不是MIPS，也不是其他指令系统授权，而是完完全全脱离授权的自主研发指令集。4 20年磨一剑龙架构诞生是偶然也是必然，偶然的是MIPS突然闭源，让龙芯有些措手不及，只能在可能企业无法维持下去的情况下开启了自主之路。而必然在于龙芯已经有了20年的技术积累，MIPS指令已经随着龙芯中科技术积累和发展不能满足指令集拓展需求了，就算不闭源龙芯迟早也会走出自主指令这一步。龙芯目前掌握两大核心软件：BIOS、操作系统内核（含驱动和虚拟化），三大编译器：GCC、LLVM、GOLANG以及三…