专访龙芯中科杜安利：中国工业转型要成功，核心技术必须自立自强

从2001年中国加入WTO算起，在经过15年高速发展后，我们猝不及防地被迫拖入美国人强加的贸易战。15年间，从合作、竞争再到打压，使得我们今天所处的环境已然发生巨大变化，正面临地缘政治恶化、贸易脱钩断链以及市场需求不足等多重挑战。然而作为世界工厂，我们仍坚定地按照中国制造2025推动产业转型升级，以实现中国制造向全球产业链中高端迁移，而这戳中了西方强国的要害命门。

龙芯中科副总裁 杜安利

正如龙芯中科副总裁杜安利接受新工业网记者采访时所言：“贸易战的实质是科技，通过阻止中国科技突破来阻断中国制造向全球中高端迁移，而破局的关键在于，我们必须实现核心技术自主发展，非此不能长久！”

缺芯少魂，工业转型升级之殇

当前，工业已成为中国经济发展的硬支撑。中国制造要由大变强，推进产业转型升级是唯一出路，这不仅需要智能制造技术和理论基础，还需要强大的原创科技实力支撑。在新一轮工业革命浪潮中我们看到各种新兴技术与传统企业转型需求的融合发展。实践证明，数字化和智能化技术应用对企业转型升级效果十分明显，这让我们坚信，自主技术的创新应用对提升中国企业全球市场竞争力，助力中国制造做大做强所发挥的重要作用。

但我们也必须重视这样一个问题，即在我们探讨如何推进企业数字化转型和智能化升级时，可曾想过支撑我们转型的技术平台安全性？如果深究下去，我们可能不得不去面对一个残酷现实，即无论是芯片、操作系统还是编译器、控制器，市场绝大部分被国外厂商所垄断。

以PLC为例，2022年国内90%的市场被西门子、施耐德、罗克韦尔、三菱、欧姆龙、倍福等国外品牌占有，即使国内品牌占据的10%，其中大部分核心组件仍然来自国外。在操作系统方面，国内近年虽有一些自主化突破，但国家重要行业大型设备上所使用的工业操作系统仍然以Windows、VxWorks、QNX等国外OS为主，国内品牌市占率依然偏低。更不用谈工业控制系统里，从芯片、操作系统到控制器软件，但凡涉及到核心技术，中国几乎没有自己的产品，这种风险若不消除，无疑将对推进中的先进智能制造进程带来重大安全挑战。

远一点看，“震网”病毒给伊朗核电站带来的巨大破坏已给我们警醒。近一点看，俄乌战争导致ARM停止向俄罗斯客户和合作伙伴交付产品和提供支持，让我们见识到技术断供给一个国家经济带来的伤害。越来越多人试图化“技术”为利器刺向我们，这让我们充分认识到，我们必须将这些能伤害我们的技术掌握在自己手中。

使命必达，龙芯工业自主化之路

关于推进信息产业自主化的话题，在中国已探讨多年。中国也因此诞生了一批如红旗Linux、中兴新支点、深度等以开源Linux为内核开发的操作系统，这些系统主要面向消费级市场，在工业领域应用不多。即使如此，中国也始终没出现一款拥有真正自主产权的芯片。

究其原因，在于芯片自主化进程存在一个难以逾越的天堑，即中国缺乏一套完全自主设计的指令集，就像英特尔、AMD处理器采用x86指令集、NXP、ST以及国产ARM芯片采用ARM指令集一样，指令系统就像大厦的地基，有了它就可以在上面搭建各式各样的房子，生态应用才有依附基础。因为我们缺乏自己的指令集系统，我们的工业产品只能依托国外平台产品，将中国工业核心数据置于风险之中。

但正如美国老人基辛格所说“中国总是被他们最勇敢的人保护的很好”。虽然中国信息产业自主化进程面临重重挑战，然而依然有这样一家公司，他们的技术人员始终抱着指令系统、处理器是核心技术，不可受制于人的心态，从2001年开始，在20年时间里小步快跑，掌握了CPU研制的核心技术。终于在2021年发布国内首个自主指令系统架构——LoongArch，中文称“龙架构”。这家公司叫做“龙芯中科”，它为中国实现芯片自主化发展冲破了一道闸口，如今它手握自主指令系统和操作系统两大核心产品，使得中国企业在Wintel和AA两大生态体系之外，有了第三种选择。

在芯片类型上，龙芯中科面向不同领域应用提供三大系列处理器，其中龙芯一号面向低端专用芯片，用于五金电子、水气热表、电机控制等；龙芯二号面向控制器和工业终端类应用，为电力、轨交、智能制造、工业网络安全等工业控制应用提供SOC芯片，也可以作为打印终端、BMC等应用提供高集成度芯片；龙芯三号面向工业计算机、工业服务器、工业数据安全设备类应用，作为个人计算和服务器领域的通用处理器。

在产品应用方面，龙芯中科面向市场提供桌面终端、工业服务器和网络交换机等产品；面向行业应用和工业控制场景提供RTU、工业网关、PLC、工业核心控制器等产品。例如华龙讯达已经基于龙芯3A5000开发了国产化离散装备控制系统JIC IPC控制器，并应用于自己的工业云平台。

谈到这次合作，杜安利给记者讲了一个很有意思的故事。2019年在参观工业互联网研究院展厅时，她看到了华龙讯达的木星云平台，通过仔细研究发现，华龙讯达不但自主开发工业控制软件和人机交互软件，还基于标识解析打造数字孪生系统，同时还对相关工业软件有很深研究。后来我们约华龙讯达总经理龙小昂见面，探讨将他们工业系统迁移到龙芯上来的可能性，龙总希望能采用非X86、非ARM指令系统的CPU平台开展工业产品的研发，2021年4月，龙芯中科正式对外发布完全自主的指令集系统——LoongArch（龙架构），龙总兴奋的说了一句“我们可以深度合作了......”

