大咖说|龙芯中科杜安利：坚持自主研发，不断积累、迭代，才能走出真正自主CPU的康庄大道

杜安利：我简单说一下个人的看法。

中国CPU的发展确实比欧美晚了几十年，之前的信息化系统、工业控制系统基本上都是基于“Intel+微软”或“ARM+安卓”这两个平台去做的。现在技术进步了，国内企业多年的自主研发积累，达到了阶段性的应用爆发。但就目前国产CPU现状来说，还有两个令人担忧的地方。第一，真正自主的处理器和购买授权的处理器，在生态完善程度和安全自主方面，各有不足。龙芯是完全自主国产处理器，从指令系统到芯片源码、微结构，都是咱们中国人自己主导的，在安全性和自主程度上，以及科技创新和自我迭代的前景来看，龙芯是最具优势和潜力的。

但很多业内人士也会担心，自主架构的生态会不会封闭？不仅不会！而且充分考虑了生态兼容性，同时区别于X86和ARM，这一点恰恰证明了真自主的存在和高可用性。第二，国内一些CPU厂商的核心技术是来自X86与ARM的授权，在自主可控方面存在不安全性、被底层卡脖子的问题，同时也存在难以技术创新、迭代困难的问题。

杜安利：始终坚持核心技术自主研发。

对于龙芯是怎么探索出属于自己的自主化CPU道路的，实际上这关乎一个非常核心的企业文化理念，就是“坚持为人民做龙芯”，这决定了龙芯不可能在核心技术上购买国外的授权来做人民的芯片。

2000年龙芯开始筹备做芯片，2002年8月10日龙芯1号诞生，当时性能还不太好，是市场主流产品的二十分之一；到2010年，龙芯经过10年左右的历练，形成了三个系列的处理器，单核性能提升了20倍，这是龙芯的“第一个“十年，也是我们技术积累和探索的十年。也是这一年，正式从科研院所走出来，开启了”第二个“十年的征程，依然坚持核心技术自主研发，性能已经逼近市场主流产品水平。如今，已经走入”第三个“十年，龙芯发布了自主指令系统LoongArch “龙架构”，未来十年是基于自主指令系统“龙架构”构建开放产业生态的十年。

三十年磨一剑，希望可以完成这样一个光荣伟大的历史使命。

杜安利：确实，无论是工业市场，还是通用信息化领域，X86系与ARM系的芯片已经占领了全球大部分市场。虽说我们是后来者，但是“后来者居上”的韧劲一直存在于我们中国人的骨子里。

龙芯如何应对呢？按我们胡董事长的话说就是：“撸起袖子加油干，再加耐着性子坚持干！”目前，我们看到全球能够承载较完整产业生态的只有两大指令体系，一个是X86、一个是ARM，其他也有一些开源的、小众的指令系统，但并不能承载一个完整的生态。在过去20年里，龙芯也在不停研究CPU技术最底层、最核心的部分——CPU指令系统，并成功应用到龙芯全系列CPU产品线，从龙芯32位的小芯片到64位的SOC，再到多核的高性能处理器，全部采用“龙架构”自主指令系统来实现，性能不仅没有降低，反而还提高了20%，成功打破了国外指令系统对CPU底层技术的垄断！

另一方面，我也观察到未来的工业智能化、信息化产业，会打破国外厂商技术垄断，逐渐架构在开源软件的体系之上。所以龙芯在这方面也做了很多的工作，首先我们跟国际开源软件组织开展了紧密合作，比如我们向GNU组织申请到ELF Machine编号（258号），这是龙架构的“身份证”；同时，内核、编译器、虚拟机、浏览器、图形系统等几十个操作系统核心模块并入国际开源社区，相关软件分支的维护者（Maintainer）均有龙芯员工，很大程度上提高了我国在上游开源社区的话语权，ACPI国际标准中也纳入了对“龙架构”特性的支持等。这是在软件生态上打破垄断！

自主软硬件生态构建的过程中，龙芯注重兼容性和平台性。除底层的软硬件技术外，还在多种“中间件”合作开发、拉通融汇的环节中，大力投入，为的就是打破国外在行业软件、工具软件领域的垄断！

我们有一个目标，在”第三个“十年，将龙芯自主指令系统打造成为与X86和ARM并列的全球顶级的三大生态之一。

杜安利：指令系统本身其实就是一套语言规则，是计算机软硬件之间的“语言”。比如说，中国人有中文、法国人有法文，英国人有英文，还有日语、俄语、德语、意大利语……我们是无法比较语言之间的优劣的。所以指令系统本身，我们也不对比优劣，重点是能够与现代主流的操作系统相匹配、与应用场景的应用相匹配……另一个，中国要构建自己的信息技术体系生态，就像中国人要发展中国传统文化，肯定是建立在中文基础之上；中国人可以用英文来写文章，但没法用英文来发展中国的传统文化。所以自主指令系统的好处就是可以自我迭代、不受制于人，这是根本上的技术创新！

杜安利：构建完全自主的、独立于“Intel+微软”和“ARM+安卓”的信息产业体系。打造完全自主的产业生态，这条路确实很不好走，而且很多人不理解，不过这些年理解的人多了一些，主动加入的同仁也多了一些。我们认识到IT产业的根本是解决方案为王，不掌握CPU、OS、中间件等关键核心技术，那做出的产品方案都是初浅的，很多只能在应用层做开发和优化，没有技术创新和高质量发展的可能性。所以，未来龙芯在CPU产品中，会不断优化提高性能和丰富产品系列；在软件生态建设中，不断掌握OS的核心组件，并加强与国际开源社区的合作。

