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龙芯2E处理器及龙芯PC 能否撑起民族IT脊梁

一笑 · 2006-10-12 · 来源:新浪新闻
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  龙芯是国家863计划重点项目之一,是我国首款可商业化、拥有自主知识产权、通用高性能的CPU,由中科院主持研制。其一代产品——“龙芯”1号在2001年推出,填补了我国通用CPU方面的空白,结束了我国在计算机关键技术领域的“无芯”历史。到2005年,龙芯2号增强型处理器研发成功,而且赶上低频英特尔奔腾4的水平。2006年9月13日,中国科学家在北京宣布研制成功新一代通用中央处理器芯片——龙芯2E,性能初步达到了中档奔腾4处理器的水平。

  龙芯2E及龙芯电脑

  包含4700万个晶体管、面积约两个拇指盖大小、功耗在3瓦至8瓦范围内,龙芯2E的几个关键词,无不透露着其技术含量。

龙芯2E及龙芯PC能否撑起民族IT脊梁

  根据官方材料,龙芯2E微处理器是一款实现64位MIPSⅢ指令集的通用RISC处理器,采用90nm的CMOS工艺,布线层为七层铜金属,芯片晶体管数目为4700万,芯片面积6.8mm×5.2mm,最高工作频率为1GHz,典型工作频率为800MHz,实测功耗5-7瓦。在性能方面,龙芯2E具有128KB一级缓存、512KB二级缓存,单精度峰值浮点运算速度为80亿次/秒,双精度浮点运算速度为40亿次/秒,在1GHz主频下SPEC CPU2000的实测分值达到500分,综合性能已经达到高端Pentium 3以及中低端Pentium 4处理器的水平。龙芯2号的制造商为意法半导体。近年来,分别研制成功的龙芯2号的不同型号——龙芯2B、龙芯2C、龙芯2E,每个芯片的性能都是前一个芯片的3倍,实现了通用处理器设计的跨越发展。龙芯2E在单处理器设计方面被认为已达到国际先进水平,是具有自主知识产权的CPU芯片。


  更为可喜的是,龙芯并没有像以往国内的一些项目一样,被置于空中楼阁,有技术无应用,白白耽误大好时光。龙芯从诞生之日起,就在知识向生产力转化方面下足了工夫。2002年底,中科院计算所、海尔集团、长城集团长软公司、中软股份、中科红旗、曙光集团、神州龙芯等当时国内的巨头就联手发起了“龙芯联盟”,形成了我国首条自主IT产业链。而龙芯2号更是在研制过程中就紧密联系市场的需求,使得龙芯2号在设计过程中就有了很好的市场前景,已有很多企业使用龙芯2号的试验芯片进行系统及市场开发。

龙芯2E及龙芯PC能否撑起民族IT脊梁

  早在今年三月,采用龙芯2C的Municator个人电脑在德国汉诺威CeBIT展览会上亮相,售价为149美元。其采用的龙芯2C处理器采用BGA封装,工作在400MHz~800MHz,频率可变,前端总线64-bit MIPS SysAD,133MHz FSB。其他配置为:40GB硬盘,256MB内存,集成16MB ATI Radeon7000M显示芯片,拥有PS/2接口、4个USB2.0接口,VGA及TV输出,网络功能则有LAN和Wi-Fi(WAPI)。

  而江苏梦兰集团也在三月份发布了已经开发出千元电脑的消息,并在龙芯2E的发布现场进行了展示。龙梦盒子重500克左右,体积和小学生的课本差不多,便于携带。“龙梦”电脑实际性能相当于1G赫兹的奔腾3处理器的台式计算机。接口比较丰富,包括4个USB接口,音频接口,红外接口,支持红外遥控、IDE接口、显示器/电视接口、串口以及键盘鼠标接口等。


  龙芯2E的应用前景

  龙芯2号的主要应用目标是Linux桌面PC、低端服务器、信息家电、网络防火墙、路由器交换机等,其低主频的早期版本也可以用于NC、无盘工作站等瘦客户机。针对上述应用,在龙芯2号样片的基础上已开始进行系统设计,为潜在用户提供解决方案。如何让整机厂商采用,如何通过影响更多的用户将是龙芯2处理器产业化的关键。

龙芯2E及龙芯PC能否撑起民族IT脊梁

  如果按专业划分,通用式处理器主要用于工作站和高性能个人计算机系统。而嵌入式处理器主要用于运行特定领域的专用程序,配备轻量级操作系统。龙芯要想获得成功,尽早在市场和英特尔以及AMD这样的大厂竞争是不明智的,而在嵌入式处理器方面有所建树是很好的选择。中国的芯片市场潜力巨大,据海关统计,2003年进口芯片就有358亿美元,2005年中国市场需求量超过3000亿人民币,占世界芯片市场的20%以上。由此可见,龙芯2号应用前景可谓一片光明。在SoC芯片方面,目前我国需求量较大的应用主要是手机等通信设备和信息家电产品,龙芯2号可用于视频解码设备,如机顶盒、网络监控、游戏机等,也可用作手机中的应用处理器(Application Processor),更适合做路由器和交换机。另外,龙芯采用类MIPS指令系统,软件移植工作量小,龙芯2号的演示系统上已经运行Apacheweb服务器、浏览器,完整的linux操作系统,基于linux的Office等,通过软解压(不加硬件解压卡)可以流畅地播放DVD电影。

