雪山飞狐ZZB
作者雪山飞狐ZZB2023-05-24 15:05
技术总监, 某IT企业

信创基础知识

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1 国产化 CPU

CPU 作为 ICT 设备的运算和控制核心,负责指令读取、译码与执行,因研发门槛高、生态构建难,被认为是集成电路产业中的“珠穆朗玛峰”。国产 CPU 正处于奋力追赶的关键时期,以海光、兆芯、龙芯、飞腾、鲲鹏、申威等为代表的厂商正全力打造“中国芯”。

目前,国产 CPU 产业已初具规模,涌现出一批领军企业。主流高性能服务器及桌面 CPU 主要有“海光”、“申威”、“飞腾”、“龙芯”、“鲲鹏”、“兆芯”六个品牌,六家国产 CPU 厂商均进入信创名录,获得工信部信创的认可。指令集架构涉及“ X86 ”、“ Alpha ”、“ ARM ”、“ MIPS ”四类,其中“兆芯”、“海光”采用的是“ X86 ”架构,“飞腾”、“鲲鹏”采用的是“ ARM ”架构, “龙芯”采用的是“ MIPS ”架构,“申威”采用的是“ Alpha ”架构,各家不同程度实现了指令系统自主设计、开放指令自主扩展和长期有效授权且可自主扩展的技术能力。总体而言,已呈现出百家争鸣的局面。

芯片分析对比具体情况如下:

表 3 芯片分析对比表

芯片指令集体系架构来源优势生态供应链
海光X86 (AMD)IP授权X86体系,性能强,兼容性强;自主化程度一般;具有强大的生态优势;供应链较完善,基本可按照项目进度完成供货
兆芯X86 (VIA)IP授权自主化程度一般;具有强大的生态优势;供应链较完善,基本可按照项目进度完成供货
申威自研 (Alpha)指令集授权+自研自主化程度高; 超算领域表现突出。Alpha指令集停止更新; 通用领域生态较弱。供应链较完善,基本可按照项目进度完成供货
龙芯自研 (MIPS)指令集授权+自研自主化程度高; 单核性能好MIPS指令集停止发展; 服务器生态较弱,影响力逐渐减弱。供应链较完善,基本可按照项目进度完成供货
飞腾ARM指令集授权自主化程度较高; 整体性能较好、内嵌安全模块。产品谱系、生态进一步需完善。芯片供货困难,且问题较严重
鲲鹏ARM指令集授权自主化程度较高; 多核架构支撑算力,性能佳。相对完整的全栈生态已初步成形,还需进一步完善。。芯片供货困难,且问题较严重

龙芯的 MIPS 架构、飞腾的 ARM 架构、申威的 ALPHA 架构是分别来自美国的 MIPS 公司、英国的 ARM 公司、美国的 DEC 公司的合法授权。

海光获得 AMD x86 授权。

兆芯与 VIA 合作,也就是威盛,威盛是除英特尔、 AMD 之外唯一一家拥有 x86 授权的公司。

华为获得 ARMv8 架构的永久授权,鲲鹏处理器基于 Armv8 架构永久授权,处理器核、微架构和芯片均由华为自主研发设计。

2 操作系统

操作系统是信息系统的核心,是软件之魂、大国重器,在信创领域、安全领域都占据着主导地位。我国自主操作系统主要以 Linux 开源操作系统为基础,不断缩小与 Windows 操作系统的差距,且由于支持国密算法和可信计算技术,在安全性方面优于 Windows 操作系统,目前国内操作系统厂商可以掌握 Linux 源代码,支持海光、飞腾等国产 CPU ,同时也适配紫光云、阿里云、腾讯云、华为云等国内云计算平台,并可与 X86 等主流计算芯片兼容。

目前主流的国产操作系统有麒麟软件、统信 UOS 等。国产移动操作系统支持主流的处理器架构,并对系统框架、安全服务和图形系统等进行了大量技术改造,并通过了一定规模的应用测试验证。国产嵌入式操作系统在响应实时性、任务并发性、内核精简性等方面都取得了技术突破。

麒麟软件操作系统,由国防科技大学、中软公司、联想公司、浪潮集团和民族恒星公司合作研制的开源服务器操作系统,目标是打破国外操作系统的垄断,研发一套中国自主知识产权的服务器操作系统,是一款比较强大的国产操作系统,主要特点为,高安全、跨平台、中文化。

统信( UOS )操作系统同源异构支持全系列 CPU 架构,广泛适用于高可用集群、中间件、云计算、容器等应用场景,支撑电信、金融、政府等政企规模化应用需求。 支持各类国产芯片,并获得工信部测试认证,满足关键领域自主可控要求。

3 数据库

数据库是“按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库”,是一个长期存储在计算机内的、有组织的、可共享的、统一管理的大量数据的集合。对于存储在数据库中的数据,数据库用户可以执行数据文件增加、数据插入、数据检索、数据删除、数据更改等操作。

我国数据库领域发展势头良好,具有自主知识产权的国产数据库为已逐步在电子政务、电子商务、信息安全等领域提供基础产品支撑和专业服务。目前国内数据库产品有紫光云、达梦数据库、神通数据库、人大金仓数据库、南大通用数据库。

4 中间件

中间件产品主要用于信息通讯领域,是一种应用于分布式系统的基础软件,位于应用与操作系统、数据库之间,主要用于解决分布式环境下数据传输、数据访问、应用调度、系统构建和系统集成、流程管理等问题,是分布式环境下支撑应用开发、运行和集成的平台。目前,国内主要参与者主要是东方通、中创软件、金蝶天燕中间件、宝兰德等厂商。

我国国产中间件已形成较为完整产品体系,包括应用服务器,消息中间件,企业服务总线,业务流程管理,数据交换与集成,门户平台,开发平台,管理平台等,与 IBM 、 Oracle 相比,国内中间件厂商均有应对产品。国产中间件企业成长迅速,已形成包括中创软件商用中间件、金蝶 Apusic 、东方通科技等中间件专业厂商。国产中间件已经广泛应用于我国政府、交通、金融、证券、保险、税务、电信、移动、教育、军事等行业或领域的信息化建设,并成为大型应用系统建设不可缺少的一环。

序号中间件品牌中间件厂商
1东方通北京东方通科技股份有限公司
2金蝶金蝶中间件有限公司
3中创山东中创软件商用中间件股份有限公司
4宝兰德

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yulu4314yulu4314技术支持, 长春
2023-06-20 13:52
了解一下
wangyu83103wangyu83103工程师, 锦州银行
2023-06-03 18:24
不错
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