双方研发人员经过6个月的攻关奋战，对标高端装备控制系统，突破工业精准控制和高速通信技术难题，于2022年11月研制出了基于龙芯3A5000的国产化高端控制系统JIC IPC控制器，内置设备模型数据，HMI连接IPC即可实现基于模型的人机交互，带宽延时低于30微秒，性能已趋世界先进水平。

这次成功合作让我们看到，在经过几十年的行业锤炼后，中国工业技术人员对工业控制底层技术的理解和运用已达到很高的水准。面对中国工业转型升级过程中核心技术的缺失，他们想方设法寻找破局之道。龙芯的出现恰好给了他们施展能力的平台，让他们有机会探索一条工业核心技术自主化发展之路，以全力以赴的心态，践行使命必达。

国产替代，为工业战略保驾护航

随着美国对中国采取极限施压，近年国外厂商明显加大了对中国关键工业软件、高端芯片及核心生产设备的封锁和断供力度，在处理器内核授权上越卡越严，目的是通过对先进科技生产工具的封锁达到拖慢甚至阻止中国经济成长和产业升级的速度。当前，无论是政府还是企业都有着迫切的国产替代需求。当人心所向，中国信息产业自主化发展也水到渠成。

可能有人注意到，就在华龙讯达推出首颗国产化离散装备控制系统JIC IPC控制器一个月后，2022年12月，龙芯中科与华龙讯达、中国工业互联网研究院在龙芯产业园举行签约仪式，成立“新型工业控制系统联合实验室”，从侧面证实此次合作是是非常成功的。从合作背景分析，龙芯中科拥有自主指令系统架构、CPU核心IP核和操作系统内核、编译工具等核心技术；华龙讯达有经过多年实践检验的工控产品与系统解决方案和工程经验；工联院在标准、检测认证、数字化转型示范推广方面有独特优势。三方均认为，新型工业控制系统是新型工业化的重要组成内容，而联合实验室将构建全国产工控系统基础平台、开展控制-算力-网络融合的新型工业控制系统产品研究、建设新型工业控制系统生态体系。

针对此次合作，杜安利表示，建立联合实验室是为了汇聚三方优势和资源，促进从芯片、产品到系统的自主可控工业控制体系研究、推广和生态建设。对中国工业核心技术自主化发展而言，意义重大。

当前中国企业都是从AMD、ARM购买授权，基于授权指令或IP进行芯片设计和制造，底层核心技术依然控制在他人手中，即不利于产品迭代，也无法科技创新。采用开源risc-V，开源不等于自主、开源也不等于免费、开源也可以闭源，依然是国外的体系。就此杜安利以“一个唯一、三个不同”进行了总结。

首先，龙芯中科是国内唯一坚持基于自主指令系统构建独立于 Wintel 体系和 AA体系的开放信息技术体系和产业生态的 CPU企业。经过长期积累，形成了自主 CPU 研发和软件生态建设的体系化关键核心技术积累。

其次，与国内多数集成电路设计企业购买商业IP进行芯片设计不同，龙芯中科坚持自主研发核心IP，形成了包括系列化 CPU IP 核、GPU IP 核、内存控制器及PHY、高速总线控制器及 PHY 等上百种IP；

第三，与国内多数CPU企业主要基于 ARM或者 X86 指今系统融入已有的国外信息技术体系不同，龙芯中科推出了自主指令系统 LoongArch，并基于LoongArch 迁移或研发了操作系统的核心模块,三大编译器(GCCLLVM、GoLang)、三大虚拟机 (Java、JavaScript、.NET) 已经原生支持龙架构。

第四，与国内多数 CPU 设计企业主要依靠先进工艺提升性能不同，龙芯中科通过设计优化和先进工艺提升性能，摆脱对最先进工艺的依赖。

杜安特特别指出，龙芯中科除了致力于打造完全自主的工业生态体系，彻底解决“卡脖子”问题，特意构建了自主工业核心技术底座，一方面通过设计设计提升产芯片性能，自主设计各类IP摆脱对先进工艺的依赖；另一方面与国内同仁一起，不断丰富自主工业软件品类，业从“指令系统、CPU、OS、工业软件”四个维度，让中国工业能够行稳致远。

记者点评

“十四五”规划和2035年远景目标纲要中，科技创新作为第一项任务进行了专章部署，开头明确指出，科技自立自强是国家发展的战略支撑。随着中国智能制造的持续推进，芯片和软件作为支撑企业数字化转型和智能化升级的“两大件”，也是中国信息科技产业自主创新的重要基础和源头。

如今以龙芯中科、华龙讯达等为代表的行业领先企业，抱以实现工业核心技术自主化的艰巨使命，通过合作成功实现关键工业控制系统国产化替代。向世界证明，在工业控制系统替代上，中国人“即敢想，也能行”。我们坚信，在此标杆引领下中国工业控制系统的国产化进程必然加速，作为有志于推进这一进程的中国厂商，您一定不能缺席。