龙芯2K3000八核ITX主板：基于LoongArch的模块化工业解决方案

近日，眺望电子发布基于八核LA364E架构的全国产龙芯2K3000 ITX板卡。

在嵌入式开发中，平台的选择往往决定着一系列技术路径的走向。当我们面对一款基于全新LoongArch 自主指令集的处理器时，除了关注其硬件性能，更需思考：它对我们的软件栈意味着什么？驱动适配是否完整？工具链是否成熟？系统与中间件的迁移成本又有多高？

模块化设计（如COMe核心板）在硬件层面解决了升级与定制问题，而对软件工程师而言，其价值在于将底层硬件差异封装为标准接口，使得操作系统和上层应用能够实现“一次适配，多处部署”。这大幅降低了在异构平台间移植软件的环境复杂度。

下面通过一张图，快速理解该平台的硬件层次与对应的软件开发生态：

图1：龙芯2K3000 ITX主板系统架构图，展示从应用程序到硬件接口的层次结构。

基于以上视角，我们再来细看这款将模块化与全国产化结合的ITX主板，能为我们的项目带来哪些具体可能性。

一、架构：COMe核心板+ITX载板设计

作为产品核心创新点，眺望电子采用兼容COM Express Type10标准模块化架构，将计算核心与功能扩展彻底分离，打造“即插即用、灵活定制”的工业硬件解决方案：

• 核心板搭载龙芯最新2K3000处理器，定频2GHz，集成LG200 GPGPU核心，84mm*55mm紧凑型尺寸。基于LoongArch自主指令集，摆脱x86/ARM架构依赖，指令系统自主可控，通过安全可靠最高等级Ⅱ级认证；
• 载板严格遵循170mm×170mm ITX标准，通过8kV静电防护、4kV浪涌测试，工业四级隔离防护，丰富外设扩展接口，支持核心板独立升级，大幅降低客户开发与维护成本，研发周期缩短50%。

图2：COMe核心板与ITX载板实物对比，展示模块化设计。

此设计是国产工业板卡从‘能用’到‘好用’的关键跨越，带来了三大革命性优势：

其一，快速升级：未来处理器换代时，仅需更换核心板，载板可重复利用，极大降低客户迭代成本与技术迁移难度。

其二，高可靠性：核心板经过严格测试与防护处理，与载板通过坚固的高性能连接器对接，抗震防松，适用于恶劣环境。

其三，设计简化：客户可基于标准ITX载板快速进行系统集成，或根据需求定制专属载板，缩短产品开发周期。

二、参数规格：ITX-3000资源列表速览

作为龙芯最新一代面向嵌入式与边缘计算的高效处理器，2K3000采用八核LA364E架构，计算性能与能效比大幅提升。ITX-2K3000充分发挥其潜能，接口全面丰富，扩展能力出众。在标准ITX形态上，精心规划了全面的工业级接口：

图3：ITX-2K3000主板接口布局图，标注各接口和组件位置。

• 存储器：核心板默认贴片集成8GB LPDDR4内存颗粒，64GB eMMC存储器以及8MB SPI Flash烧录BIOS启动固件，并在载板设计M.2 KEY-M PCIE NVME硬盘与SATA硬盘接口，保障紧凑的情况下充分满足存储扩展使用。

存储器：
8GB LPDDR4内存	核心板贴片集成，最大可适配16GB工业级
64GB eMMC存储	核心板贴片集成，最大可适配128GB工业级
8MB SPI Flash	核心板贴片集成，UEFI BIOS启动固件
M.2 KEY-M	ITX主板接口，PCIE NVME硬盘
SATA&SATA电源	ITX主板接口，SATA硬盘

• 网络通讯：配备四个独立MAC千兆以太网口，其中2路为PCIE3.0扩展千兆以太网方案，同时支持4G/5G与WiFi6通讯，多种网络组合形态，确保通信安全可靠。

网络通讯：
4*独立MAC千兆网口	GBT 17626.5 4级, IEC 61000-4-2，静电接触8KV，空气15KV
MiniPCIe 5G模块	默认驱动适配：鼎桥MT5710
M.2 KEY-E WiFi6模块	默认驱动适配：AP6275P

