14秒！中国独自のCPU＋OS、飛躍的進歩

1秒、2秒、3秒...北京の情報技術企業の数人の「プログラマー」がノートパソコンの周りに座り、息を止めて集中していた。彼らの心臓は秒針と同期して鼓動しているようだった。

14秒目に、コンピューターのデスクトップが正常に「点灯」し、研究室は突然喜びに満ち溢れました。

単独戦闘から協力へ、同信は業界の上流・下流企業と協力し、国産オペレーティングシステムの開発を共同で推進してきました。

技術の急速な進歩により、国産OSの起動時間は段階的に短縮され、 2022年にはついに14秒まで飛躍的に短縮されました。

2022年3月、Loongson 3A5000クアッドコアプロセッサ、Tongxin UOSオペレーティングシステム、Kunlun BIOSファームウェアを搭載したTongfangラップトップコンピューターは、起動時間14秒という飛躍的な進歩を達成しました。 「中国の核心」と「中国の魂」を体現するコンピューターは、「使える」から「使いやすい」へと移行し、長年インテルとマイクロソフトが占めてきた情報技術業界における中国人の地位を拡大している。

「14秒」に近づくコードの各行には、数世代にわたる「北京のプログラマー」たちの創造性と野心が隠されています。彼らは北京の「ソフトパワー」を代表している。彼らの中には、何十年も闘い続けている白髪の男もいれば、業界に入ったばかりの若者もいる。情報技術の応用におけるイノベーションの連鎖における困難は、並行して機能することで重要なブレークスルーを生み出しています。

ロンソンCPUが「最も暗い瞬間」から脱出

起動速度は、ユーザーにとってのコンピュータのパフォーマンスの第一印象です。 10 年前は、国産のハードウェアとソフトウェアを搭載したコンピューターを起動するのに 10 分以上もかかっていました。

CPU（中央処理装置）はコンピューターの心臓部です。コンピュータの速度を上げたい場合は、まずこのレベルに合格する必要があります。中国には独自のCPUがあるのでしょうか?

持っている。 2002年8月10日早朝、「龍森1号」CPUを搭載したコンピュータの起動に成功し、中国人がコンピュータの製造を輸入CPUに全面的に依存していた歴史に終止符が打たれた。 2010年、中国科学院と北京市政府は、研究開発成果の産業化を加速させることを望み、龍森科技有限公司の設立に共同投資しました。

しかし、それからわずか2年余りで、龍森科技は「暗黒時代」に陥った。

学術的色合いが強い Loongson チームは、常に CPU パフォーマンスの向上に重点を置いており、主流の市場の需要を満たす汎用 CPU の開発が遅れていました。研究開発への多額の投資により同社は財政的に苦しくなり、一時は給与の支払いさえできず、優秀な人材の流出につながった。

「この危機は私たちに現実に直面することを強いた。」創業者の胡衛武氏は、龍森の研究開発スタッフが「ビジネスに参入」し、中国科学院の設立を断念したが、市場の真のニーズに注意を払うことを忘れていたことに気づいた。つまり、組織は変革したが、概念がまだ追いついていないのです。

▲中国科学院計算技術研究所主任エンジニア、龍森の主任設計者胡衛武氏

当時、市場の主流のCPUはマルチコア設計で、Intelはデュアルコアとクアッドコアに注力していましたが、Loongsonは一歩先を行くために8コアの開発を始めました。胡衛武氏は、「数の力」の前提は誰もが強くなければならないことだと認めた。 Loongson には 8 つのコアがありますが、各コアのパフォーマンスは他のコアよりも劣っています。当時、Loongson の CPU は市場に受け入れられませんでしたが、その理由は非常に単純で、使いにくかったからです。

数年にわたる迂回を経て、Loongson は最終的に「地位」を下げ、産業制御分野の CPU に目を向け、その後、それを情報分野に応用することに成功しました。継続的な試行錯誤と反復を経て、Loongsonの収益は2015年に1億人民元を超え、初めて損益分岐点を達成しました。

