龙芯是什么?

2024-05-16

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

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. 龙芯二号的龙芯代号

2B,代号MZD110,2003年,纪念毛主席诞辰110周年2C,代号DXP100,2004年,纪念邓小平诞辰100周年2E,代号CZ70,2006年,纪念长征会师70周年2F,代号PLA80,2007年,纪念建军80周年3A,代号PRC60,2009年,纪念建国60周年

7. 龙芯的研发

保卫国家信息安全的必经之路在如今的芯片市场上,国际巨头垄断,自主研发可谓困难重重。胡伟武告诉记者,研发“龙芯”的初衷就是要打破国际垄断。在胡伟武看来,高性能通用CPU不是一般的集成电路,它是信息产业的基础部件,也是武器装备的核心器件。它对国家安全都有着极其重要的战略意义。可是,当前国际的芯片市场受到重重垄断,包括技术垄断、知识产权垄断、市场垄断等等。“我们现在面临的状况和老一辈科学家创造两弹一星时有所不同:那个时候我们是在封锁的情况下打破封锁,而今天我们是在开放的情况下打破垄断。”胡伟武向记者分析道。据记者了解,龙芯项目最初由中国科学院发起,而这个项目发起的初衷就是要面向国家战略需求、面向国际科技的前沿。因此,龙芯的诞生就是要保障国家信息安全、支撑信息产业的发展。缺乏信心成最大难题所谓的“缺乏信心”并不是龙芯研发团队的自信缺失,而是在国际巨头只手遮天的产业形势下,外界舆论所表现出的对龙芯的信心不足。胡伟武在采访中告诉记者,几年来,龙芯发展的过程可以分为不同的阶段。每个阶段,龙芯所面对的困难在都各有不同,但贯穿始终的最大困难就是外界对龙芯研发的质疑态度——2001年到2002年是龙芯从无到有的阶段。那个时候,可以说,我国业界对芯片技术一无所知,而且没有人可以请教,一切都要从零开始。当时,胡伟武带领团队成员去国外请专家、请老师授课。这一时期,很多人都质疑中国到底要不要自己做芯片——国外大企业每年投入几十亿美元,有几千人的研发队伍,而龙芯研发团队只有几十人,经费也只有几千万而已,如何做出高性能CPU呢?直到龙芯一号诞生,胡伟武和他的团队采用用事实证明了中国人有能力做自己的通用CPU。第二个阶段,是从2003年到2005年,这是个技术持续追赶的阶段。虽然龙芯已经解决了能不能做、要不要做的问题,但当时龙芯芯片的各方面性能还都与国际水平相去甚远。所以,又有很多人跳出来质疑龙芯能不能做好?“屋漏偏逢连夜雨”:恰好2004--2005年间又发生了“汉芯”造假事件。于是,舆论导向也就看似很“自然”地开始怀疑龙芯是假的了。而实际上,龙芯从2003年到2005年,经历3年的时间,平均每年性能提高3倍,到“十五”末的时候达到当时中低档国际主流芯片的性能,做到初步可用。打赢了“能不能做好”这场“战役”。初步涉水产业化进程第三个阶段,是从2006年到2009年。这3年,是龙芯芯片技术进一步改进和产业化探索的阶段。尽管在技术上取得了突破、在部分性能指标上也已经达到了世界先进水平,但是龙芯产品是不是能卖得出去、有没有用,又成为了摆在龙芯人面前的又一难题。胡伟武认为,龙芯的产业化,不是传统意义上一个产品的产业化,也不是一条产业链的建设,而是自主可控的信息产业体系的建设。在这方面,当时还没有任何经验。据了解,解放初期,国家通过政策性规划完成了工业产业体系的建设。但在市场如此开放的今天,以企业为主体来建设一个产业体系,龙芯还是第一个。当时,龙芯用了几年的时间在江苏建立了产业基地,尝试与一些企业合作逐渐掌握市场运行的规律,积累经验,在一些行业和领域也取得了很多突破。例如,2009年年底江苏省政府采购了15万套龙芯笔记本,目前已经成功地在江苏省中小学完成了6万套的布点。从2010年起,龙芯正式以公司的形式运行,开始了正真正意义上的规模产业化发展。这个阶段,龙芯能不能走向规模产业化又成了外界舆论最大的疑虑。当然,这个问题也得通过实践来回答。而对于龙芯来说,这个阶段最大的困难便是科研与应用如何良好的结合。龙芯产业化影响深远胡伟武说,龙芯芯片的研发成功在我国计算机发展史上具有里程碑式的意义,是我国研制自主知识产权的高性能通用CPU的典范之作,将为国家安全和国防事业发挥重大的、不可替代的作用。首先,龙芯的研发成功是增强了国人的自信心,向世界证明了中国人也可以自己做芯片。现在,龙芯已经被写入九年制义务教育的教科书,记录了龙芯历史性贡献。另外,龙芯也被写入普通高等教育《大学计算机基础》教材,在讲计算机文化时,龙芯已经和Intel一样,成为了授课内容。其次,龙芯对于国家安全保障的作用也得到了充分体现。龙芯开始进行产业化伊始,就面向国家的信息安全需要,这是龙芯最根本的使命。到目前为止,龙芯在安全领域的应用已经全面展开。再其次,是龙芯对整个信息产业的支撑作用。通用CPU就好比工业的钢铁、石油。没有钢铁和石油,工业就谈不上存在。信息产业也一样——没有自主的CPU,就谈不上信息产业体系。但是,CPU与钢铁、石油还有不同之处,就在于它的创新性要求很强。而且,它是一个很庞大的体系。另外,CPU非常依赖产业内的“生态环境”,同时又可以控制这个“生态环境”。如今,我国80%的信息产业都是建立在他人的芯片平台基础上的,而龙芯的诞生,特别是龙芯正在进行的规模产业化的建设,将为我国自主可控的信息产业发展起到了强有力的支撑作用。

龙芯的研发

8. 国产龙芯

1. 据说已小批量生产给国家部门使用了?
早就已经量产了。
主要应用于消费电子、超算平台、国家安全以及教育领域。
2. 性能能和intel赛扬级别1.6ghz的比吗?
单纯从gflops的方面比对可以得出以下结论:
龙芯2f 800MHz 3.2GFlops
龙芯3a 1GHz 16GFlops
分别与intel产品对位是:
PentiumM 770 2.13 GHz 3.20GFlops
Core Duo 2  P7370 2.00 GHz 16.00GFlops

关于龙芯的数据来自龙芯宣传资料。
关于intel的数据来自intel官网http://www.intel.com/support/processors/sb/cs-017346.htm
GFlops是新引入的衡量CPU性能的指标。

3. 商业生产还需要多少年?
商业生产已经开始了将近4年了。

2楼说话太不负责任,真不知道如果龙芯是打磨的对你有什么好处?
GCC早就开始支持了龙芯2f和龙芯3a了,debian/ubuntu和freeBSD也有支持龙芯的移植。
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