项目背景:在国家“九五”、“十五”、“十一五”期间获得了国家科技部等部委的大力支持,北大众志承担了科技部863计划、国际合作计划以及“核高基”科技重大专项的多项项目和课题,成功研制出具有完全自主知识产权的“北大众志UniCore系列CPU”及“北大众志-863系统芯片”。目前,北大众志自主CPU系统芯片及基于该芯片的千元低成本笔记本计算机已全面进入市场,其探索出的产、学、研、用相结合的发展模式被视为成功的范例。
微处理器是计算机系统及各类电子设备的核心,其设计和制造能力是国家科技竞争力的体现,研制有自主知识产权微处理器的计算机产品是国家意志的体现。然而,少数发达国家和跨国公司以强大的经济和人才优势,控制着核心技术,掌握着制定标准和规范的实际权利,信息产品的价格壁垒和部分技术与产品的垄断性成为日益加大的“数字鸿沟”的重要原因。
为了打破国外垄断,消除“数字鸿沟”,北大众志承担起研制具有完全自主知识产权的CPU及基于该芯片的低成本电脑的重任。1999年,北大众志研制成功中国第一套支持微处理器正向开发的软硬件协同设计平台和基于自主指令系统标准的16位CPU,成为“中国芯”的重要发源地。
2009年推出的北大众志PKUnity-3(SK)CPU产品是目前国际上为数极少的可提供“单芯片个人计算机”主板解决方案的系统芯片,也是目前中国唯一一颗面向低成本计算机系统设计的CPU芯片产品。
2009年5月采用北大众志自主CPU的北大众志A25系列计算机被遴选为首批国家自主创新产品。
2010年至2011年北大众志将开发更高性能的PKUnity-3(65)系统芯片、PKUnity-4D双核系统芯片,同时基于x86指令系统的自主PKUnity-86系统芯片及PKUnity-4HD异构双核系统芯片也将投放市场。
北大众志CPU的产业化,是我国自主知识产权CPU芯片发展中一次质的飞跃。它对于打破国际技术垄断,推进我国信息产业从“中国制造”向“中国创造”跨越具有重要意义,对通过自主创新缩小“数字鸿沟”,特别是为信息技术在我国尤其是农村地区的推广将产生深远影响。从自主研制到完成创新成果的市场转化,产生经济效益,以“北大众志”为代表的国产CPU走出“温室”,与国际同类产品在市场上开展竞争,标志着一条自主知识产权的IT产业链已经正式启动,形成国产关键技术的强大推动力,这势必会大力推动我国以自主创新CPU为核心,从芯片、操作系统到应用软件、整机系统完整产业链的发展和壮大。
在“5·12汶川地震”后第一批援建的北川中学、花荄中学、绵阳科技城中学、东汽中学等电子教室全部采用了北大众志计算机。全国政协副主席、科技部部长万钢这样评价:“灾区的中学生们在网络世界中遨游,自主创新为农村孩子构建了通向信息时代的通途,这就是自主创新的魅力,最酷的技术。”
北大众志自主CPU和计算机的应用实践表明,基于自主CPU的低成本计算机在教育、政务、企业、农村、金融等信息化领域有着广阔的应用前景;面向特定需求的计算机应用开发国产CPU不仅避免了在国际巨头制定的商业规则下与其拼单一技术指标,而且可以充分发挥本土优势,直接针对我国信息化建设中的具体需求,开发出具有综合竞争力的CPU系统芯片和整机产品。
目前,基于北大众志PKUnity-3(SK)国产CPU已经形成十多款系列整机,包括笔记本电脑、安全微工作站和PC-TV一体机等。安全微工作站是北大众志针对国家信息化的现实需求研发的一种融合PC机和网络计算机特征的新型产品形态,可基于国产CPU独立运行Linux操作系统,支持多种流行计算模式无缝融合,有效支持多网安全隔离,具有速度快、效率高、安全性强等特点。低成本笔记本电脑可有效支持办公处理、上网浏览、邮件收发、即时通讯,能够很好地支持多媒体。内置H.264编解码器可支持视频通话或监控,其自带多语词典和书库可满足不同消费群体需求。
北大众志系列CPU系统芯片产品不仅集成度高,功能全,而且功耗低,无需安装散热风扇,用该系列芯片开发的计算机能够大幅降低主板面积和整机大小,更易形成超轻超薄的整机系统设计方案,而且可有效规避配套外围芯片断货或停产的风险。由于是自主开发,因而整机成本控制能力很强,在同等性能下,价格是市场上其他同类产品的二分之一到三分之二。
为了保持北大众志安全适用计算机的市场竞争力,北大众志CPU芯片的研发和应用始终坚持以市场为导向,目前,在安全适用计算机领域,北大众志已经有能力在产业化一代自主CPU的同时,面向未来的应用领域储备一代,并研发新一代。目前,北大众志自主CPU系统芯片及其衍生的计算机系统已经实现批量生产,在教育、政务、企业、酒店、医疗等信息化领域得到应用,用户遍及各省、区、市,终端用户累计达到100万台以上。
北京大学校长助理、信息科学与技术学院教授、博士生导师,北京大学微处理器研究开发中心暨教育部微处理器及系统工程研究中心主任兼计算机系统结构研究所所长。曾获得北大优秀教师、教育部跨世纪优秀人才、北京市“五四”奖章等多项奖励。
在国内率先倡导采用软硬件协同设计的方法开发具有自主指令系统的微处理器,2009年推出的北大众志“天道”CPU产品是面向低成本计算机系统设计的CPU芯片产品。