14秒！中國人自己的CPU+操作系統，實現一次飛躍

1秒，2秒，3秒……幾家北京信創企業的“碼農”圍坐在一臺筆記本電腦前，屏住呼吸，全神貫注，心臟仿佛都隨秒針同頻跳動。

到了第14秒，電腦桌面順利“點亮”，實驗室里頓時一片歡騰。

從各自為戰，到攥指成拳，統信聯合產業上下游企業，協同推進國產操作系統研發。

技術快速迭代中，國產操作系統開機時長一步步縮短，終于在2022年實現14秒飛躍。

2022年3月，搭載著龍芯3A5000 4核處理器、統信UOS操作系統、昆侖BIOS固件的同方筆記本電腦實現14秒開機時長的飛躍性突破，代表著“中國芯”“中國魂”的計算機正從“可用”邁向“好用”，在英特爾、微軟占據多年的信息技術產業江湖里拓展著中國人的一席之地。

向“14秒”飛躍的每一行代碼里，暗藏著幾代“北京碼農”的創意與雄心。代表北京“軟實力”的他們，有的已是奮戰幾十年的白發先生，有的還是剛剛入行的翩翩少年，信息技術應用創新鏈條上的一道道難關，正在他們的并肩奮戰中取得關鍵性突破。

龍芯CPU走出“至暗時刻”

開機速度是計算機性能給使用者留下的第一印象。10年前，打開一臺搭載著國產硬件、軟件的計算機，需要10分鐘、甚至更長時間。

CPU（中央處理器）是計算機的心臟，想要給計算機提速，勢必先過這一關。中國人有自己的CPU嗎？

有。2002年8月10日凌晨，安裝著“龍芯1號”CPU的計算機成功啟動，終結了中國人完全依靠進口CPU制造計算機的歷史。2010年，中科院與北京市攜手出資成立龍芯中科公司，期望研發成果加速產業化落地。

但是，僅過了兩年多，龍芯中科便陷入“至暗時刻”。

學術味很濃的龍芯團隊一直將目光聚焦在提升CPU性能上，遲遲沒有拿出符合市場主流需求的通用CPU。研發的高投入，讓公司資金吃緊，甚至一度開不出工資，導致人才流失。

“這次危機逼著我們認清了現實。”創始人胡偉武意識到，“下海”創業的龍芯研發人員放棄了中科院的編制，卻忘了關注市場的真正需求。也就是說，組織上雖然轉型了，但觀念還沒有跟上。

中科院計算技術研究所總工程師、龍芯總設計師胡偉武

當時，市場主流CPU是多核設計，英特爾主打雙核、四核，龍芯為了技高一籌，做起了八核。胡偉武坦言，“人多力量大”的前提是每個人都得強，龍芯雖然是八核，但每核的性能都不如人。龍芯的CPU在當時不被市場接受，原因很簡單——不好用。

走了幾年的彎路，龍芯終于放下“身段”，將目光投向工業控制領域CPU，之后又在信息化領域成功應用。在不斷試錯和迭代中，龍芯在2015年收入破億元，首次實現盈虧平衡。

2015年到2020年，龍芯性能提高了10倍，這才有了支撐14秒開機的可能。開機時長縮短至14秒的同方電腦，所搭載的CPU正是龍芯3A5000系列，其性能已經逼近開放市場CPU的主流水平。

國產操作系統初長成

對于廣大計算機用戶來說，Windows操作系統的經典圖標深深刻在了記憶中。CPU是電腦的心臟，操作系統則是靈魂。如果說龍芯對標的是英特爾，那么誰能對標微軟？

2011年，當胡偉武正在為更高水平的CPU奮力一搏時，統信軟件公司總經理劉聞歡決定從頭創業，打造國產操作系統。

“如果把攻克芯片技術比作攀登喜馬拉雅山，解決國產操作系統就是探索馬里亞納海溝。”在此之前，他在一家信息安全企業工作了十幾年，愈發感覺到倘若解決不了操作系統瓶頸，信息安全只能是紙上談兵。

同一時期，中國誕生了一批抱著同樣理想的軟件公司。但理想豐滿，現實骨感，第一波嘗鮮的人發現，搭載國產操作系統的計算機不僅速度慢，更無法如Windows一樣正常聊天、辦公、打游戲。雖然不斷有國產新系統上線，但面對技術的差距和市場的殘酷選擇，這些軟件企業接二連三地倒下。

