龍芯技術(shù)規(guī)范日益完善 將有智能產(chǎn)品進(jìn)入家庭

　　中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所龍芯課題組于2002年8月研制成功了我國第一款通用處理器龍芯1號(hào)多年的龍芯產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程證明龍芯不僅僅是一片芯片，還是一個(gè)龐大的生態(tài)系統(tǒng)，涉及到硬件到軟件，底層到應(yīng)用，上下游方方面的企業(yè)和技術(shù)規(guī)范。從“龍芯CPU開發(fā)系統(tǒng)固件與內(nèi)核接口規(guī)范”歷時(shí)近4年的開發(fā)過程能看到這一點(diǎn)。

　　近日，“龍芯CPU開發(fā)系統(tǒng)固件與內(nèi)核接口規(guī)范”正式作為企業(yè)規(guī)范發(fā)布了，龍芯在產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中又邁出標(biāo)志性的一步。這個(gè)規(guī)范能保證龍芯2號(hào)個(gè)人電腦系列和3號(hào)服務(wù)器系列產(chǎn)品在今后系統(tǒng)升級過程中的兼容性，大大提高了龍芯各類硬件產(chǎn)品的可維護(hù)性，同時(shí)間接減少因兼容性帶來的個(gè)各種負(fù)面影響和維護(hù)開發(fā)成本。據(jù)悉此規(guī)范自2010年底就開始醞釀，由龍芯中科、昆侖固件、中科夢蘭、中標(biāo)麒麟等多家單位經(jīng)過3年多的不斷論證并在實(shí)踐中反復(fù)驗(yàn)證可行的一個(gè)工程規(guī)范。此規(guī)范及相關(guān)信息可從龍芯的wiki首頁www.loongnix.org/dev/wiki/的“標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范”部分獲得。

　　此規(guī)范產(chǎn)生的背景是多方面的，原有龍芯上使用的PMON(龍芯產(chǎn)品上使用的一種開源的固件/BIOS)和操作系統(tǒng)內(nèi)核(Kernel)之間耦合性較強(qiáng)，且沒有規(guī)范的接口，這造成不同板卡之間的內(nèi)核不能互通，同一板卡之間不同版本的PMON和內(nèi)核需要嚴(yán)格對應(yīng)，否則可能會(huì)導(dǎo)致更新了內(nèi)核和PMON后系統(tǒng)無法啟動(dòng);2010年后，商用的昆侖固件開始支持龍芯，昆侖固件是遵循UEFI規(guī)范的，這也產(chǎn)生了新的問題，如何保證同一個(gè)內(nèi)核可以同時(shí)支持昆侖固件和PMON的板卡而無需特殊設(shè)置?如何保證板卡上的固件可同時(shí)支持嵌入式系統(tǒng)如Vxworks內(nèi)核和Linux內(nèi)核而無需定制固件;而操作系統(tǒng)廠商需要一套系統(tǒng)可在不同龍芯機(jī)器上安裝運(yùn)行,而不是每種機(jī)器都需要制作一個(gè)安裝系統(tǒng)，應(yīng)用軟件廠商和用戶需要可單獨(dú)升級固件和內(nèi)核，而不是必須同時(shí)升級。隨著龍芯芯片和板卡種類不斷增多，這種矛盾表現(xiàn)的日益突出，亟需要一個(gè)統(tǒng)一的規(guī)范來定義固件和內(nèi)核之間的接口。同時(shí)我們看到國際上針對固件設(shè)計(jì)也有不同規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)，比如由Intel 倡導(dǎo)的UEFI規(guī)范，由IBM的PowerPC上使用的FDT標(biāo)準(zhǔn)等，所以這套規(guī)范并不是一個(gè)如何設(shè)計(jì)固件的規(guī)范，而是側(cè)重于固件和內(nèi)核之間的接口，只要符合這個(gè)接口，無論你的固件采用何種設(shè)計(jì)方式，遵循何種規(guī)范都可保證能夠啟動(dòng)系統(tǒng)。其和固件及操作系統(tǒng)間的層次關(guān)系如下圖所示：

　　經(jīng)過不謝的努力，龍芯產(chǎn)業(yè)的生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)初步建立起來，采用龍芯的產(chǎn)品那里能買到呢?龍芯在軍工、工控、信息安全、通信、北斗導(dǎo)航、物聯(lián)網(wǎng)、教育等行業(yè)市場提供了大量的應(yīng)用產(chǎn)品，但在個(gè)人消費(fèi)市場，受到軟硬件的局限，產(chǎn)品不多。近期隨著龍芯3B、1C和1C100的上市，會(huì)以各種產(chǎn)品形態(tài)進(jìn)入個(gè)人和家庭市場，最新型號(hào)可開發(fā)各種智能產(chǎn)品。

