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工业自主化的“火车头效应” 由龙芯&华龙讯达一起启动
相信大家都听过“火车跑得快,全靠车头带”这句话。同样,工业自主化也需要这样的“火车头”来带动。
工业控制系统是工业生产制造的“大脑”,是制造业高质量发展的关键支撑,其自主创新发展水平直接关系到国家的基础设施安全和生产安全。近期,国内外频繁出现的工控系统安全事故以及工控系统信息安全的发展趋势,表明了工控系统自主化安全防护的重要性。
所以如今的工业自主化,问题不是该不该做,而是该怎么做?
要想工业自主化,离不开一个必要条件——核心部件CPU的升级。
近期,2024龙芯工业生态大会在南京扬子江国际会议中心成功召开。会上,龙芯中科技术股份有限公司董事长胡伟武重点介绍了龙芯高性能通用CPU、嵌入式SOC、MCU研发及软件生态建设进展。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。
值得注意的是,作为龙芯中科多年亲密的战略合作伙伴,华龙讯达在此次大会上展示了基于龙芯处理器的大中小型全国产PLC,以及基于开放鸿蒙研发的华龙工业操作系统HualongOS。这些创新技术和产品让我们清晰地看到了工业自主化的升级之“道”。
龙芯中科+华龙讯达这一组合方式将起到工业行业的“火车头”效应,为前进中的智能制造,探索出一条更高效的路径。
01龙芯中科
让工业自主化安全、快速的行驶
要实现工业自主化,首先我们需要直面一个事实,工业自主化的企业必须要行驶在国产CPU构建的安全、快速的“铁轨”上。
这是由行业基本规律所决定的。
中国不缺产业,但自己的产业生态体系不完善,有的是国外生态的进一步延伸发展,关键核心技术受制于人,这已成为制约我国经济高质量发展的瓶颈。中国工程院邱志明院士表示:“CPU芯片是工业控制系统的核心器件,关系到工业生产的安全、稳定。只有掌握信息产业底层的核心技术,破解’卡脖子’难题,并基于该指令系统打造独立自主的信息技术体系和产业生态,才能切实守卫工业产业安全体系。”
可以说,要想真正实现工业领域的自主可控,基于自主CPU是前置条件。
那么,适配工业自主化的的自主CPU,龙芯是如何做的呢?
经过二十多年,龙芯已探索出一条通过设计优化、工艺升级“Tick-Tock”迭代升级的演进路径。目前,龙芯3A6000桌面CPU达到了X86处理器14纳米工艺性能、龙芯3C6000服务器CPU达到X86处理器10纳米工艺性能,即将推出的3B6600桌面CPU可达到7纳米工艺下X86处理器性能。
龙芯中科技术股份有限公司董事长 胡伟武
龙芯中科技术股份有限公司董事长胡伟武更是表示:“龙芯的发展目标是要构建与X86体系、ARM体系并列的第三套自主信息技术体系。”
首先,自研指令集架构。
指令集系统是CPU的核心,不能依赖境外技术授权,目前桌面计算机是X86指令集架构体系的天下,移动端是ARM指令集架构的王朝。国内芯片企业发展芯片主要依靠购买国外授权为主,区别只是谁用X86,用ARM授权的问题。在2020年,龙芯推出了完全自主指令集架构:龙架构(LoongArch),龙架构不是MIPS,也不是其他指令系统授权,而是完完全全脱离授权的自主研发指令集。
其次,补全生态短板。
国产自研芯片面临的最大问题在应用软件层面。龙芯目前主要从三个方面补全龙架构生态建设。第一,夯实基础,建成与X86、ARM并列的Linux基础软件体系,目前已经得到国内统信、麒麟、微信、腾讯会议等基础软件企业的支持。第二,广泛兼容,通过高效二进制翻译运行X86及ARM应用。第三,自主应用,如今龙芯马上就要推出龙芯基础版操作系统,并逐渐实现了对鸿蒙等自主操作系统的兼容,彻底解决无休止的适配问题以及操作系统升级后的应用兼容问题。
胡伟武强调:“做第三套生态,必须有自己的指令系统,才能得到一定程度的认可。就好比,我们可以用英文写文章,但不可能基于英文构建我们中华民族文化,民族文化必须是基于汉语的。”
龙芯中科技术股份有限公司副总裁 杜安利
如今,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。龙芯中科技术股份有限公司副总裁杜安利介绍,龙芯自主工业产品,包括但不限于三大类:首先基于龙架构的工业PC和服务器;第二,工业控制与网络通信产品,包括交换机、网关、专网设备等。第三,是工业安全产品,用来保障工业信息安全体系化建设。
在此次大会上,龙芯中科联合的37家生态伙伴发布了基于LoongArch架构的数十款工业系列产品,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。龙芯正与生态伙伴儿们一起,夯实我国自主工业软、硬件生态体系。
总结一下,就像专为绿皮火车设计的轨道,无法承载高铁的通行需求,国外设计的芯片,没法保证工业的自主可控,龙芯的出现让工业领域有了能够安全、快速行驶的“轨道”根基。
02携手华龙讯达
引领工业自主化的发展
有了自主的可控的芯片,那么如何在工业领域落地呢?
