龍芯技術(shù)規范日益完善 將有智能產(chǎn)品進(jìn)入家庭

　　中國科學(xué)院計算技術(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，涉及到硬件到軟件，底層到應用，上下游方方面的企業(yè)和技術(shù)規范。從“龍芯CPU開(kāi)發(fā)系統固件與內核接口規范”歷時(shí)近4年的開(kāi)發(fā)過(guò)程能看到這一點(diǎn)。

　　近日，“龍芯CPU開(kāi)發(fā)系統固件與內核接口規范”正式作為企業(yè)規范發(fā)布了，龍芯在產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中又邁出標志性的一步。這個(gè)規范能保證龍芯2號個(gè)人電腦系列和3號服務(wù)器系列產(chǎn)品在今后系統升級過(guò)程中的兼容性，大大提高了龍芯各類(lèi)硬件產(chǎn)品的可維護性，同時(shí)間接減少因兼容性帶來(lái)的個(gè)各種負面影響和維護開(kāi)發(fā)成本。據悉此規范自2010年底就開(kāi)始醞釀，由龍芯中科、昆侖固件、中科夢(mèng)蘭、中標麒麟等多家單位經(jīng)過(guò)3年多的不斷論證并在實(shí)踐中反復驗證可行的一個(gè)工程規范。此規范及相關(guān)信息可從龍芯的wiki首頁(yè)www.loongnix.org/dev/wiki/的“標準與規范”部分獲得。

　　此規范產(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(kāi)源的固件/BIOS)和操作系統內核(Kernel)之間耦合性較強，且沒(méi)有規范的接口，這造成不同板卡之間的內核不能互通，同一板卡之間不同版本的PMON和內核需要嚴格對應，否則可能會(huì )導致更新了內核和PMON后系統無(wú)法啟動(dòng);2010年后，商用的昆侖固件開(kāi)始支持龍芯，昆侖固件是遵循UEFI規范的，這也產(chǎn)生了新的問(wèn)題，如何保證同一個(gè)內核可以同時(shí)支持昆侖固件和PMON的板卡而無(wú)需特殊設置?如何保證板卡上的固件可同時(shí)支持嵌入式系統如Vxworks內核和Linux內核而無(wú)需定制固件;而操作系統廠(chǎng)商需要一套系統可在不同龍芯機器上安裝運行,而不是每種機器都需要制作一個(gè)安裝系統，應用軟件廠(chǎng)商和用戶(hù)需要可單獨升級固件和內核，而不是必須同時(shí)升級。隨著(zhù)龍芯芯片和板卡種類(lèi)不斷增多，這種矛盾表現的日益突出，亟需要一個(gè)統一的規范來(lái)定義固件和內核之間的接口。同時(shí)我們看到國際上針對固件設計也有不同規范或標準，比如由Intel 倡導的UEFI規范，由IBM的PowerPC上使用的FDT標準等，所以這套規范并不是一個(gè)如何設計固件的規范，而是側重于固件和內核之間的接口，只要符合這個(gè)接口，無(wú)論你的固件采用何種設計方式，遵循何種規范都可保證能夠啟動(dòng)系統。其和固件及操作系統間的層次關(guān)系如下圖所示：

　　經(jīng)過(guò)不謝的努力，龍芯產(chǎn)業(yè)的生態(tài)系統已經(jīng)初步建立起來(lái)，采用龍芯的產(chǎn)品那里能買(mǎi)到呢?龍芯在軍工、工控、信息安全、通信、北斗導航、物聯(lián)網(wǎng)、教育等行業(yè)市場(chǎng)提供了大量的應用產(chǎn)品，但在個(gè)人消費市場(chǎng)，受到軟硬件的局限，產(chǎn)品不多。近期隨著(zhù)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(chǎng)，最新型號可開(kāi)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)。該機器采用mini itx規格，機箱更加小巧，搭載最新版本中標麒麟桌面操作系統，從按動(dòng)開(kāi)機按鈕到出現用戶(hù)登錄界面，僅耗時(shí)20秒。在中標麒麟操作系統中，擁有chrome和firefox兩款主流的瀏覽器，支持flash播放，chrome瀏覽器內置flash插件。通過(guò)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，系統中同時(shí)配備了WPS和中標普華office兩套辦公套件，使用WPS打開(kāi)200頁(yè)左右的文檔，在5秒之內打開(kāi)，可以達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基本達到了完全一致，原來(lái)windows 微軟office的用戶(hù)可以無(wú)差別的使用WPS辦公套件，這也大大提升了用戶(hù)使用的方便程度;雖然與目前最高端的x86機器相比，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(mǎn)足日常辦公和個(gè)人網(wǎng)頁(yè)瀏覽等需求。作為目前最新款的全國產(chǎn)計算機，無(wú)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。該款計算機作為主要產(chǎn)品在黨政辦公領(lǐng)域進(jìn)行規?；茝V，同時(shí)龍芯俱樂(lè )部也將向個(gè)人辦公，學(xué)習，開(kāi)發(fā)者提供社區特供型號。

　　近期，龍芯俱樂(lè )部與OpenWrt中文網(wǎng)OpenWrt-DreamBox開(kāi)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。據貢獻者Neil介紹：Loongson2F可以運行OpenWrt，既可以在x86電腦上編譯在龍芯本上運行的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(lèi)的應用。目前正進(jìn)行OpenWrt在龍芯1C上的移植，龍芯俱樂(lè )部將在下半年推廣基于OpenWrt系統的龍芯智能路由器應用于智能家居的家庭無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)。

　　此外，廣州龍芯中科也針對當前物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展熱潮并結合龍芯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(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )。此方案通過(guò)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)現了各類(lèi)終端數據的采集、傳輸以及對終端設備的控制。

　　物聯(lián)網(wǎng)指紋門(mén)鎖方案是廣州龍芯中科根據當前市場(chǎng)情況并結合龍芯處理器特點(diǎn)開(kāi)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(kāi)鎖的功能，還添加了GSM、攝像頭模塊，系統可通過(guò)接收并辨識出指定手機發(fā)送的短信執行開(kāi)鎖的動(dòng)作。危險時(shí)刻攝像頭將同步進(jìn)行拍照并通過(guò)彩信方式將圖片發(fā)送給指定的手機，真正意義上的實(shí)現遠程控制和報警功能。

　　最新的龍芯1C100低功耗芯片，是最小的龍芯型號，用于生物身份識別、無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)等應用。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(chǎng)家將其用在智能門(mén)鎖方面的開(kāi)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)現各種智能設備的應用，相信不久以后，采用龍芯的智能產(chǎn)品會(huì )進(jìn)入千家萬(wàn)戶(hù)。