• 显示多媒体：支持独立的双路显示输出与音频接口，最大支持3路4K@60fps高清显示输出，其中HDMI与DP接口为同显，满足多屏监控与信息发布需求。

显示多媒体：
HDMI&DP显示	HDMI&DP显示器，同显，DP不可单独使用
eDP显示	FPC 30Pin，适配15.6’BOE 1080P eDP液晶屏，USB触摸
音频接口	MIC&SPK耳机接口

• 工业扩展接口：提供丰富的PCIe、USB、CANBUS、RS485、RS232等工业现场总线接口，兼容多种数据采集卡及传统工业外设，满足复杂场景的扩展需求与系统运行保障。

工业接口：
4路USB3.0&USB2.0	2组双层USB HOST Type-A母座
3路CANFD	J28端子，IEC 61000-4-2
RS485	J28端子，GBT 17626.5 4级
RS232	J28端子，GBT 17626.5 4级
RTC实时时钟	物流原因，需自备组装CR1220纽扣电池
硬件看门狗	通过J6跳线帽短接使能
FAN风扇	核心板必须，可选眺望电子COMe Type10两线散热风扇
Debug调试	TYPE-C调试串口，CH340N TTL转USB方案
供电电源	典型功耗15W，12V5ADC适配器或者J29电源端子输入

• 操作系统：默认搭载UEFI BIOS + Loongnix20.06桌面操作系统，麒麟与其他国产操作系统已规划适配中。

操作系统：
Loongnix	默认搭载：UEFI+Loongnix20.06
银河麒麟	2603主线版本规划中
其他	完善中

三、选型、设计，全链路可控、可靠

3.1 国产化&工业级

从处理器、存储到电源管理、网络PHY，ITX-2K3000关键元器件实现100%国产化选型，保障了从硬件到软件的全栈供应链安全。且所有物料必须满足-40℃至85℃的极端温度范围内稳定运行需要。

同时，为满足用户载板二次开发设计需要，推荐电路与物料采购均可从一站式电子采购商城获取，最大化降低设计门槛与采购难度。

图4：ITX-2K3000主板BOM备料清单，展示电阻、晶振等电子元件信息。

3.2 工业四级隔离防护

板载电源、网络、以及各类现场总线通讯接口均采用了高等级的隔离保护设计，能有效抑制浪涌、雷击、静电和共地干扰，确保在复杂电磁环境下的数据通讯完整性与系统可靠性。

图5：电源输入与保护电路图，包含浪涌保护、滤波等模块。

图6：RS485通信模块电路图，展示UART2接口设计。

四、开箱即用，资料开源

为配合ITX-2K3000主板的使用，提供一站式配件选购方案。包括全金属加固外壳、3C认证宽温电源适配器、专用散热套件、eDP显示套件、5G/WiFi6模块等，用户可快速完成硬件环境部署。

图7：ITX-2K3000主板配套组件，包括散热器、5G模块、触控屏等。

同时，提供完善的开源软硬件设计资料及技术文档，并预装国产操作系统（如Loongnix、麒麟OS），大幅降低开发使用难度。

拥抱广大开发者，迈步走向开放市场，日益成长的生态将加速国产化进程与发展。

图8：ITX-2K3000产品资料文件管理界面，展示文件夹和文档列表。

五、总结

ITX-2K3000全国产工业主板的发布，率先实现“模块化设计 + 全国产 + 宽温 + 高可靠”四大核心技术融合，不仅是公司技术实力的集中展示，更树立了自主可控ITX主板新标杆。

眺望电子将持续深耕，聚焦客户需求进行技术创新，推出更多高可靠、高安全的国产化硬件产品，同时提供载板定制化服务。与合作伙伴深度适配，形成“芯片 - 板卡 - 系统 - 软件”全栈国产化解决方案生态联盟。

广州眺望电子科技有限公司专注于嵌入式处理器模组的研发与应用，提供从硬件设计到驱动开发，系统解决方案的全流程技术支持。更多嵌入式开发实战经验，欢迎在云栈社区交流分享。