杜安利在大会上指出,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。
在众多合作伙伴中,龙芯与华龙讯达在工业控制领域的深度合作堪称典范。
华龙讯达是国内少有的能在工控领域做得非常深的企业,华龙讯达从2005年开始研发第一代工业自动化控制系统,如今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。
华龙讯达CEO 龙小昂
华龙讯达CEO龙小昂介绍说,之前全球工业控制系统基本都基于X86、ARM架构。而国内工控系统机器端,90%以上都采用了国外芯片。这是工业控制系统最底层的“卡脖子”技术,也是PLC信创最需要“攻克”的目标。
在2018年,为了攻克国产中大型高性能可编程逻辑控制器(PLC)的研发攻关,华龙讯达与龙芯中科深度合作。在2022年,华龙讯达突破了基于国产芯片、国产操作系统的工业精准控制和高速通信的技术难题,通过芯片指令集与代码级的深度融合,研发成功国产PLC 8010,彻底摆脱国外依赖,达到国外同类产品水平。
在此次大会上,以华龙讯达国产PLC控制器为代表的新质工控成为了全场关注的焦点。华龙讯达集中展示了基于龙芯处理器的工控特色产品、方案,新品JIC PLC 2010正是凝聚了华龙讯达在工业自动化领域的深厚经验积累的匠心之作。
龙小昂表示:“如今,基于龙芯的国产工控品牌在技术、性能上逐步接近甚至超越海外品牌,同时在价格、本地化服务、响应速度等方面具有明显优势。”
如今,华龙讯达基于龙芯的“龙架构”的工控产品已经成功落地与广泛应用,这标志着双方在工业领域的崭新征程已正式开启。
不难想见,在龙芯这样一颗国产上,工业领域的算力需求和智能业务应用,都可以畅通无阻地飞驰,抵达每一个用户身边,助力智能制造的最终实现。
03合作共赢
构建工业生态联盟和标准建设
我们知道,当一个领域发展达到一定水平之后,想要实现“超车”,难度会指数级增加。
龙小昂说,“要想超过国外在工控领域这么多年的积累,常规模式是不可能的。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,这样才能实现弯道超车。”
打通OT和IT融合,华龙讯达并不是简单的采集数据,而是从指令级打通,再控制指令之间的融合,包括智能发挥数据价值,管理直达设备。在华龙讯达的展台,就给我们展示了这个融合的方案:你只要下一个订单,数据会传到云上,机器就会知道你下什么订单,立刻给你生产产品,实现云边端的协同。笔者也在现场体验了这个解决方案,非常的智能化。
另外,华龙讯达还在展台展示了新一代具身智能v2.0版机械臂,包含本体、电机、驱动器、HualongOS示教器、小型PLC组成全套方案,具备智能开放的特点,而且价格只需3.5万元左右,相比传统封闭1.0版本的5.6万元左右,可为客户节约近40%的成本。
龙小昂肯定了这多年龙芯在双方合作中的贡献,他表示,龙芯如今在生态方面的支持越来越全,对我们的创新支持非常大。
同时,龙小昂也对双方未来的合作寄予了很高的期望,龙小昂认为,国内芯片企业多是采用嵌入式芯片或ARM授权的芯片,在性能和可靠性上很难满足工控领域大型PLC的要求,龙芯自主研发的龙架构产品,非常符合工业领域自主可控的需求,双方将进一步加深合作,助力工业实现真正的自主可控。
展望未来,龙小昂接下希望与龙芯能够共同前行,也希望龙芯能够以LoongArch自主指令系统为原点加速发展自主生态,不仅建立产业联盟,还要建立开发者应用联盟,共同完成工业生态建设使命。同时还希望与龙芯能够一起构建中国工业自主化标准,以丰富的自主产品和解决方案服务产业高质量发展。
而今,站在工业自主可控的大浪潮门前,龙芯和华龙讯达已经启动了很好“火车头效应”。智能制造的列车,将加速驶向下一站,驶向智能时代的星辰大海。
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关于我们
华龙讯达是国家级专精特新重点“小巨人”企业,二十年致力于工业自动化控制技术的研发,打造开放式自动化控制系统。我们的产品范围包括全自主华龙可编程控制器--JIC PLC、I/O、驱动、总线、HualongOS华龙工业操作系统、华龙工业自动化平台软硬件产品,适用于各个行业领域。我们始终坚持“筑基新型工业化”理念,为各行业客户提供设备级、产线级和工厂级自动化控制解决方案。公司拥有自主知识产权和专利400多项,被工信部评为两化融合管理体系贯标试点企业,荣获工信部制造业与互联网融合发展试点示范、物联网示范、新一代信息技术与制造业融合发展试点示范等奖项。为新能源、航空、汽车、交通、医药、装备制造等行业提供数字化转型服务。
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