2015年から2020年にかけて、Loongsonのパフォーマンスは10倍向上し、14秒の起動時間をサポートできるようになりました。起動時間が14秒に短縮された同方コンピュータには、オープンマーケットCPUの主流レベルに近い性能を持つLoongson 3A5000シリーズCPUが搭載されています。

国内のオペレーティングシステムは成熟し始めている

ほとんどのコンピューター ユーザーにとって、Windows オペレーティング システムのクラシック アイコンは記憶に深く刻まれています。 CPU はコンピュータの心臓部であり、オペレーティング システムはコンピュータの魂です。 Loongson が Intel に対してベンチマークされるなら、Microsoft に対してベンチマークできるのは誰でしょうか?

2011年、胡衛武がCPUのさらなる高みを目指していた頃、同心ソフトウェア社の劉文環ゼネラルマネージャーは、ゼロから事業を立ち上げ、国産のオペレーティングシステムを構築することを決意した。

「チップ技術の征服がヒマラヤ登山のようなものだとすれば、国内のオペレーティングシステムの解決はマリアナ海溝の探検のようなものだ。」彼はそれ以前に 10 年以上情報セキュリティ企業に勤務しており、OS のボトルネックを解決できなければ情報セキュリティは単なる机上の空論になってしまうと強く感じるようになりました。

同じ時期に、中国でも同じ理想を持ったソフトウェア企業が数多く誕生しました。しかし、理想は満ち溢れ、現実は乏しい。最初に試した人たちは、国産のオペレーティング システムを搭載したコンピューターは遅いだけでなく、Windows のようにチャットや仕事、ゲームを正常にプレイできないことに気づきました。国内では新しいシステムが次々と登場しているが、これらのソフトウェア企業は技術的なギャップと厳しい市場の選択に直面して次々と倒産している。

困難を一人では乗り越えられません。起動が遅い、バッテリー寿命が短いなどのユーザーの悩みを解決するには、CPU、オペレーティング システム、その他の業界が協力して問題に取り組む必要があります。

2019年に、国内の複数のオペレーティングシステムメーカーが共同で設立した同心ソフトウェアテクノロジー株式会社が、北京経済技術開発区新荘公園に本社を置いて設立されました。また、武漢、上海、広州などに技術サポート機関、研究開発センター、総合ソフトウェア・ハードウェア適応センターを設立した。

単独戦闘から協力へ、同信は業界の上流・下流企業と協力し、国産オペレーティングシステムの開発を共同で推進してきました。技術の急速な進歩により、国産OSの起動時間は段階的に短縮され、2022年にはついに14秒まで飛躍的に短縮されました。

「国内のOSと世界トップメーカーの製品との差は、10年以上から3～5年に縮まった」と劉文環氏は語った。

現在、同心オペレーティングシステムは銀行や通信事業者など多くの主要産業に導入されており、最新の家庭用バージョンも今年初めに発表されました。しかし、新興の国産オペレーティングシステムは依然として上流のオープンソースコミュニティからの「供給カット」のリスクに直面しており、それが業界の持続的な発展に影響を与えています。

「その理由は、国内のLinuxオープンソースシステムのルートコミュニティが海外にあるからです。」劉文環氏は、ルートコミュニティはオペレーティングシステムメーカーが上流のオープンソースコミュニティの制約から解放され、情報セキュリティレベルでより優れた保護を獲得するのに役立つと述べた。比喩的に言えば、「サプライチェーン」も安全でなければなりません。

14秒の起動時間を達成してから2か月後、Tongxinは世界の3つの主要な独立したオープンソースコミュニティをベースにした中国初のデスクトップオペレーティングシステムのルートコミュニティ「Deepinコミュニティ」を立ち上げました。 「ルート」から始めて、オープンソースオペレーティングシステムの開発権と上流コミュニティの優位性を獲得し、世界中の愛好家を魅了して国産オペレーティングシステムにコードとアイデアを提供してきました。