　　龍芯3B六核桌面電腦

　　龍芯公司近期推出6核龍芯3B桌面解決方案。龍芯6核3B芯片是一個(gè)配置為6核的處理器，采用32nm工藝制造，最高工作主頻為1.2GHZ(低電壓)/1.5GHZ(高電壓)。該機(jī)器采用mini itx規(guī)格，機(jī)箱更加小巧，搭載最新版本中標(biāo)麒麟桌面操作系統(tǒng)，從按動(dòng)開機(jī)按鈕到出現(xiàn)用戶登錄界面，僅耗時(shí)20秒。在中標(biāo)麒麟操作系統(tǒng)中，擁有chrome和firefox兩款主流的瀏覽器，支持flash播放，chrome瀏覽器內(nèi)置flash插件。通過chrome瀏覽器瀏覽優(yōu)酷網(wǎng)站，可以流暢播放網(wǎng)站上的視頻短片。在辦文軟件方面，系統(tǒng)中同時(shí)配備了WPS和中標(biāo)普華office兩套辦公套件，使用WPS打開200頁左右的文檔，在5秒之內(nèi)打開，可以達(dá)到普通中等商用桌面電腦的性能。WPS界面風(fēng)格和功能已經(jīng)與微軟office2003和office2007基本達(dá)到了完全一致，原來windows 微軟office的用戶可以無差別的使用WPS辦公套件，這也大大提升了用戶使用的方便程度;雖然與目前最高端的x86機(jī)器相比，在功能的豐富性上還存在差距，但是就目前擁有的軟件功能和性能，已經(jīng)完全滿足日常辦公和個(gè)人網(wǎng)頁瀏覽等需求。作為目前最新款的全國產(chǎn)計(jì)算機(jī)，無論是硬件性能還是軟件配備上，我們看到了國產(chǎn)化的進(jìn)步。該款計(jì)算機(jī)作為主要產(chǎn)品在黨政辦公領(lǐng)域進(jìn)行規(guī)?；茝V，同時(shí)龍芯俱樂部也將向個(gè)人辦公，學(xué)習(xí)，開發(fā)者提供社區(qū)特供型號(hào)。

　　近期，龍芯俱樂部與OpenWrt中文網(wǎng)OpenWrt-DreamBox開發(fā)中心合作，成功將OpenWrt移植到逸瓏8089龍芯2F筆記本電腦上。據(jù)貢獻(xiàn)者Neil介紹：Loongson2F可以運(yùn)行OpenWrt，既可以在x86電腦上編譯在龍芯本上運(yùn)行的OpenWrt，也可以在MIPS的龍芯本龍芯電腦上編譯，可以做龍芯智能路由器，智能家居之類的應(yīng)用。目前正進(jìn)行OpenWrt在龍芯1C上的移植，龍芯俱樂部將在下半年推廣基于OpenWrt系統(tǒng)的龍芯智能路由器應(yīng)用于智能家居的家庭無線網(wǎng)關(guān)。

　　此外，廣州龍芯中科也針對當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展熱潮并結(jié)合龍芯1B處理器的特點(diǎn)而推出的一款低成本高性能物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，集成Zigbee、GPRS等無線網(wǎng)絡(luò)。此方案通過將移動(dòng)通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)以及物聯(lián)網(wǎng)三網(wǎng)的融合實(shí)現(xiàn)了各類終端數(shù)據(jù)的采集、傳輸以及對終端設(shè)備的控制。

　　物聯(lián)網(wǎng)指紋門鎖方案是廣州龍芯中科根據(jù)當(dāng)前市場情況并結(jié)合龍芯處理器特點(diǎn)開發(fā)出的一款面向高級指紋鎖領(lǐng)域的高性能解決方案。此方案除了具備一般指紋開鎖的功能，還添加了GSM、攝像頭模塊，系統(tǒng)可通過接收并辨識(shí)出指定手機(jī)發(fā)送的短信執(zhí)行開鎖的動(dòng)作。危險(xiǎn)時(shí)刻攝像頭將同步進(jìn)行拍照并通過彩信方式將圖片發(fā)送給指定的手機(jī)，真正意義上的實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和報(bào)警功能。

　　最新的龍芯1C100低功耗芯片，是最小的龍芯型號(hào)，用于生物身份識(shí)別、無線傳感網(wǎng)等應(yīng)用。龍芯1C100集成超聲波時(shí)間測量、超聲波脈沖發(fā)生器、溫度檢測單元、串口、紅外發(fā)射器、段式LCD控制器、電壓檢測單元等功能部件，工作電流低于10mA，價(jià)格非常便宜，已有廠家將其用在智能門鎖方面的開發(fā)。龍芯1C100的多功能低功耗低成本特點(diǎn)使得更適合實(shí)現(xiàn)各種智能設(shè)備的應(yīng)用，相信不久以后，采用龍芯的智能產(chǎn)品會(huì)進(jìn)入千家萬戶。