中国科学院软件研究所携手超睿科技和芯瞳实现全国产高性能 OpenHarmony 6.0 方案-夜雨聆风

中国科学院软件研究所携手超睿科技和芯瞳实现全国产高性能 OpenHarmony 6.0 方案

近日，中国科学院软件研究所（ISCAS）智能软件研究中心宣布与超睿科技（UltraRISC）及国产GPU厂商芯瞳半导体（Sietium）达成深度合作，共同推出了基于RISC-V架构的全国产高性能OpenHarmony 6.0软硬件解决方案。目前整套方案已经开源到如意社区，拟合并入OpenHarmony RISC-V SIG主线

该方案标志着国产开源操作系统在RISC-V高性能计算领域的又一重大突破，不仅实现了从底层芯片到上层应用的全栈国产化，更在图形处理、内核统一和应用生态方面取得了显著进展。

方案软硬件介绍

本次发布的OpenHarmony 6.0方案，聚合了国内顶尖的软硬件力量，旨在为开发者提供一个高性能、高可用的RISC-V桌面级开发平台。

核心计算平台：搭载超睿科技自研的高性能DP1000八核RISC-V SoC。作为方案的算力核心，DP1000凭借其领先的架构设计与强大的多核并行处理能力，为OpenHarmony 6.0提供了稳健、高效的通用计算底座，完美契合桌面级办公与高负载应用场景。
图形处理单元：搭载芯瞳（Sietium）CQ20系列国产独立显卡，为系统提供卓越的图形渲染和硬件编解码能力。
承载硬件：由超睿科技联合Milk-V打造的Titan系列高性能开发板，专为RISC-V桌面应用场景设计。
操作系统：基于OpenHarmony 6.0（主干版本），集成最新的分布式技术与系统特性。

技术亮点

2.1 RVCK统一内核 (RISC-V Common Kernel)

方案采用了如意社区基于Linux 6.6的RVCK统一内核。RVCK项目是多个国产操作系统例如openKylin, Deepin，openEuler，OpenCloudOS, OpenAnolis的统一上游内核版本，其核心使命是：

统一平台基座：为当前基于不同硬件平台的RISC-V开发生态提供一个标准化的内核平台，有效减少了软硬件适配的复杂度。
深度移植与优化：RVCK项目目前基于Kernel 6.6版本提供了大量的backport以及优化工作，提供了大量的ACPI移植、虚拟化功能补齐、安全提升、压力测试与性能优化工作。

2.2 高性能算力核心：超睿DP1000 CPU

作为本方案的核心心脏，超睿DP1000是一款基于国产工艺的高性能桌面级处理器，具备以下核心技术优势：

极致架构：集成8个UR-CP100四发射乱序高性能处理器核，主频高达2.0~2.3GHz。
卓越性能：实测单核SPECint2006达10.4/GHz，性能表现跻身RISC-V处理器第一梯队。
高速扩展：集成24-lane PCIe 4.0总线（支持16+4+4配置），为显卡、NVMe SSD等外设提供海量带宽。
接口与安全：集成双路DDR4控制器、GMAC千兆网络以及硬件级加解解密模块以及硬件虚拟化支持，确保系统安全高效运行。
高效能比：TDP功耗仅为30W，在提供强大算力的同时保持了极佳的能效表现。

2.3OpenHarmony 6.0

OpenHarmony 6.0 Release在开源鸿蒙本身的弹性部署、异构并行、极简开发的三大特性基础上，带来了大量系统级能力增强，包括更强的UI组件、更灵活的分布式数据管理、更精细的窗口与输入法控制，以及更高效的音视频处理性能。

应用框架：新增了后台服务拓展、权限查询、意图装饰器支持，丰富了互动卡片以及Kiosk模式。
ArkUI组件能力：提升了组件背景沉浸体验，实现了布局策略审计、双栏模式和画布锁定、P3色域和手势坚挺、NDK渲染节点能力等。
ArkWeb内核升级：Chromium升级至132，实现了交互增强。
此外还对窗口与输入法管理、数据分布与软总线、媒体与音频、安全与证书、网络与测试、升级与电源管理等核心系统能力都进行了进一步增强和提升。

2.4 高性能图形之心：芯瞳（Sietium）CQ20系列GPU

为了解决国产RISC-V平台在图形渲染与桌面交互上的短板，本方案集成了芯瞳第二代高性能GPU——CQ20系列。该显卡具备以下关键特性：

卓越架构：基于先进的统一渲染架构（Unified Architecture），具备卓越的3D渲染性能，并完美兼容OpenGL 4.0、OpenCL 1.2及Vulkan 1.3等多种图形API。
Web与在线渲染：支持基于WebGL的在线3D内容实时渲染，使开发者在进行CAD图形渲染、GIS场景渲染等专业操作时，能够获得丝滑流畅的交互体验。
生态兼容：作为首款支持虚幻引擎（Unreal Engine）的国产GPU，CQ20系列在高品质图形渲染领域展现了极强的生态拓展能力。
丰富的产品形态：CQ20提供多种形态（2GB-16GB显存、最多六路输出）以及接口（PCIe, MXM）的显卡产品，适应整机进入不同应用领域。

2.5 国产显卡深度适配与图形加速

在软件所与芯瞳的联合攻关下，成功实现了OpenHarmony图形栈（Graphic Subsystem）在芯瞳（Sietium）CQ20系列显卡上的完整适配。

硬件加速：实现了基于GPU的UI渲染加速，桌面滑动流畅，窗口响应迅速。
多媒体能力：支持H.264等主流格式的硬件解码，轻松应对1080P高清视频播放。
显示输出：支持多屏异显与高分辨率输出，满足桌面办公与行业应用需求。

2.6 高性能桌面基座：Titan系列开发板

作为方案的硬件载体，Titan系列开发板由超睿科技联合Milk-V深度定制的Mini-ITX尺寸产品板，专为高性能RISC-V应用而设计，集成了丰富的接口与扩展能力：

高速扩展：内置PCIe 4.0×16插槽，完美支持高算力芯瞳系列国产独立显卡扩展，释放极致IO性能。
灵活供电：灵活的ATX（高功耗模式）/ DC（低功耗模式）两种供电模式，为Mini-ITX尺寸的板卡适应更多计算场景。
高速连接：提供千兆以太网口、USB 3.0、Audio接口，满足桌面办公与网络环境需求。
开发友好：板载标准JTAG调试接口与丰富的GPIO扩展引脚，为OpenHarmony开发者提供便捷的底层驱动调试与外设开发体验。

2.7 全栈国产化生态构建

本方案是“RISC-V CPU+国产GPU+OpenHarmony OS”全栈国产化路径的成功实践。通过整合软件所（ISCAS）在ArkCompiler、系统框架移植方面的深厚积累，以及超睿科技在硬件设计与BSP适配上的优势，打通了从底层驱动到上层应用的任督二脉，为办公市场提供了一个完全自主可控的高性能选择。