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出版日期:2002-10-14 总期号:488-489 本年期号:38-39

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新“芯”之火 可以燎原
中国高性能通用CPU“龙芯”诞生
《中国电脑教育报》楚飞宏

  中国的IT发展在很大程度上依赖于国外的厂商,在技术创新、技术发展上始终不能与国外的厂商相抗衡,发展受到很多因素的制约,正如同我们所熟悉的DVD、CDMA等一样……但是,这一切正在被自强不息的中国科技人员改变。


  事 件


  2002年9月28日中国科学院有关负责人宣布,中国科技人员研制成功的第一款具有自主知识产权的高性能通用CPU“龙芯”1号正式进入商业化领域。


  “龙芯”1号(英文为Godson,以下简称“龙芯”),又被戏称为“狗剩”,采用0.18微米制造工艺,目前主频最高可以达到266MHz,芯片面积约4平方厘米,包含近400万个晶体管。性能相当MIPS R5000(与P II的主频速度相当),居国内通用CPU研制领先水平,已通过产品测试,可大批量生产。此外,它还具有64位浮点部件、低功耗设计、先进的可测性设计等等特点。


  评 价


  它的发布,无疑是中国IT业新世纪以来最大的喜讯。这不仅代表着中国IT技术的崛起,也标志着中国IT发展的自主转折点,更为其他行业的技术创新提供了自信和激励。权威人士认为:‘龙芯’顺利完成表明我国已初步掌握了当代CPU的关键设计技术。

  2002年9月22日,中国科学院在北京主持召开了“龙芯”1号的成果技术鉴定会。最终,鉴定委员会一致认为:“龙芯”1号通用CPU芯片在总体上达到20世纪90年代中期的国际先进水平,居国内通用CPU研制领先水平,并希望加快“龙芯”CPU产业化进程,在有关领域推广应用。


  意 义


  看起来,似乎“龙芯”1号还不很先进,好像比起动辄主频就达到1GHz以上的CPU慢了许多,但专家们仍对此兴奋不已,这是为什么呢?


  基于“龙芯”CPU的计算机主板。它采用“龙芯”CPU专用主板:拥有50~133MHz外频,14多个可选倍频,支持50~532MHz主频的MIPS CPU。

  中国历史上有一位伟人曾经说过:“落后就要挨打。”可能更多的人认识这句话仅仅在国防上,但是对于我们今天的IT业来讲这句话却再也合适不过了。或许存在这一问题的原因有许许多多,但究其根源,其中最重要的一个根本原因莫过于我们缺乏自己的主导核心技术,因此即使我们拥有一些自主知识产权的边缘技术,即使我们已经为此花费了大量的金钱和力气,仍不足以解决问题。用一句话来概括我们今天的现状就是:“要走出困境,我们就必须拥有自主知识产权的核心技术,就必须将我们的核心技术产业化!”


  应 用


  对于中国的IT业来说,“龙芯”的诞生先是一种幸福,才是一种苦恼。幸福的是我们终于拥有了自主的核心技术,至少是一个相当不错的起点。而如何能够将“龙芯”实现产业化的问题却无时无刻不困扰在国内各大IT厂商的心头,“龙芯”既是机遇,同样也是挑战。


  带“龙芯”的服务器

  目前,“龙芯”定位的是高端服务器市场。服务器和普通的个人PC是不一样的。它需要考虑更多的不是主频的速度问题而是CPU的设计架构和稳定性能。

  作为中国自主研制的第一款通用服务器CPU,可以说“龙芯”CPU的性能只达到了1997年国际先进水平。但是,“龙芯”具有防缓冲区攻击的硬件设计,适合做安全的网络服务器而且内建的基于硬件的系统安全支持更是“龙芯”的一大特点,对防御黑客与病毒攻击有重要作用,充分体现了自有核心技术的安全优势。英国一位科学家曾经做了一个比喻:“到时候,每块芯片都是一块武器,就像插入敌人心脏的匕首。”

  另一方面,“龙芯”功耗低,实际运行功耗小于0.5瓦。未来服务器的发展在于刀片式集群服务器,刀片服务器性能主要是靠大量的芯片的并行得到的。为了得到大的体积密集度,每一片服务器的体积很小,密度很高,散热的问题很重要,低功耗的CPU芯片对可靠性有很大的影响。


  带“龙芯”的NC

  此外,记者还看到了一批利用“龙芯”的实际应用程序,如曙光龙腾服务器、网络终端机(NC)、流媒体服务器(VoD)、IPv6防火墙、视频会议系统、安全隔离开关、灵巧网关系统等等。

  从“龙芯”的角度来看,虽然“龙芯”暂时还不可能被广泛的应用,但它却是自主的开始,是解决中国信息安全“死结”的开始,也是中国自己掌握自己命运的开始。


  结束语


  商品化的“龙芯”CPU的研制成功标志着我国已打破国外垄断,初步掌握了当代CPU设计的关键技术,为改变我国信息产业“无芯”的局面迈出了重要的步伐,我们相信,新“芯”之火,可以燎原。


  带“龙芯”的曙光服务器全面支持Linux和VxWorks两种主流操作系统,适应多种应用场合。支持现有Linux系统的绝大部分应用程序,包括X-window图形系统,WWW、FTP、E-mail等网络服务程序,中文输入、显示以及Web浏览器,音频、视频播放器等等。




  现场采访


  9月28日上午9点,中国科学院计算技术研究所正式发布“龙芯”的最新版本。发布会后,参与龙芯设计的中科院计算所系统结构研究室主任唐志敏博士(上图右二,以下简称唐)就相关问题接受了本报记者的采访。


  记者:现在“龙芯”是什么水平,达到了奔腾的功能吗?

  唐:我们从来就没有打算做奔腾方面的芯片,只不过大家喜欢比,我们当时做验证的时候,可能性能跟奔腾差不多,后来就传为功能差不多了,这样会给人一个误导,我们好像在做和英特尔一样的东西,甚至很多的电脑爱好者就觉得买一个龙芯回去装一下就可以了,这是不可能的。

  记者:为什么不选择兼容Windows操作系统呢?

  唐:我们不是很愿意与Windows兼容,因为,兼容会遇到知识产权和许可费问题,成本会很高,而且从市场的角度来说问题更大,像威盛的“中国心”与英特尔和AMD的竞争就非常残酷。

  实际上,可以应用的芯片种类多了。从几十MHz的、几百MHz的到几个GHz的芯片都有,每个都有自己的市场,英特尔的市场也只占1.5%,并不是说我做一个比英特尔差的或与之不兼容的芯片就卖不出去了。

  记者:它最有可能带来哪些新产业呢?

  唐:这个肯定不是做PC用的,我们做芯片是瞄准后信息时代的,包括数字家电,个人数字PDA这样的产品,它们将来可能有更大的发展空间,我们更多地针对这个去做。

  记者:像“龙芯”这块CPU主要运用在哪些PC呢?

  唐:它在很多领域里适用,但是它有一个很出色的地方就是有安全性,还有一个就是功耗比较低,整个芯片在200MHz运行的时候,芯片表面手摸上去长时间运行只能感到稍微有一点点温度,就跟你的体温差不多,所以在这个角度上外面不需要风扇,这个在很多领域都非常的适合,因为在那里有了风扇之后就很麻烦。