前言： CPU和操作系統(tǒng)是一個(gè)國家信息產(chǎn)業(yè)的底座，而底座之下的是芯片架構(gòu)及其指令集、CPU設(shè)計(jì)工具、以及芯片制造工藝等更為核心的底層技術(shù)。 ? 雖然目前龍芯在性能上英特爾主流CPU產(chǎn)品還至少有3-4年的差距，但其意義和價(jià)值不僅僅在于性能。 ? ? ?

作者?| 方文三 ? ? ?

100%自研的新一代龍芯處理器發(fā)布

今年八月，我國新一代四核處理器龍芯3A6000基于龍架構(gòu)成功流片。

經(jīng)過相關(guān)測試，該處理器的總體性能可與英特爾2020年上市的第10代酷睿四核處理器相媲美。

今年11月28日，我國自主研發(fā)的新一代通用CPU[龍芯3A6000]正式發(fā)布。

[龍芯3A6000]是真正意義上的[國產(chǎn)全自研]CPU，采用我國自主設(shè)計(jì)的指令系統(tǒng)和架構(gòu)，無需依賴任何國外授權(quán)技術(shù)，是我國自主研發(fā)、自主可控的新一代通用處理器。

它是龍芯第四代微架構(gòu)首款處理器，面向高端嵌入式計(jì)算機(jī)、桌面、服務(wù)器，采用自主龍芯指令集，性能達(dá)到國際市場主流水平。

采用了12nm工藝，工藝與上代3A5000相同，微架構(gòu)內(nèi)核從龍芯3A5000的LA464升級到了第四代LA664。

每個(gè)龍芯3A6000處理器擁有4個(gè)LA664核心，支持128位向量處理擴(kuò)展指令（LSX）和256位高級向量處理擴(kuò)展指令（LASX）。

·支持同時(shí)多線程技術(shù)（SMT2），提供4核心8線程配置。

·主頻為2.5GHz，三級緩存為16MB，內(nèi)部集成了雙通道DDR4-3200內(nèi)存控制器。

·單核性能能夠達(dá)到i3-6320或R3 4350G的水平，多核性能則能達(dá)到i5-7400或R5 1400的水平，綜合性能則與i7-7700T相當(dāng)。

可以說，[龍芯3A6000]在IPC性能方面具有不小的優(yōu)勢，甚至能與英特爾主流的12、13代酷睿處理器相媲美。

此外，龍芯中科還計(jì)劃推出移動(dòng)端處理器[龍芯2K3000]。

這顆芯片采用LA364微架構(gòu)以及LoongArch龍架構(gòu)指令集設(shè)計(jì)，支持最多8核心8線程，單核性能媲美桌面級的龍芯3A6000，并支持豐富的拓展功能，同時(shí)集成了LG200 GPU核心。

這顆芯片支持OpenGL 4.0圖形渲染以及OpenCL 3.0的通用計(jì)算和AI加速等功能。

在底層架構(gòu)上已實(shí)現(xiàn)零的突破

龍芯3A6000處理器采用龍芯中科自主的LoongArch龍架構(gòu)指令集。

這套指令系統(tǒng)在2020年發(fā)布，首發(fā)搭載的是龍芯上一代龍芯3A5000處理器。

LoongArch龍架構(gòu)指令集是完完全全的自主研發(fā)指令集，不需要任何授權(quán)。

憑借其完全自主設(shè)計(jì)的指令系統(tǒng)龍架構(gòu)，不僅推出了自主研發(fā)的CPU內(nèi)核，還集成了其他各種硬核IP，如GPU內(nèi)核、加減密IP、高速傳輸接口IP等。

然而，整體性能仍存在一定的提升空間，這可能是由于頻率限制所致。

由于目前龍芯3A6000的配套主板都屬于工業(yè)級主板，這也就意味著從一開始就注定，其與普通消費(fèi)者之間會(huì)存在使用上的距離與隔閡。

當(dāng)涉及到運(yùn)行一些基于其他指令集的應(yīng)用時(shí)，雖然可以通過二進(jìn)制轉(zhuǎn)譯使龍芯3A6000處理器運(yùn)行這些軟件，但在效率和流暢度方面，與原生適配LoongArch指令集的應(yīng)用相比仍存在一定差距。

