龙芯是什么?

2024-04-28

1. 龙芯是什么?

龙芯是中国科学院计算所自主研发的通用CPU,采用LoongISA指令系统,兼容MIPS指令[1]。龙芯1号的频率为266MHz,最早在2002年开始使用。龙芯2号的频率最高为1GHz。龙芯3A是首款国产商用4核处理器,其工作频率为900MHz~1GHz。龙芯3A的峰值计算能力达到16GFLOPS。龙芯3B是首款国产商用8核处理器,主频达到1GHz,支持向量运算加速,峰值计算能力达到128GFLOPS,具有很高的性能功耗比。

2015年3月31日中国发射首枚使用“龙芯”北斗卫星。[2]

龙芯3A3000/3B3000是龙芯3号系列处理器的最新升级产品,基于龙芯3A2000设计,龙芯3A3000进行了结构上的少量改进,增加处理器核关键队列项数,扩充片上私有/共享缓存容量等。实测主频在1.5GHz以上,访存接口满足DDR3-1600规格。[3]

中文名
龙芯
外文名
 Loongson 
旧称
GODSON
研发单位
中国科学院计算所

龙芯是什么?

2. 详细介绍一下龙芯吧

龙芯2E
由中国科学院计算技术研究所(下称计算所)承担的国家863计划项目“龙芯2号增强型处理器芯片设计”(即龙芯2E),通过了“十五”863计划信息技术领域专家组验收。

  验收专家组认为,龙芯2E高性能通用CPU芯片在单处理器设计方面已达到国际先进水平,是具有自主知识产权的CPU芯片。

  龙芯2E通用64位处理器是目前全球除美日之外性能最高的通用处理器,也是祖国大陆地区第一个采用90纳米设计技术的处理器。该处理器最高主频达到1.0GHz,峰值运算速度达到每秒40亿次双精度浮点运算,实测性能超过1.5GHz奔腾Ⅳ处理器的水平,具有低成本、低功耗、高性能、高安全性特点。

  在现场演示中,龙芯2E样机使用64位Linux操作系统,能流畅运行Mozilla浏览器、OpenOffice办公套件、Mplayer流媒体播放器等应用程序,并能正确支持中文输入和显示。据悉,计算所与其它单位合作,先后开发了基于龙芯系列CPU芯片的多种应用系统,包括低成本电脑、第二代机顶盒等。在包括政府办公、数字电视、农村信息化、工业控制等领域展开了试点应用,并与国外著名企业签署了授权生产销售协议。龙芯2E处理器将于2006年底以前上市。

  据介绍,龙芯2E项目在芯片微体系结构、物理设计、全定制设计、验证与可测性设计、 优化编译等方面都有较大的自主创新,研制过程中申请了发明专利12项,发表论文39篇。龙芯2E是我国实施863计划和知识创新工程的重大成果,为众多整机企业提供了有市场竞争力的通用处理器芯片。

  计算所有关负责人说,项目组是2005年4月接到龙芯2E的正式立项通知,执行时间不到1年,“可以说,在如此短的时间内设计出像龙芯2E这样高性能的处理器设计难度非常大。”但在项目组所有成员的共同努力之下,终于在2005年年底之前将龙芯2E的设计交付流片,并且于2006年3月拿到龙芯2E的芯片。

  据悉,在“十五”期间,计算所在863计划的支持下,继2002年研制成功龙芯1号处理器芯片后,在2003年、2004年、2005年分别研制成功龙芯2号的不同型号龙芯2B、龙芯2C以及龙芯2E,每个芯片的性能都是前一个芯片的3倍,实现了通用处理器设计的跨越发展

