成果简介 2002年8月10日,中国科学院计算技术研究所的青年科学家胡伟武带领研制组,研制出我国首枚拥有自主知识产权的通用高性能微处理芯片——“龙芯一号”,结束了我国在通用CPU领域无芯片的历史。该芯片采用兼容MIPS指令的LoongISA指令系统,有32位元的处理器,内频266MHz,采用0.18um CMOS工艺制造,具有良好的低功耗性,平均功耗0.5瓦特,芯片内设计了一种特别的硬件机制,可以在硬件上根本抵制缓冲溢出类攻击危险,从而大大增加了服务器的安全性。基于龙芯CPU的网络安全设备可以满足国家政府部门、企业等对于网络与信息系统安全的需要,2010年,龙芯落户中关村。在市场力量的推动下,龙芯的研发成果迅速转化,形成了包括1D、1B、1A、1C、1C101等在内的系列产品,并广泛应用于超声波热表、水表和气表测量,云终端、数据采集、网络设备,工业控制、物联网、门锁应用等领域。2015年3月31日,搭载着龙芯的北斗卫星,成功升空并顺利开机运行。 历史背景 自主计算机是国家信息安全基础设施的重要组成部分,是国家战略需求产品。我国在21世纪初便已成长为计算机产业大国,但由于缺乏自主CPU与整机的设计及实现技术,无法建立起自主可控的计算机工业体系,导致信息化成本高、信息产业利润低,信息安全也面临威胁。芯片是所有软件的基石,只有芯片达到自主可控,才能够与软件一起打造一个真正安全可靠的产业生态。 创新历程 同作为一项高精尖科技成果,龙芯在技术上的突破仅仅是走向成功的第一步,打造完整的产业链才是龙芯发展的关键所在。2004年3月,江苏梦兰集团与中国科学院签订战略合作协议,引进中科院龙芯团队和相关技术成果,并携手地方政府,在常熟联合组建了全国第一个龙芯产业化基地,致力于基于龙芯CPU的计算机产品研发与应用推广。
在“院地企联手、产学研合作”的创新机制驱动下,通过研发和产业化团队的艰辛努力,龙芯形成了从CPU到计算机产品的完整研发与生产链。2007年3月,国内首款具有完全知识产权的龙芯自主计算机逸珑2E笔记本计算机问世,标志着应用龙芯中央处理器研制开发的低成本电脑和系列笔记本电脑开始从实验室走向市场;2008年4月,福珑2E/2F迷你计算机先后问世,成为国内首款桌面型自主计算机;2009年9月,灵珑2F一体式计算机问世,不仅成为国内首款一体式自主计算机,更在性能与使用体验上实现了飞跃;2010年12月,采用首款龙芯3A1000多核心CPU的逸珑8133笔记本计算机问世。此后的十余年里,常熟龙芯产业化基地相继推出了基于龙芯3A1500/2000/3000/4000的各类型计算机产品,包括台式计算机、笔记本计算机、工控计算机、服务器等系列创新产品,均成为国内首创。 重大意义和深远影响 龙芯的研发是一项跨多学科的系统工程,从CPU芯片到配套芯片组,从高速PCB设计到符合EMC/SI要求的高可靠主板,从散热架构设计到一体式整机,从BIOS到操作系统内核,从编译工具链到开发平台环境,从基础应用软件到关键中间件,从核心应用软件到行业应用解决方案,从工程化验证试制到生产定型量产,从质量管控体系到采购成本控制,从仓储物流运输到售后服务,形成了一个比较完整的产业链。龙芯为打破西方国家的垄断、建立我国自主可控的信息产业体系作出了贡献,为基于国产芯片和基础软件探索适合中国特色的信息化道路提供了有益尝试,有效促进了自主核心芯片设计产业、集成电路加工制造业、自主核心软件产业的发展,推动了国家自主可控计算机产业体系的形成。
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