1 关键器件与操作系统自主可控

1.1 处理器选型

在研制新一代自主可控继电保护装置测试装

备时，选取性能优良、安全可靠的处理器具有重

要的意义。目前国内获得授权开发 CPU 的厂家多

达 200 家，发展较好的 CPU 有龙芯、全志 T3 、申

威和飞腾等。龙芯处理器是我国最早研制的高性

能 CPU 系列，基于 MIPS 架构形成了自主指令集

LoongISA ，龙芯打造了端到云开放的全产业链

生态体系，广泛应用于军工、宇航、石油勘探等

领域；全志 T3 芯片为四核处理器，具有稳定可

靠的工业级产品性能和低功耗的特点，适用于电

力行业和工业控制领域；申威处理器指令集基于

Alpha 进行扩展，并成功应用于国产超级计算机

中，但指令集和微结构已经不再更新；飞腾处理

器由国防科技大学研究团队创造，获得了 ARM

指令集授权，具备生态健全、安全性高的特点，

广泛应用于笔记本和服务器。

从芯片的性能、 IP 核授权形式、处理器核心

架构、指令集开放性及应用领域等方面对处理器

进行选型。并结合新一代自主可控继电保护测试

仪的应用场景和功能需求，将龙芯 2K1000 处理

器作为新一代自主可控继电保护装置测试装备的

核心处理器。

1.2 FPGA 选型

现场可编程门阵列（ FPGA ）已成为数字系

统中的通用组件，其内部具有极其丰富的布线资

源。 FPGA 是在硅片上预先设计实现的一种半定

制电路，可根据需求配置为指定的电路结构，有

效弥补了定制电路的缺点。 FPGA 在数据采集、

电平接口、数字信号处理和接口逻辑等方面有着

广泛的应用，但国产 FPGA 在高端半导体设备和

材料领域的应用存在自主可控程度低、国产化率

不高等问题。随着国家电网公司和南方电网公司

提出全面开展安全可控智能变电站二次系统建

设，并相继颁发多个文件规范，变电站相关设备

选用国产 FPGA 成为一种趋势。

FPGA市场一直被国外厂家所占有，其中