  龙芯前景光明,那么,采用龙芯的计算机又将何去何从呢?2004年5月,中科院计算所与梦兰公司联姻。2005年,梦兰投资4千余万元,与中科院联合组建国内在电脑芯片领域唯一拥有自主知识产权的梦兰龙芯产业化基地。之后,梦兰龙芯研发中心已经在主攻核心技术与关键技术、应用技术的结合上取得突破,成功研制开发出了龙芯税控机、龙芯网络视频监控服务器、龙芯税控Soc专用芯片和“龙梦”牌低价位电脑等新产品。


  而采用64位龙芯二号处理器的龙芯PC与Rays Linux操作系统也在龙芯2E首发时现身。南京新华公司研发了龙芯PC使用的华镭(Rays)Linux,并在上海Linux社区技术交流大会展示了龙芯PC样机,和基于MIPS架构64位龙芯二号开发的操作系统。展示人员称,龙芯PC首批量产1000台,主要销售的对象是政府和学校,暂时不会面向DIY市场。

龙芯2E及龙芯PC能否撑起民族IT脊梁

  而采用龙芯的笔记本电脑也有了端倪。四川国芯科技有限责任公司专门为中小学生学习研发的龙芯笔记本电脑已经完成设计,即将投入小规模样品生产。Sinomanic学生笔记本电脑采用400MHz龙芯1号处理器,128MB内存,10.2寸彩色宽屏液晶显示器,40GB硬盘,配备大量学习课件与名校辅导材料,英汉字典、数学公式、学习软件等。据透露,目前龙芯学生笔记本电脑处于测试阶段,在外观方面对边角做了圆滑处理以防止划伤、磕碰,定位于中小学生。龙芯笔记本的操作系统计划使用国芯Future Alpha,支持龙芯指令集,并引入自有的第一代图形接口。其定价为1998元人民币。小规模样品生产时间就在2007年1月,之后会适时大批量生产销售。此外,国芯科技明确表示会提供完善的产品售后服务,而且设立了专门用于学生笔记本的门户网站“绿色空间”,国内中小学生可在线学习知识、资料下载、交流共享、预装学习工具的升级、更新等。

  在龙芯联盟方面,也已有了一批产品。如曙光推出了采用“龙芯1号”及自主研制的“龙芯”主板的“龙腾”服务器;京泰科技推出了基于“龙芯”的网络隔离开关和防火墙;浪潮集团推出了基于“龙芯”的服务器用安全隔离卡。在应用方面,基于龙芯CPU的海尔网络计算机已在北京市有关学校和政府部门安装。北京市的政府机构也安装了基于“龙芯”CPU的海尔NC系统和长城软件电子政务平台。


  龙芯2E的市场前景

  龙芯PC,要想在市场中有所作为,价格战无疑是法宝之一。目前已有的龙芯PC和龙芯笔记本的价格分别为1000和2000元。那么,它们能够带给我们的是什么呢?上网浏览、收发邮件、办公文字处理、影音播放等个人电脑最基本的功能全部都具备,而游戏娱乐、多媒体应用则是其弱项。

  据悉,首批1000台龙芯PC已经被订购一空,订单主要来自于政府和学校。而无论出于何种心态,用户对于龙芯的认可度都很高。根据一项85000余人的调查显示,即使龙芯2电脑只能进行上网、办公处理等应用,都有78%的消费者愿意购买;而看好龙芯2电脑的市场前景人数更高达约64%,持观望态度的还有近20%,而认为龙芯2电脑前景堪忧的只有不到18%。对于龙芯电脑,目前的市场应该专注于农村市场和行业应用。

龙芯2E及龙芯PC能否撑起民族IT脊梁

  作为低价电脑,主要定位于较为落后的地区。就我国而言,则主要是广大经济较为落后的农村市场。千元电脑已经可以满足用户的需求,并且在价格方面有所突破。但是,有一点不可忽视,由于龙芯电脑采用Linux系统,对于农村用户来说可能在使用和操作上有一定的问题。

  在行业领域,龙芯的低价策略可能带来比较好的效果。行业应用一般具有需求大、功能专的特点,像资金向来较为匮乏的教育行业,还有需要进行大量信息化建设的政府部门,考虑到成本上的优势将节省大量的资金,采用龙芯电脑的可能性会较大。但是,行业应用同样面临问题,专用应用程序的开发将成为制约龙芯电脑的瓶颈。


  当然,作为处理器产品,不能仅仅考虑其在经济方面的利益。处理器产品涉及国家安全,中国要摆脱受制于人的局面,必须开发自己的处理器产品。由此看来,龙芯系列的存在显然是为长远考虑,中国电子信息产业发展研究院高级顾问杨学明说道,“这个东西对我们国家来说,有和没有是完全不一样的,有的话就代表着我们达到了国际水平。而业界评论家方兴东则指出,我国发展自主知识产权产品的实质目的:“这代表着我们进入了破除英特尔等公司市场垄断行为的初级阶段……”。龙芯的高安全性对于国防和政府部门更具吸引力。显然,这需要政府部门的积极配合和大力支持。中科院倪光南院士指出,政府采购将是其现阶段主要市场……

龙芯2E及龙芯PC能否撑起民族IT脊梁

  龙芯2E以及龙芯PC的发布,不仅仅在技术取得了成功,其突出意义还体现在技术成果到应用的转化上,总结其中的经验,比如会给我们未来的发展带来裨益。

  “龙跃神州‘芯’动中国”,让我们祝愿这个中国民族IT业的旗舰更快更好地发展。

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