龍芯中科董事長胡偉武在線上發表了關于LoongArch生態建設的演講。胡偉武表示，指令系統是自主信息產業繞不過去的話題，我國不可能基于國外指令系統建設自主信息產業生態。為了降低產業鏈難度，做好芯片與操作系統之間的軟硬結合，龍芯同時具備了“2+3+3+2”的十大技術能力。龍芯中科與國際開源軟件界開展了緊密合作。

此外，胡偉武透露，目前LoongArch架構得到了國際開源軟件社區的廣泛認可與支持，LoongArch正在成為與X86/ARM并列的頂層開源生態系統。為了進一步讓件生態生長駛入“快車道”，基于LoongArch的軟件生態思路是“三箭齊發”。

“2+3+3+2”：既自主又兼容夯實信息產業

“我國信息產業面臨改開以來最大變局!”胡偉武指出，一方面國際貿易的不確定性倒逼國內行業和企業使用自主研發的CPU和操作系統，另一方面，自主化應用帶動我國自主信息產業快速發展。

此外，目前我國的信息產業發展是兩條技術路線多款CPU并存。其中引進技術路線，主要基于ARM(飛騰、鯤鵬)、X86(海光、兆芯)，強調融入國際體系;而自主研發路線，則是以龍芯、申威為代表的企業，強調構建自主體系。

在胡偉武看來，推出自主指令系統，是建立自主體系的需要，更是實現技術自由的必要條件。“上萬億的投入、幾千萬人付出巨大努力的結果，如果僅培養出一個百億級(千萬臺電腦/年)的CPU企業，那是得不償失的;如果培養出第三套信息技術體系和產業生態，那就賺了。”

信息產業本質上是“解決方案為王”的產業，解決方案決定用戶習慣和產業主導權。胡偉武強調，“要想從本質上扭轉信息產業的現狀就要做解決方案，當然解決方案的底座就是一個信息技術平臺。”

要想夯實解決方案的底座必須堅持自主研發，完成性能“補課”。在胡偉武看來，指令系統是自主信息產業繞不過去的話題，我國不可能基于國外指令系統建設自主信息產業生態。龍芯中科于2021年正式發布了自主指令系統架構LoongArch，已經通過權威機構系統的知識產權分析，做到了既自主又兼容，并充分融合主流指令系統X86、ARM等的主要特點。

為了降低產業鏈難度，做好芯片與操作系統之間的軟硬結合，龍芯同時具備了“2+3+3+2”的十大技術能力，第一個“2”即BIOS、操作系統內核能力;第二個“3”指的是三大編譯器社區GCC、LLVM、GOLANG;第三個“3”指的是虛擬機Java、javaScript、.NET;最后一個“2”則是兩大二進制翻譯系統LATX、LATA。

據悉，龍芯指令系統架構LoongArch具備先進、兼容性、模塊化和擴展性四大優勢。值得一提的是，LoongArch還通過國內權威機構的知識產權評估，MIPS只有3種格式，立即數均為16位，而LoongArch有9種格式，多種立即數。

“壯”生態：LoongArch的三條思路與四大計劃

在掌握上述關鍵技術的基礎上，龍芯中科與國際開源軟件界開展了緊密合作。目前LoongArch架構得到了國際開源軟件社區的廣泛認可與支持，LoongArch正在成為與X86/ARM并列的頂層開源生態系統。胡偉武表示，希望到2022年底，開源社區對LoongArch的支持基本完善。

其實今年初，在龍芯中科首屆LoongArch生態創新大會上，胡偉武曾指出，龍芯自主生態建設的主要瓶頸從性能不足轉向軟件生態不夠豐富。為了破解這一瓶頸，讓軟件生態生長進入“快車道”，基于LoongArch的軟件生態思路則是“三箭齊發”。

一是提供基礎版開源操作系統：操作系統的Windows模式和Android模式，降低產業鏈門檻(BIOS、內核、編譯器、虛擬機、瀏覽器、圖形庫等核心模塊開發和驗證)，另一方面規范硬件兼容性，通過統一系統架構實現操作新跨硬件兼容;

二是形成充分考慮兼容需求的自主編程框架，先實現兼容框架，克服Linux系統版本間不兼容問題 ，后形成自主編程語言和編程框架，形成新型APP流派;

三是通過高效二進制翻譯系統消除指令系統壁壘，實現廣泛兼容。作為過渡手段，在龍芯平臺上運行X86/Windows應用(不運行Windows);通過軟硬件結合大幅提高二進制翻譯效率。

為了進一步強壯生態，胡偉武在會上還透露了LoongArch生態近期的四大計劃：

一是持續推動在國際上游社區創立LoongArch分支，成為與X86/ARM并列的分支。Binutils、GCC、GDB、LLVM、瀏覽器、媒體播放器等已并入上游社區，爭取2022年全面完成上游社區LoongArch架構并入;

二是持續開展二進制翻譯系統研發和優化。瀏覽器兼容IE應用、兼容Windows打印機驅動、.NET已經可用，通用二進制翻譯平臺2022H1基本可用，2022年底可用，2025年消除指令系統間的壁壘 ;

三是開展自主編程語言和編程框架的研究，調研Windows、IOS、Android編程框架，形成自己的編程框架;

四是LoongArch開源計劃，有組織(兼容)的開放，部分處理器IP核(Cortex A53以下性能)源碼免費開放;高校計劃方面實現核心課程遷移，實驗平臺遷移，相關競賽遷移，已簡化形成幾十條指令的小系統。

演講最后，胡偉武表示，經過20年發展，龍芯已基本完成CPU性能“補課”，開啟生態建設新征程。龍芯中科愿以LoongArch為契機，實現2025年走向開放市場，自主信息技術體系基本建成;2030年走向國際市場，自主信息技術體系更加完善;2035年實現“三足鼎立”的三大新目標，在自主創新的奮斗征程中一往無前。

關鍵詞： 龍芯中科 信息產業 自主信息 指令系統