做好芯片与操作系统之间的软硬件结合“2+3+3+2”的10个能力，第一个“2”是核心软件：BIOS和操作系统内核（含驱动和虚拟化）；第一个“3”是三大编译器：GCC、LLVM、GOLANG；第二个“3”是三大虚拟机：Java虚拟机、JavaScript虚拟机和.NET虚拟机；最后一个“2”是两个二进制翻译系统，对X86和ARM进行二进制的翻译，部分应用场景，我们会启动二进制翻译技术，帮助早前的应用软件在国产平台上跑起来。

我们基于龙芯自主指令结合芯片技术打造更充分的软件生态，也就是自主编程框架。方式包括格式的兼容、API环境的兼容、内核升级的兼容技术以实现跨Linux版本的应用兼容等等。龙芯的自主指令集和自主编程框架是自主软件生态的底座。

我们去年底小范围统计了一下，目前基于龙芯处理器+开源软件做开发的合作伙伴已经有几千家了，开发者也有10万人左右，当这10万人增加到50万人、100万人的时候，咱们中国自主的产业生态体系就成长起来了。

杜安利：上市之后获得的融资会在研发和市场两大方向上增加投入。

研发方向：第一会不断丰富CPU系列化产品，推出更加贴合使用需求的芯片产品；第二在高性能处理器上，也会继续迭代；第三会在GPU的研发上加大投入。

市场方向：龙芯以前一直是个很低调的CPU厂商，可能因为我们确实花了很长时间在核心技术自主研发上，现在我们也希望更多的国人了解龙芯。过去几年里，我发现很多合作伙伴只听说过龙芯，但并不了解龙芯到底是个什么样的企业，所以在上市之后，我们会加大市场宣传，开展合作伙伴生态计划，加强解决方案建设，主动组织行业会议、技术交流、共建实验室等，增加多维度的市场投入。

杜安利：龙芯有大、中、小三条处理器产品线，在工业领域布局的时候，可以从边缘端、控制端、通信、云端全面自主化打通。龙芯1号系列芯片可以做边缘层的数据采集和传输工作；2号系列芯片可以做控制器、网关等，3号系列非常适合工业计算机/服务器、工业云的应用。目前，龙芯在能源（电力/石油石化）、交通、智能制造等领域已广泛使用，未来龙芯也是最有可能全面打通云、管、边、端应用的CPU企业，这也是我们在工业各个层面的工作计划。

杜安利：随着工业数据越来越多，数据开始互联互通，对高性能处理器的需求也在增多；同时边缘端设备要处理、分析的数据也在增加，对芯片性能提出了更高要求，同时还需降低功耗等等。但好在，这些并没有技术上的高山，通过优化、迭代，国产芯片就能完全适应这类行业应用要求。

杜安利：我简单谈一下三点看法。

第一点，能源、交通、智造等都是关系到国计民生的关键基础设施，从未来发展道路看，自主化是十分必要的，而且自主化程度也需进一步提升；我不愿看到我国的工业关键技术完全在国外的生态体系之上发展，因为到了某一天，你会发现不可避免地出现各种各样被卡脖子的问题。

第二点，国外的芯片、软件技术已在中国发展应用多年，这个过程让很多领域的研发人员有了一种惯性思维，认为国产的东西就是不如国外的好。其实国产处理器会出现的问题，国外处理器一样会出现，国外产品好用的前提也是建立在被大量使用的基础上，不断迭代、修正、逐渐完善的。龙芯目前在很多行业已经有了批量应用，用户也认可了龙芯芯片的稳定性和可靠性。所以中国工业要想发展的更健康，用户层面、政策层面应该提供更广泛的应用场景和机会，让自主化软、硬件在场景中磨练，快速形成产业生态。

第三点，希望看到在工业控制领域自主化道路上，不论是国企、还是民企，更多采用自主的软、硬件产品来发展新一代工业自动化系统，对国产软、硬件系统给予一定的支持和包容，让其健康、快速成长。

杜安利：我觉得政策上要做好引导工作，一是政府每年都有科技项目、产业化项目等等，可以设立更多与自主软硬件相关的研发、应用、示范项目，并且对采用自主软、硬件做技术创新发展的企业提供相应的扶持和激励。二是在人才培养方面，加大国产软硬件开发型、应用型人才的培养，增加相应的学科建设，建立相关的实验平台等。

杜安利：人才是生态的根基，十分重要。龙芯很重视生态人才培养，首先在教学体系上，我们与双一流院校开展基于“龙架构”自主指令系统的集成电路课程改造，从实验课程、到芯片研发的核心IP，全部采用龙芯技术来完成。其次，在职业高等教育领域，龙芯1+X课程为嵌入式边缘计算提供国产平台研发教学。再次，龙芯团队编写（撰）了《计算机体系结构基础》、《用“芯”探核.龙芯派开发实战》、《微型计算机系统原理及应用》等数十本教材，从源头起告诉学生们怎么去研发芯片、怎么去造一台计算机、怎么去开发一款工业物联网设备......

杜安利，龙芯中科技术股份有限公司副总裁。是中国自动化学会“智向未来”自动化与人工智能科普百人专家团专家、中国自动化学会女性科技工作者、工业控制系统产业联盟常务理事、中国自动化产业联盟常务理事、工业控制计算机专委会专家委员。杜安利女士长期以来致力于推动与构建国产自主软硬件生态，广泛参与网络安全、轨道交通、能源电力及工控安全等重要领域的自主化建设。