1月14日消息，龍芯中科首屆LoongArch生態(tài)創(chuàng)新大會于昨日下午在線上召開，在發(fā)布會上，龍芯回望了2021年推出的具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的LoongArch自主指令集及基于該指令集研發(fā)的3A5000／3C5000L芯片。
LoongArch指令集
龍芯中科自研的LoongArch自主指令系統(tǒng)（龍芯架構(gòu)）具有完全自主、技術(shù)先進(jìn)、兼容生態(tài)三大特點(diǎn)，是中國信息產(chǎn)業(yè)的一個(gè)重要成果。
公開信息顯示，LoongArch吸納了現(xiàn)代處理器架構(gòu)中各種先進(jìn)指令技術(shù)優(yōu)勢，指令集效率大大提升。與原有兼容指令系統(tǒng)相比，LoongArch不僅在硬件方面更易于高性能低功耗設(shè)計(jì)，而且在軟件方面更易于編譯優(yōu)化和操作系統(tǒng)、虛擬機(jī)的開發(fā)。
LoongArch指令集從整個(gè)架構(gòu)的頂層規(guī)劃，到各部分的功能定義，再到細(xì)節(jié)上每條指令的編碼、名稱、含義，在架構(gòu)上進(jìn)行自主重新設(shè)計(jì)，具有充分的自主性。并且已通過了第三方權(quán)威知識產(chǎn)權(quán)評估機(jī)構(gòu)的評估。
LoongArch指令集融合了各國際主流指令系統(tǒng)的主要功能特性，同時(shí)依托龍芯團(tuán)隊(duì)在二進(jìn)制翻譯方面十余年的技術(shù)積累創(chuàng)新，不僅能夠確保現(xiàn)有龍芯電腦上應(yīng)用二進(jìn)制的無損遷移，而且能夠?qū)崿F(xiàn)多種國際主流指令系統(tǒng)的高效二進(jìn)制翻譯，可以很好地兼容國際主流指令系統(tǒng)。
目前，龍芯自主指令系統(tǒng)LoongArch已經(jīng)初步構(gòu)建了基礎(chǔ)軟件技術(shù)體系。包括BIOS、內(nèi)核、GCC編譯器、LLVM編譯器、GoLang編譯器、Java虛擬機(jī)、JavaScript虛擬機(jī)、．NET虛擬機(jī)、瀏覽器、媒體播放器、圖形庫、KVM虛擬機(jī)等操作系統(tǒng)核心模塊已經(jīng)完成向LoongArch的遷移，并集成在龍芯中科基礎(chǔ)版操作系統(tǒng)Loongnix中提供給生態(tài)伙伴。
統(tǒng)信操作系統(tǒng)、麒麟操作系統(tǒng)、龍蜥操作系統(tǒng)、WPS辦公軟件、微信、360瀏覽器等均已支持LoongArch。通過二進(jìn)制翻譯支持了X86／Linux平臺和X86／Windows平臺的部分應(yīng)用以及X86／Windows平臺的大量打印機(jī)外設(shè)。未來，龍芯中科將推出基于LoongArch的充分考慮兼容需求的自主編程框架。
龍芯3A5000／3C5000L
在2021年龍芯中科推出的3A5000／3C5000L芯片采用了LoongArch指令集。其中，龍芯3A5000是首款基于LoongArch指令集的桌面處理器，主頻為2．3GHz－2．5GHz，包含4個(gè)處理器核心。每個(gè)處理器核心采用64位超標(biāo)量GS464V自主微結(jié)構(gòu)，包含4個(gè)定點(diǎn)單元、2個(gè)256位向量運(yùn)算單元和2個(gè)訪存單元。
龍芯3A5000集成了2個(gè)支持ECC校驗(yàn)的64位DDR4－3200控制器，4個(gè)支持多處理器數(shù)據(jù)一致性的HyperTransport 3．0控制器。龍芯3A5000支持主要模塊時(shí)鐘動(dòng)態(tài)關(guān)閉，主要時(shí)鐘域動(dòng)態(tài)變頻以及主要電壓域動(dòng)態(tài)調(diào)壓等精細(xì)化功耗管理功能。
龍芯3C5000服務(wù)器CPU內(nèi)部集成16個(gè)高性能的龍芯LA464處理器核、32MB的共享片上高速緩存和4個(gè)64位DDR4－3200內(nèi)存控制器，主頻2．1－2．3GHz，單芯片雙精度浮點(diǎn)峰值運(yùn)算速度超過0．5TFLOPS，綜合性能接近市場主流服務(wù)器CPU產(chǎn)品的水平，可全面滿足云計(jì)算、數(shù)據(jù)中心的性能需求。
龍芯表示，CPU的單核性能更能夠反應(yīng)芯片設(shè)計(jì)能力，正是基于龍芯自主IP核的不斷超越，十年來龍芯CPU單核性能提升了10倍，這其中主頻僅提升了1．5－2倍，剩下的2－5的性能提升更多是來自于龍芯自身的CPU設(shè)計(jì)能力的提升。
龍芯中科完全自研的指令集和CPU的誕生，象征著國產(chǎn)CPU產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新發(fā)展完全可行。而芯片自研，是實(shí)現(xiàn)科技強(qiáng)國的重要步驟，龍芯的成功，將為國內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)注入新的強(qiáng)心劑。
