《工业控制计算机》2023年第36卷第1期随着信息技术的快速发展及信息化建设的不断深入，计算机已成为人们日常生活、工作必不可少的工具，但在党政军及关系国计民生的重要领域中超过80%的信息系统依赖于国外技术、产品及服务［1］，信息化核心能力不强、核心技术受限于人，信息安全得不到保障，严重威胁着国家安全。当今国际形势变幻莫测，信息安全问题日益凸显，尤其是“棱镜门”事件的爆发，更是为我国的信息安全问题敲响了警钟。在加快信息安全建设过程中，为保障我国信息安全建设，对信息安全产品的国产化程度要求越来高。尤其是国内党政、金融、军工、通信等特殊领域，数据计算、处理等方面，对系统关键软硬件的自主可控及安全可信需求变得愈加重要，发展自主可控计算机是保障国家信息安全的基础和必要条件。1申威处理器及套片1.1申威处理器申威处理器或申威CPU是在国家“核高基”重大专项支持下，采用自主指令集设计，具有完全自主知识产权的处理器。本文所阐述的全国产化计算机基于申威最新一代申威831［3］桌面版处理器设计。申威831处理器是一款64位字长的RISC架构处理器，计算核心采用申威Core3B，采用短向量加速计算技术提高整数和浮点运算性能；单芯片集成了8个同构的申威Core3B核心（计算核心，最高主频2.5GHz）、1个主动安全处理器核心（管控核心）、16MB的三级共享Cache、两路72位（含8位ECC）DDR4存储控制器通道、两路PCI-E4.0接口、支持符合IEEE1149.1标准的JTAG测试接口；提供3路I2C接口、1路SPI接口、1路UART接口、1路LPC接口及1套GPIO接口。申威831处理内部结构如图1所示。1.2申威套片申威ICH2套片是一款完全自主设计的系统芯片［2］，可实现计算平台的外围安全IO接口的扩展，ICH2套片内部集成可旁路的PCIE交叉开关，上行支持1个PCIE×8，下行最多支持3个PCIE×8接口，或者1个PCIE×8+4个PCIE×4的扩展；集成SATA3.0控制器，提供3个SATA3.0接口；集成2个10/100/1000M自适应以太网GMAC接口，支持IEEE802.3标准和以太网标准；集成USB控制器，支持6个USB3.0接口；集成AC97声卡接口，提供5.1声道；集成高性能独立显卡模式的GPU/VPU，配备专用的DDR3显存，支持1080P高清显示，提供多通道DMA控制器，低速输入输出部件（包括AC97、UART、I2C、SPI、PS/2、LPCHost、GPIO及可编程中断控制器）及系统控制部件等，适用于国产化、高安全系列产品的设计开发。申威ICH2套片内部结构如图2所示：图2申威ICH2套片内部结构图2硬件设计2.1计算机组成...