此外，在政策性市場帶動(dòng)下，基于龍架構(gòu)的自主體系基本形成，但各環(huán)節(jié)仍比較薄弱。

為了解決這一問題，龍芯中科將龍芯CPU核心IP及龍架構(gòu)指令系統(tǒng)開放授權(quán)給合作伙伴，支持其研制基于龍芯CPU核心IP及龍架構(gòu)指令系統(tǒng)的SoC芯片產(chǎn)品。

此次的龍芯使用自研的LoongArch指令集架構(gòu)，做到完全的自主可控，從根源上徹底防止[卡脖子]的問題。

并且LoongArch指令集架構(gòu)從2020年開始研發(fā)，到現(xiàn)在迭代數(shù)次，現(xiàn)已基本形成較為完整的自研架構(gòu)了。

可以說，這是龍芯3A6000最大的意義和價(jià)值所在了。

構(gòu)建[龍架構(gòu)]生態(tài)的三步棋

①龍芯中科通過夯實(shí)基礎(chǔ)，已經(jīng)得到了國際開源軟件的認(rèn)可，開發(fā)者可以在此基礎(chǔ)上直接構(gòu)建出完整的操作系統(tǒng)。

該框架得到了國內(nèi)操作系統(tǒng)和基礎(chǔ)應(yīng)用的認(rèn)可和支持，目前支持統(tǒng)信、麒麟、歐拉、龍蜥、開源鴻蒙等操作系統(tǒng)，以及WPS、微信、QQ、釘釘、騰訊會(huì)議、美團(tuán)等應(yīng)用。

②為了克服Linux生態(tài)碎片化的特點(diǎn)，龍芯平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了不同分支及版本的應(yīng)用兼容。

例如，麒麟的應(yīng)用在統(tǒng)信上可以運(yùn)行，統(tǒng)信的應(yīng)用在麒麟生態(tài)上也可以運(yùn)行。

此外，龍芯中科已經(jīng)升級完成，目前正在做廣泛兼容，在龍架構(gòu)上運(yùn)行x86、Windows應(yīng)用，但暫時(shí)不能運(yùn)行Windows，還有運(yùn)行安卓應(yīng)用。

③龍芯中科將推出自主編程框架，就像安卓、iOS等一樣有自己的應(yīng)用平臺(tái)。

為了加強(qiáng)生態(tài)體系建設(shè)，龍芯中科與合作伙伴共建。首先解決做龍架構(gòu)芯片企業(yè)少的問題，龍芯中科將CPU IP核開放授權(quán)，且不收版稅；未來龍架構(gòu)指令系統(tǒng)也會(huì)開放授權(quán)。

國產(chǎn)自研處理器的合作伙伴也在不斷擴(kuò)大，聯(lián)想開天、升騰資訊、海爾雷神、寶德網(wǎng)安、黃河信產(chǎn)、大眾電子、北聯(lián)國芯、航天龍夢、上海華碩等50余家合作方發(fā)布了基于龍芯3A6000的桌面計(jì)算機(jī)、筆記本、板卡、存儲(chǔ)產(chǎn)品、網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)等產(chǎn)品。

結(jié)尾：

中國信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展根本出路在于構(gòu)建獨(dú)立于X86和ARM體系之外的自主生態(tài)體系。

3A6000走出了一條基于成熟工藝、通過設(shè)計(jì)優(yōu)化提升性能的技術(shù)路徑，標(biāo)志著在相對弱一點(diǎn)的工藝條件下，與英特爾、AMD達(dá)到了性能可比，下一步將繼續(xù)用成熟制程，達(dá)到英特爾先進(jìn)工藝的性能。

審核編輯：黃飛