信创基础知识

母鸡雪白 2023-10-23 15:02:16  52223

分类专栏：资讯

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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