龙芯中科胡伟武:“三箭齐发”与四大计划,LoongArch擘画生态蓝图

4月24日消息(林想)4月19日,龙芯中科董事长胡伟武在线上发表了关于LoongArch生态建设的演讲。胡伟武表示,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。为了降低产业链难度,做好芯片与操作系统之间的软硬结合,龙芯同时具备了“2+3+3+2”的十大技术能力。龙芯中科与国际开源软件界开展了紧密合作。

此外,胡伟武透露,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。为了进一步让件生态生长驶入“快车道”,基于LoongArch的软件生态思路是“三箭齐发”。

“2+3+3+2”:既自主又兼容夯实信息产业

“我国信息产业面临改开以来最大变局!”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。

此外,目前我国的信息产业发展是两条技术路线多款CPU并存。其中引进技术路线,主要基于ARM(飞腾、鲲鹏)、X86(海光、兆芯),强调融入国际体系;而自主研发路线,则是以龙芯、申威为代表的企业,强调构建自主体系。

在胡伟武看来,推出自主指令系统,是建立自主体系的需要,更是实现技术自由的必要条件。“上万亿的投入、几千万人付出巨大努力的结果,如果仅培养出一个百亿级(千万台电脑/年)的CPU企业,那是得不偿失的;如果培养出第三套信息技术体系和产业生态,那就赚了。”

信息产业本质上是“解决方案为王”的产业,解决方案决定用户习惯和产业主导权。胡伟武强调,“要想从本质上扭转信息产业的现状就要做解决方案,当然解决方案的底座就是一个信息技术平台。”

要想夯实解决方案的底座必须坚持自主研发,完成性能“补课”。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。龙芯中科于2021年正式发布了自主指令系统架构LoongArch,已经通过权威机构系统的知识产权分析,做到了既自主又兼容,并充分融合主流指令系统X86、ARM等的主要特点。

为了降低产业链难度,做好芯片与操作系统之间的软硬结合,龙芯同时具备了“2+3+3+2”的十大技术能力,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。

据悉,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。值得一提的是,LoongArch还通过国内权威机构的知识产权评估,MIPS只有3种格式,立即数均为16位,而LoongArch有9种格式,多种立即数。

“壮”生态:LoongArch的三条思路与四大计划

在掌握上述关键技术的基础上,龙芯中科与国际开源软件界开展了紧密合作。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。胡伟武表示,希望到2022年底,开源社区对LoongArch的支持基本完善。

其实今年初,在龙芯中科首届LoongArch生态创新大会上,胡伟武曾指出,龙芯自主生态建设的主要瓶颈从性能不足转向软件生态不够丰富。为了破解这一瓶颈,让软件生态生长进入“快车道”,基于LoongArch的软件生态思路则是“三箭齐发”。

一是提供基础版开源操作系统:操作系统的Windows模式和Android模式,降低产业链门槛(BIOS、内核、编译器、虚拟机、浏览器、图形库等核心模块开发和验证),另一方面规范硬件兼容性,通过统一系统架构实现操作新跨硬件兼容;

二是形成充分考虑兼容需求的自主编程框架,先实现兼容框架,克服Linux系统版本间不兼容问题 ,后形成自主编程语言和编程框架,形成新型APP流派;

三是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。作为过渡手段,在龙芯平台上运行X86/Windows应用(不运行Windows);通过软硬件结合大幅提高二进制翻译效率。

为了进一步强壮生态,胡伟武在会上还透露了LoongArch生态近期的四大计划:

一是持续推动在国际上游社区创立LoongArch分支,成为与X86/ARM并列的分支。Binutils、GCC、GDB、LLVM、浏览器、媒体播放器等已并入上游社区,争取2022年全面完成上游社区LoongArch架构并入;

二是持续开展二进制翻译系统研发和优化。浏览器兼容IE应用、兼容Windows打印机驱动、.NET已经可用,通用二进制翻译平台2022H1基本可用,2022年底可用,2025年消除指令系统间的壁垒 ;

三是开展自主编程语言和编程框架的研究,调研Windows、IOS、Android编程框架,形成自己的编程框架;

四是LoongArch开源计划,有组织(兼容)的开放,部分处理器IP核(Cortex A53以下性能)源码免费开放;高校计划方面实现核心课程迁移,实验平台迁移,相关竞赛迁移,已简化形成几十条指令的小系统。

演讲最后,胡伟武表示,经过20年发展,龙芯已基本完成CPU性能“补课”,开启生态建设新征程。龙芯中科愿以LoongArch为契机,实现2025年走向开放市场,自主信息技术体系基本建成;2030年走向国际市场,自主信息技术体系更加完善;2035年实现“三足鼎立”的三大新目标,在自主创新的奋斗征程中一往无前。

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2022-04-24
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