独立した産業チェーンを「育てる」

2014年、中国人に人気があったWindows XPシステムはサービスを停止した。一時期、多くの企業や個人ユーザーが混乱に陥りました。サービス終了後もほとんどの機能は正常にご利用いただけますが、Microsoft の脆弱性修正プログラムやシステムアップグレードのサポートは利用できなくなるため、ウイルスやハッカーの攻撃に対して脆弱になります。

6年後、Windows 10 が廃止されたときにもまったく同じ状況が発生しました。これにより、北京が独立した情報・イノベーション産業システムを構築する意欲がさらに刺激された。

カレンダーは30年前に遡ります。中国科学院の博士課程の学生だった胡衛武さんは、実験のために海外から導入されたばかりの高性能コンピューターを使う必要があった。しかし、このパソコンのパスワードは外国人の手に渡っており、使用時にはガラス張りの部屋の中で監視・操作しなければならなかった。

この光景は彼の心に深く刻み込まれた。そのため、Loongson が創業したばかりの頃は、考えられるあらゆる有名企業が Hu Weiwu を訪れ、技術ライセンスの協力について話し合いました。 「私はこれらの行動を『武器を引き渡せ、だが私を殺さないでくれ』と理解している！」彼は、技術ライセンスの背後に、ロンソンが革新と開発の能力を放棄する意図があることに気づき、断固として拒否した。

30年後、赤い服を着た青年は白髪の男になり、胡衛武はもう一つのより徹底的で困難な「起業」を始めました。

世界の情報産業は、主に命令セットとチップ設計に基づく 2 つのエコシステム、Wintel (Microsoft-Intel Alliance) と AA (Android-ARM) に基づいて構築されています。それらに一致する CPU を生産したい場合は、まず命令セットの「認可」を取得する必要があります。

「完全に独立した革新的なCPUを作りたいのであれば、命令セットの基盤となる技術レベルでも独立性を実現する必要があります。」 2021年、Loongson TechnologyはLoongson独立命令システムアーキテクチャLoongArchを正式にリリースし、エコシステム構築において大きな技術的進歩を達成しました。これは、Loongson Technology が、独立した情報技術システムと産業エコシステムの構築において、後続の開発から完全に独立した開発へと移行したことを示しています。

14 秒の起動時間をサポートする Loongson 3A5000 は、LoongArch 独立命令システム アーキテクチャを使用し、外部認証を必要としません。

次々と革新的な進歩を遂げ、北京の情報通信技術産業チェーンが強化され、ZTEデータベース、国科天機航空電子バスプロトコルチップ、青騰クラウドセキュリティなど、数多くの世界標準製品が誕生し、国内の情報技術システムが初歩的に形成された。北京経済技術開発区の銅明湖畔にある国家情報通信技術パークには、国内有数の情報技術企業の90％以上が集まっており、高性能チップ、オペレーティングシステム、データベース、完全な機械端末、システム統合、ネットワークセキュリティサービスなど、産業チェーン全体をカバーする情報通信技術産業チェーンを形成しています。

▲北京経済技術開発区国家情報技術パークにある同心ソフトウェアテクノロジー株式会社の「生態適応・派遣センター」

「ある製品は豚を育てるのに似ていて、1年で屠殺して食べることができます。また、ある製品は牛を育てるのに似ていて、3年で畑を耕して働くことができます。私たちの製品は子供を育てるのに似ていて、有用な材料に成長するまでに20年かかります。」胡衛武氏は技術革新を「子育て」に例え、情報技術のブレークスルーの困難な過程を鮮明に凝縮し、情報イノベーション産業の自立にはまだ長い道のりがあることを指摘した。

長年にわたり努力を続けてきた「北京のプログラマー」たちは、国際最高水準に匹敵し、中国経済のデジタル化と産業チェーンのアップグレードのための強固な「基礎」を築くために、さらに大きな革新的躍進を遂げる必要がある。