攻克難關無法靠一己之力解決。要解決開機慢、續航短這些用戶痛點，必須CPU、操作系統等行業聯合攻關。

2019年，國內多個操作系統廠家聯合組建的統信軟件技術有限公司成立，總部就設在北京經開區信創園，并在武漢、上海、廣州等多地設立技術支持機構、研發中心和通用軟硬件適配中心。

從各自為戰，到攥指成拳，統信聯合產業上下游企業，協同推進國產操作系統研發。技術快速迭代中，國產操作系統開機時長一步步縮短，終于在2022年實現14秒飛躍。

“國產操作系統與國際頂尖廠商產品之間的差距，已經從曾經的10年甚至更長縮減到了3到5年。”劉聞歡表示。

如今，統信操作系統已經在銀行、電信運營商等多個重點行業落地，最新的家庭版也在今年年初亮相。但新生的國產操作系統，仍面臨上游開源社區“斷供”風險，進而波及到產業的可持續發展。

“究其原因，是國內基于Linux開源系統的根社區在國外。”劉聞歡說，根社區能助力操作系統廠商擺脫上游開源社區的掣肘，在信息安全層面獲得更好的保障。形象地說，就是“供應鏈”也要安全。

實現14秒開機后兩個月，在立足全球三大自主開源社區基礎之上，統信發布了中國首個桌面操作系統根社區“深度（deepin）社區”，從“根”出發，掌握開源操作系統的發展權、上游社區主導權，吸引全球愛好者為國產操作系統貢獻代碼和創意。

“養”出自主化產業鏈

2014年，受國人追捧的Windows XP系統停止服務，一時間，大量企業和個人用戶亂了陣腳。雖然停服后多數功能仍然可以正常使用，但無法獲得微軟漏洞補丁和系統升級支持，很容易受到病毒和黑客攻擊。

6年后，Windows 10停服，上演了一模一樣的情形。這更加激發了北京打造自主信創產業體系的動力。

日歷翻回到30年前，還是中科院博士生的胡偉武因為實驗需要使用剛剛從國外引進的高性能計算機，但這臺計算機的密碼掌握在外國人手中，使用時需要在一個玻璃房子里被監視操作。

中科院計算技術研究所總工程師、龍芯總設計師胡偉武接受央視專訪

這個畫面深深刻在了他的心里。所以，在龍芯剛剛起步的時候，凡是能想到的知名公司，都來找胡偉武談技術授權合作。“我把這些行為理解為‘繳槍不殺’！”他看到技術授權背后，是讓龍芯放棄創新研發的能力，因此果斷拒絕。

30年后，當年的紅衣少年變成了白發先生，胡偉武啟動了又一次更徹底、更艱難的“創業”。

全球信息產業主要構建在Wintel（微軟英特爾聯盟）和AA（安卓ARM）兩大基于指令集及芯片設計的生態體系上，想要生產與其相匹配的CPU，先得拿下指令集“授權”。

“要想做完全自主創新的CPU，必須在指令集這個底層技術層面也實現自主。”2021年，龍芯中科正式發布龍芯自主指令系統架構LoongArch，實現其生態建設的重大技術突破，這標志著龍芯中科在自主信息技術體系和產業生態建設方面從跟隨式發展走向完全自主發展。

支持14秒開機時長的龍芯3A5000，正是采用LoongArch自主指令系統架構，不再需要國外授權。

一個接一個的創新突破，淬煉著北京信創產業鏈：中興數據庫、國科天迅航電總線協議芯片、青藤云安全等一批全球對標產品誕生，國產信息技術體系初步成型，北京經開區通明湖畔的國家信創園，已集聚全國90%以上的信息技術頭部企業，形成覆蓋高性能芯片、操作系統、數據庫、整機終端、系統集成、網絡安全服務等全產業鏈的信創產業生態。

北京經開區國家信創園統信軟件技術有限公司“生態適配調度中心”

“有些產品像養豬，一年就能出欄吃肉；有些產品像養牛，三年就能犁地干活了；我們的產品像養孩子，得養二十年才能成材。”胡偉武把技術攻關比作“養孩子”，生動濃縮了信息技術突破的艱難過程，也預示了信創產業自主化依然任重道遠。

奮戰多年的“北京碼農”們，仍需要以更大力度的創新突破，才能對標國際一流，為中國經濟數字化轉型和產業鏈升級鑄就堅實“底座”。