龍芯發(fā)布首款自主架構(gòu)CPU，性能大漲50%

近日，龍芯中科宣布正式發(fā)布龍芯3A5000處理器。該產(chǎn)品是首款采用自主指令系統(tǒng)LoongArch的處理器芯片，性能實(shí)現(xiàn)大幅跨越，這款產(chǎn)品也代表我國(guó)在自主CPU設(shè)計(jì)領(lǐng)域中取得的最新里程碑結(jié)果。

值得注意的是，龍芯3A5000也是首款采用LoongArch指令集的處理器芯片，同時(shí)芯片代號(hào)為“KMYC70”，是為紀(jì)念抗美援朝70周年。

龍芯loongarch指令集是一款由龍芯自足研發(fā)的指令集，在運(yùn)行效率上更高，相同的源代碼編譯成LoongArch比編譯成龍芯此前支持的MIPS，動(dòng)態(tài)執(zhí)行指令數(shù)平均可以減少10%-20%。

同時(shí)做到了基于BT翻譯的兼容性，包括針對(duì)BIOS、內(nèi)核、編譯器和匯編器以及應(yīng)用程序，LoongArch原生帶著128和256位向量指令集，同時(shí)采用loongarch指令集的處理器具備向量指令功能（即128bit向量擴(kuò)展1024條等）。

具體到龍芯3A5000，該處理器主頻為2.3GHz-2.5GHz，包含四個(gè)處理器核心，其中每個(gè)處理器核心都采用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。

此外，龍芯3A5000還集成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。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。

在性能測(cè)試上，有第三方機(jī)構(gòu)測(cè)試顯示，龍芯3A5000處理器在GCC編譯環(huán)境下運(yùn)行SPEC CPU2006的定點(diǎn)、浮點(diǎn)單核Base分值均達(dá)到26分以上，四核分值達(dá)到80分以上。基于國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)的龍芯3A5000桌面系統(tǒng)的Unixbench單線程分值達(dá)1700分以上，四線程分值達(dá)到4200分以上。該分值與市場(chǎng)主流桌面CPU水平相差不遠(yuǎn)，在國(guó)內(nèi)CPU中保持領(lǐng)先地位。

據(jù)龍芯官方的說法，與上一代處理器3A4000處理器，3A5000處理器在保持引腳兼容的基礎(chǔ)上，性能提升50%以上，功耗降低30%以上。

與此前龍芯loongarch指令集發(fā)布的目的一樣，龍芯3A5000處理器的發(fā)布，標(biāo)志著國(guó)內(nèi)在CPU領(lǐng)域也能做到不差的水平。

這些產(chǎn)品的發(fā)布，最大的意義就在于自主可控，在關(guān)鍵領(lǐng)域中確保安全，同時(shí)還為國(guó)內(nèi)的芯片領(lǐng)域孵化了大量人才。

當(dāng)然需要辯證的來看，雖然3A5000處理器在國(guó)產(chǎn)CPU中已經(jīng)是最強(qiáng)，也超越了大部分使用引進(jìn)技術(shù)的CPU產(chǎn)品，但與頂尖的廠商，如英特爾、AMD的桌面與服務(wù)器產(chǎn)品相比，仍然有較大的差距。

但至少企業(yè)至少走出了這一步，并且目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)足夠大，將為龍芯CPU提供生存的土壤，正所謂最好的CPU永遠(yuǎn)是下一款，相信龍芯未來將提供更好的產(chǎn)品。畢竟從0到1的最難階段已經(jīng)買過，接下來從1到100不過是時(shí)間的積累而已。

不過目前龍芯在國(guó)內(nèi)處境最大的短板在于軟件生態(tài)，并且還沒有視頻編碼解碼IP，也沒有人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)IP，但這并不是龍芯一家企業(yè)就能夠完成的。

這里提出一個(gè)假設(shè)，國(guó)內(nèi)正好有一家企業(yè)被美國(guó)限制了芯片的生產(chǎn)，但他們有豐富的軟件生態(tài)，還有自主的系統(tǒng)，而龍芯恰好又有自主指令集的CPU，兩者結(jié)合，或許將發(fā)生奇妙的化學(xué)反應(yīng)。