中國科學院計算技術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號多年的龍芯產業(yè)發(fā)展歷程證明龍芯不僅僅是一片芯片，還是一個龐大的生態(tài)系統(tǒng)，涉及到硬件到軟件，底層到應用，上下游方方面的企業(yè)和技術規(guī)范。從“龍芯CPU開發(fā)系統(tǒng)固件與內核接口規(guī)范”歷時近4年的開發(fā)過程能看到這一點。

　　近日，“龍芯CPU開發(fā)系統(tǒng)固件與內核接口規(guī)范”正式作為企業(yè)規(guī)范發(fā)布了，龍芯在產業(yè)化進程中又邁出標志性的一步。這個規(guī)范能保證龍芯2號個人電腦系列和3號服務器系列產品在今后系統(tǒng)升級過程中的兼容性，大大提高了龍芯各類硬件產品的可維護性，同時間接減少因兼容性帶來的個各種負面影響和維護開發(fā)成本。據悉此規(guī)范自2010年底就開始醞釀，由龍芯中科、昆侖固件、中科夢蘭、中標麒麟等多家單位經過3年多的不斷論證并在實踐中反復驗證可行的一個工程規(guī)范。此規(guī)范及相關信息可從龍芯的wiki首頁www.loongnix.org/dev/wiki/的“標準與規(guī)范”部分獲得。

　　此規(guī)范產生的背景是多方面的，原有龍芯上使用的PMON(龍芯產品上使用的一種開源的固件/BIOS)和操作系統(tǒng)內核(Kernel)之間耦合性較強，且沒有規(guī)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，否則可能會導致更新了內核和PMON后系統(tǒng)無法啟動;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，這也產生了新的問題，如何保證同一個內核可以同時支持昆侖固件和PMON的板卡而無需特殊設置?如何保證板卡上的固件可同時支持嵌入式系統(tǒng)如Vxworks內核和Linux內核而無需定制固件;而操作系統(tǒng)廠商需要一套系統(tǒng)可在不同龍芯機器上安裝運行,而不是每種機器都需要制作一個安裝系統(tǒng)，應用軟件廠商和用戶需要可單獨升級固件和內核，而不是必須同時升級。隨著龍芯芯片和板卡種類不斷增多，這種矛盾表現的日益突出，亟需要一個統(tǒng)一的規(guī)范來定義固件和內核之間的接口。同時我們看到國際上針對固件設計也有不同規(guī)范或標準，比如由Intel 倡導的UEFI規(guī)范，由IBM的PowerPC上使用的FDT標準等，所以這套規(guī)范并不是一個如何設計固件的規(guī)范，而是側重于固件和內核之間的接口，只要符合這個接口，無論你的固件采用何種設計方式，遵循何種規(guī)范都可保證能夠啟動系統(tǒng)。其和固件及操作系統(tǒng)間的層次關系如下圖所示：

　　經過不謝的努力，龍芯產業(yè)的生態(tài)系統(tǒng)已經初步建立起來，采用龍芯的產品那里能買到呢?龍芯在軍工、工控、信息安全、通信、北斗導航、物聯(lián)網、教育等行業(yè)市場提供了大量的應用產品，但在個人消費市場，受到軟硬件的局限，產品不多。近期隨著龍芯3B、1C和1C100的上市，會以各種產品形態(tài)進入個人和家庭市場，最新型號可開發(fā)各種智能產品。

　　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(guī)格，機箱更加小巧，搭載最新版本中標麒麟桌面操作系統(tǒng)，從按動開機按鈕到出現用戶登錄界面，僅耗時20秒。在中標麒麟操作系統(tǒng)中，擁有chrome和firefox兩款主流的瀏覽器，支持flash播放，chrome瀏覽器內置flash插件。通過chrome瀏覽器瀏覽優(yōu)酷網站，可以流暢播放網站上的視頻短片。在辦文軟件方面，系統(tǒng)中同時配備了WPS和中標普華office兩套辦公套件，使用WPS打開200頁左右的文檔，在5秒之內打開，可以達到普通中等商用桌面電腦的性能。WPS界面風格和功能已經與微軟office2003和office2007基本達到了完全一致，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，已經完全滿足日常辦公和個人網頁瀏覽等需求。作為目前最新款的全國產計算機，無論是硬件性能還是軟件配備上，我們看到了國產化的進步。該款計算機作為主要產品在黨政辦公領域進行規(guī)?；茝V，同時龍芯俱樂部也將向個人辦公，學習，開發(fā)者提供社區(qū)特供型號。

　　近期，龍芯俱樂部與OpenWrt中文網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，智能家居之類的應用。目前正進行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用于智能家居的家庭無線網關。

　　此外，廣州龍芯中科也針對當前物聯(lián)網發(fā)展熱潮并結合龍芯1B處理器的特點而推出的一款低成本高性能物聯(lián)網網關，集成Zigbee、GPRS等無線網絡。此方案通過將移動通信網、互聯(lián)網以及物聯(lián)網三網的融合實現了各類終端數據的采集、傳輸以及對終端設備的控制。

　　物聯(lián)網指紋門鎖方案是廣州龍芯中科根據當前市場情況并結合龍芯處理器特點開發(fā)出的一款面向高級指紋鎖領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)可通過接收并辨識出指定手機發(fā)送的短信執(zhí)行開鎖的動作。危險時刻攝像頭將同步進行拍照并通過彩信方式將圖片發(fā)送給指定的手機，真正意義上的實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、無線傳感網等應用。龍芯1C100集成超聲波時間測量、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使得更適合實現各種智能設備的應用，相信不久以后，采用龍芯的智能產品會進入千家萬戶。