自主可控計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

紀(jì) 靜，屈 濤，金 達(dá)，吳金哲，王 巍

中國電子科技集團(tuán)公司 第十五研究所，北京 100083

自主可控計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

紀(jì) 靜，屈 濤，金 達(dá)，吳金哲，王 巍

中國電子科技集團(tuán)公司 第十五研究所，北京 100083

1 引言

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展和計(jì)算機(jī)在惡劣環(huán)境應(yīng)用日益廣泛深入，用戶對(duì)計(jì)算機(jī)的安全性、自主可控性提出了越來越高的要求。目前，關(guān)鍵領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)大多基于國外CPU芯片實(shí)現(xiàn)，在安全可控性方面有較大的隱患，發(fā)展自主可控國產(chǎn)化計(jì)算機(jī)已成為計(jì)算機(jī)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

隨著國產(chǎn)處理器芯片、國產(chǎn)操作系統(tǒng)、國產(chǎn)BIOS等部件技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟穩(wěn)定，基于國產(chǎn)部件研制國產(chǎn)自主可控計(jì)算機(jī)已經(jīng)具備研制條件。從推進(jìn)國產(chǎn)自主可控計(jì)算機(jī)的穩(wěn)定性實(shí)現(xiàn)出發(fā)，基于國產(chǎn)化部件進(jìn)行了國產(chǎn)化計(jì)算機(jī)研制的探索與實(shí)踐，取得了一定的技術(shù)成果，本文就一款基于國產(chǎn)化CPU、操作系統(tǒng)、BIOS部件完全自主研制的計(jì)算機(jī)設(shè)備進(jìn)行技術(shù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，分析說明了國產(chǎn)化自主可控計(jì)算機(jī)的研制及穩(wěn)定性實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)，為今后研制更高性能的國產(chǎn)自主可控計(jì)算機(jī)提供技術(shù)借鑒。

2 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

為滿足市場(chǎng)對(duì)CPU性能的需求，主流國產(chǎn)化CPU廠家不斷推出新的產(chǎn)品，經(jīng)過對(duì)產(chǎn)品性能、芯片成熟度和易用性等指標(biāo)的綜合分析比較，自主可控計(jì)算機(jī)選取龍芯3A多核處理器進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。

龍芯3A的芯片架構(gòu)基于兩級(jí)互連實(shí)現(xiàn)，片內(nèi)集成了四個(gè)64位超標(biāo)量處理器核、4 MB的二級(jí)Cache、兩個(gè)DDR2/3內(nèi)存控制器、兩個(gè)高性能HyperΤransport（HΤ）控制器、一個(gè)PCI/PCIX控制器以及LPC、SPI、UARΤ、GPIO等低速I/O控制器?！?br>