龙芯将两款CPU核开源 助计算机教育从“用”向“造”突破

　　中国计算机课程缺乏系统性和深度

　　中国计算机专业各课程大多独立设计和实施，各门课程独立规划、知识冗余及衔接脱节。计算机专业课程具有很强的系统性，难以分隔，若要真正掌握知识，就必须把所有知识点融汇贯通。

　　袁春风教授在其文章中提到，在国内绝大多数高校开设的课程中，很难找到可以与上述四所美国学校相提并论的有足够份量的关于计算机系统的入门课程……国内绝大多数高校基本上仅是硬件概述，既不会与高级语言编程建立关联，也没有讲清楚CPU与操作系统的关系，对于与编译相关的知识也甚少提及，在硬件设计方面也远远没有达到加州大学伯克利分校CS 61C课程的深度。

　　某种程度上，目前国内高校计算机系统概论、计算机系统入门或导论之类的课程，内容广而不深，什么都讲一点，什么都讲不透。而且在现今的教学体系中，前后课程知识不能有效整合与衔接，课程间知识的重复比较严重，这些因素使得学生难以系统地理解课程知识体系。

　　此外，国内大多数学校的教学课程基本上还是沿用传统的教学理念，没能与时俱进，不像美国那样，可以让学生真正了解如何用硬件描述语言通过FPGA来设计现代计算机硬件系统。因此，中国的计算机组成原理课程相对于与美国的计算机系统教育课程而言，在系统性、广度和深度又都相差很远。

　　缺乏具有工程规模的系统实践

　　在《面向高校系统能力培养的龙芯CPU开源计划》中提到，在现今的教学体系中，更多的是原理性、分析式教学方法，缺乏工程性、综合式教学方法。课程教学往往突出原理性知识的传授，注重是什么，有什么，教学方式趋于死记硬背，计算机体系结构的诸多概念，对于学生教学而言仍然停留在概念阶段。由于计算机系统设计相当复杂，涉及底层的软硬件基础架构，加上往往没有讲授一套有效的工程性构建方法，学生虽然知道基本概念，却通常无法进行实践，基本不具备动手能力。

　　另外，传统实验教学中通常不会涉及较大的工程工作量，而是若干规模相对较小的简单实验，比如做一些简单的CPU指令设计，但却没有能力和配套充足的实验平台去进行一个全系统的学习实践。在缺乏足够的工程工作量的情况下，使得复杂系统中存在的较为深刻的问题难以暴露，并导致学生虽然经过了训练，但却因训练强度不足，不能对系统有较为深刻的认识，无法接触到现代计算机系统结构中的很多经典概念，也就无法完成具有工程规模的系统级开发。

　　相比之下，美国麻省理工学院、加州大学伯克利分校等四所学校在计算机系统入门课程后面都开设了关于数字系统设计的课程，课程内容基本上涵盖了国内数字逻辑电路和组成原理两门课的所有内容，基本上都要求学生用EDA方式设计相对完整流水线的CPU。

　　缺乏具有工程规模的系统实践的直接结果就是国内缺乏拥有设计高性能CPU核的能力的人才，国内绝大多数IC设计公司还是处于购买国外的CPU核开发SOC的阶段。目前为止，仅有申威—某所、龙芯—计算所、飞腾—国防科大拥有自主设计的高性能CPU核。华为购买了ARM v8指令集授权后，计划开发用于服务器的CPU，除高薪聘请欧美人才外，在国内开出百万年薪从国防科大招贤，计算所的毕业生更是被打包式招揽。而宏芯在与IBM合作后，也从计算所拉走了一个团队，并曾高薪从龙芯挖人……这些现象一方面说明上述三家单位在技术上获得了业界普遍认可，同时，这也表明仅有少数大学和科研院所具备培养计算机专业高素质人才的能力。