3. 龙芯的研发


龙芯的研发

4. 龙芯的产品意义

有了龙芯,我们可以开发自己的服务器、路由器,甚至军工产品。世界工厂的困惑众所周知,中国目前已经成为名副其实的“世界工厂”,到过“珠三角”、“长三角”的读者,特别是在此两地工厂工作过的应该有切身感受。众多外资企业将生产过程的低端部分----主要是加工和组装环节转移到中国,这些低端环节耗费劳动力多,劳动强度大,但附加值很低。电脑业界赫赫有名的罗技鼠标,生产工厂设在苏州,每年向美国运送2000万个贴着“中国制造”标签的鼠标,每只在美国的售价约为40美元。在这一价格中,罗技拿8美元,分销商和零售商拿15美元,另外14美元进入零部件供应商的腰包,中国从每只鼠标中仅能拿到3美元,而且工人工资、电力、交通和其他开支全都包括在这3美元里!站在电子爱好者角度看,鼠标的制造有何难?难就难在罗技能将小小鼠标产业做得这么大,关键在于其知识产权和品牌。说得极端一点,小小的CPU芯片,动辄成百上千甚至上万元一颗,其主要材料无非是一点金属和可从沙子中提炼的硅,但是不掌握CPU设计技术、芯片制造技术,我们又能有何选择?对PC产业来讲,包括联想、方正这样的大企业利润也是相当低的,主要原因就是我们买别人的芯片来组装,只是一个组装工厂而已。而且,在国际CPU巨头AMD与英特尔的明争暗斗中,中国PC厂商无论怎样都掩盖不了“看他人脸色”的尴尬处境,既要哄着占有份额优势的英特尔,又不敢得罪价格占优的AMD,而这一切都缘于我们无“芯”可挑大梁,缘于中国PC业长期以来没有占据技术的制高点。“龙芯”的市场前景进口一颗服务器用的CPU芯片(至强MP)价格高达几万元,占到服务器成本的70%以上,据统计,光进口芯片国外大公司每年就能从中国赚走一百多亿美元。如果“龙芯”可以替代,市场前景不可限量。为了促使“龙芯”能尽快得到整机制造企业和系统设计企业的应用,使其顺利进入产业链,促进产业化,国内MII-MS嵌入式软件实验室为“龙芯二号”CPU开发面向的BSP软件支持包,使“龙芯”能支持微软公司的Windows CE这一嵌入式操作系统。“龙芯2号”电脑亮相国际市场,基于Linux,含40GB硬盘、256MB内存,具有上网、收发邮件、办公文本处理、音视频播放等基本功能,相当于1GHz的奔3台式机,售价仅150美元。但仅仅只有低价是不够的。CPU的产业链非常长,并不是说做出了一个产品马上就可以形成一个产业,就能够大量的卖出去。它需要操作系统、应用软件、硬件设计的配合。产业化的主要手段就是建立产业联盟,在北京有龙芯公司,在重庆、江苏、广东等地都有“龙芯“的基地。“龙芯”的应用不仅仅限于电脑,对国防工业,网络服务器、路由器、游戏机,特别在中国广大的消费市场有着广阔的发展前景。龙芯让人人都用得起电脑,当初龙芯一个研发宗旨是信息化要为广大人群服务,因此龙芯一直注重在低成本方面的突破。虽然电脑价格越来越低,但是对于广大的中国市场来说,仍然太贵,特别是农村和西部市场。龙芯电脑的推出为填平数字鸿沟提供了可能性,有广阔的前景。

5. 龙芯的龙芯架构

中国芯自主化获重大突破:龙芯新一代指令系统发布!美国坐不住了

龙芯的龙芯架构

6. 龙芯的研发背景

据美国《华尔街日报》2015年4月9日报道,美国政府禁止企业向与世界上运算速度最快的超级计算机有关的中国设施出口技术,这对英特尔和其他硬件供应商来说是一个打击,给中美两国之间的一系列科技争端再添一项。 这一限令包含在美国商务部发布在联邦政府网站的一份公告中,其日期标明为2月18日,即中国除夕,但直到4月9日才有媒体获悉其存在。被列入限制名单的分别是中国国防科学技术大学、国家超级计算机长沙中心、国家超级计算机天津中心和国家超级计算机广州中心。 公告声称,美国政府认定名单上的这些机构“涉及违反美国国家安全或外交政策利益的活动”。例如,“中国国防科学技术大学采用源自美国的多核、主板和处理器生产天河-1A和天河二号”,这两个系统“据信被用于核爆炸活动”。 如果有美国公司要向名单上的4家中国机构出售相关技术,必须先向美国政府申请出口许可。但正如公告所指出的那样,这类许可的申请“通常会遭到政策性的拒绝”。因此这一公告实际上相当于禁令。

7. 龙芯的介绍

龙芯是中国科学院计算所自主研发的通用CPU,采用简单指令集,类似于MIPS指令集。龙芯1号的频率为266MHz,最早在2002年开始使用。龙芯2号的频率最高为1GHz。龙芯3A是首款国产商用4核处理器,其工作频率为900MHz~1GHz。龙芯3A的峰值计算能力达到16GFLOPS。龙芯3B是首款国产商用8核处理器,主频达到1GHz,支持向量运算加速,峰值计算能力达到128GFLOPS,具有很高的性能功耗比。2015年3月31日中国发射首枚使用“龙芯”北斗卫星。

龙芯的介绍

8. 龙芯现在是什么水平

中上等水平。
芯处理器是一款国产产品,在市面上的知名度优势相对于国际一线品牌而言还有一定的差距,但是就性能参数以及用户的实际使用评测方面的表现看来,我们还是可以发现它的许多优势。
从龙芯的性能来看,3A6000与3A5000一样将会采用12nm的工艺,主要针对CPU架构进行升级改进,而这款CPU足够优异,尤其是单核性能方面提升明显。
从性能方面来看已经达到市场主流产品水准,虽然说龙芯3A6000并没有采用先进工艺制程,但考虑到目前12代酷睿依然采用10nm工艺,也足以看出出色的架构设计,对一款CPU的性能提升有多明显(10nm的英特尔超越了7nm得AMD)。

龙芯特点
基于二十年的CPU研制和生态建设积累,龙芯中科推出了龙芯架构,包括基础架构部分和向量指令、虚拟化、二进制翻译等扩展部分,近2000条指令,具有完全自主、技术先进、兼容生态三方面特点。
自主性方面,龙芯架构从整个架构的顶层规划,到各部分的功能定义,再到细节上每条指令的编码、名称、含义,均进行自主重新设计。