当前，我国集成电路产业已迈入发展关键期，外部环境发生明显变化，行业发展存在诸多不确定性。集成电路作为国家重要的基础性、先导性和战略性产业，要实现稳健地发展，需要突破关键核心技术，加快人才培养与技术创新。

作为国产自研CPU的代表企业，龙芯已全面切换到自研的LoongArch指令集架构，打造工业关键基础设施的核心底座。龙芯中科技术股份有限公司副总裁杜安利女士在接受e-works记者采访时介绍，基于龙芯CPU芯片的可信计算解决方案，已经在工业领域积累了大量最佳实践和应用案例。龙芯正与工业OS、工业关键软件中间件、数据库、各类工具软件、行业软件一起，夯实我国自主工业软、硬件生态体系。

龙芯中科，为工业企业筑牢算力底座

2008年，龙芯中科由中科院牵头成立。经过十余年的潜心研发，龙芯致力于将处理器研发成果产业化，打造自主开放的软硬件生态和信息产业体系，为我国信息产业的创新发展提供高性能、低成本的处理器和基础软硬件解决方案。

2020年，龙芯中科推出了自研指令系统LoongArch，LoongArch指令集包括基础架构部分和向量指令、虚拟化、二进制翻译等扩展部分，近2000条指令完全脱离了MIPS指令集体系。

目前，龙芯已全面切换到了自研的LoongArch指令集架构。在杜安利看来，这意味着龙芯在最底层的指令系统、CPU源代码微结构、操作系统等层面均实现完全的自主化。

随着龙芯LoongArch越来越广泛地应用，基于龙芯CPU的工业产品线也愈加丰富和完善，主要包括：

工业以太网交换机：满足子网内的高性能和低延时交换需求，广泛应用于电子、交通、煤矿、石油石化、工业自动化等领域；

工业网关：采用龙芯2号低功耗工控芯片，以工业级的技术设计，集成丰富的外设接口，支持无线和5G网络，支持7*24小时连续运行、较宽的工作温度，可满足严苛的工作环境要求，主要应用于工业控制、边缘计算、智能终端、物联网、网络安全等多领域的应用场景；

专网设备：基于龙芯3A5000处理器和5G创新技术，实现10Gbps+超级下行和3Gbps+超级上行的超高性能和超安全的国产化5G工业网络；

工业信息安全产品：龙芯CPU在工控系统各个层级支持安全防护手段。现场控制层有可信PLC、可信DCS保障工业数据来源安全可靠；监控层和管理层有防火墙、隔离、审计、漏洞扫描、入侵检测以及态势感知，保障工业信息安全体系化建设。

值得一提的是，2022年，龙芯中科联合生态伙伴发布了基于LoongArch架构的29款工业系列产品，包括工业总线板卡、工业网关、工业控制器、PLC、DCS主控、工控安全自主等产品和方案，覆盖工业计算机及工业服务器、工业控制与网络通讯设备、工业软件与安全等多个领域。

携手华龙讯达，推进工控领域自主化发展

杜安利指出，龙芯在多层面推动自主化在工业领域落地，离不开产业上下游生态伙伴的携手努力。这其中，龙芯与华龙讯达在工业控制领域的深度合作堪称典范。

杜安利坦言，国内很少有公司能在工控领域做得这么深，华龙讯达从20多年前就开始自研控制器的软件，甚至已经深入到编译器层面。除此之外，华龙讯达还涉足标识解析、数字孪生等领域，业务领域十分广泛。

这也使得龙芯与华龙讯达的合作一拍即合。龙芯与华龙讯达联合研发大型开放式控制系统JICIPC，实现了全国产化自主设计和制造，硬件方面以龙芯3A5000处理器为底座，软件方面基于龙芯自主操作系统LoongOS，以及华龙讯达自主开发的运行时环境（JICRTE）、编程器（JICIAP）和HMI构建器，可以为离散制造领域高端大型设备提供可靠性高、开放性强、安全性高的控制系统解决方案。

在数字孪生领域，华龙讯达研发的木星数字孪生平台，已经在龙芯3C5000平台完成迁移适配。数字孪生实现了实体车间与虚拟车间的双向真实映射与实时交互，全要素、全流程、全业务数据的集成和融合。在数据模型的驱动下，实现车间生产要素管理、生产活动计划、生产过程控制等在实体车间、虚拟车间的镜像运行，从而在满足特定目标和约束的前提下达到车间生产和管控最优的一种生产运行模式。

华龙讯达总经理龙小昂对双方的合作也寄予了很高的期望，甚至将这一合作形容为工控领域的“搅局者”。搅局意味着不按常理出牌，龙小昂说，“我们走的不是当前工控领域已存在的发展模式，而是在控制器层面实现OT和IT真正意义上的融合。”

这得益于龙芯向生态伙伴完全开放了指令集，而不仅仅是操作系统。如此一来，LoongArch指令集的源代码与华龙寻编译器的源代码可以实现完全打通，可以针对应用场景进行汇编开发，使得其开发的PLC控制器可以实现20微秒的响应速度。龙小昂强调，这是世界级的水平。

值得一提的是，2022年12月，龙芯中科还携手华龙讯达和工联院共建“新型工业控制系统联合实验室”。这一合作中，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、编译工具链等核心技术；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；而工联院在标准、检测认证、数字化转型示范推广方面有独特优势。

这次三方合作，汇聚了三方的优势和资源，可以促进从芯片、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。

合作共赢，加速构建工业生态体系

在龙芯发展过程中，一直秉承着开放、兼容、优化的理念与合作伙伴一起共建自主生态。

杜安利指出，龙芯非常注重自主工业生态的建设。一是基于自主指令系统，为更多工业场景提供底层源码支撑，方便用户打通技术链、垂直优化应用效率、提升系统内生安全等级；二是与业内组态软件、数据库软件、数字孪生、工具软件等厂商一起，构建自主工业平台中间件，缩短产品开发周期；三是工业自动化的边缘层、控制层、通信与监视层等工业设备，对应了龙芯3大系列的芯片种类，可以开展从边到云的全周期链条自主化解决方案建设。

2022年，龙芯还主导发起了生态伙伴计划。龙芯生态伙伴计划以开放龙芯支撑体系、共建生态伙伴关系、共赢龙芯产业生态为战略宗旨，对生态企业进行培育和赋能，使广大中小企业不仅能够参与龙芯产业生态建设，还能够享受到龙芯产业生态红利。

据了解，龙芯生态伙伴计划自开放报名入口以来，已获得了上千家企业的关注。

杜安利展望道，接下来，龙芯中科将和产业上下游厂商共同前行，以LoongArch自主指令系统为原点加速发展自主生态，共同完成生态建设使命，以丰富的自主产品和解决方案服务产业高质量发展。

编辑| 王雨婷  

校对| 秦必功      

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