龍芯中科LoongArch指令集最新進展，與合作伙伴共建自主生態(tài)！

電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/李彎彎）2022年1月13日，龍芯中科在線上舉辦首屆LoongArch生態(tài)創(chuàng)新大會，在會上，龍芯攜手眾多合作伙伴發(fā)布基于LoongArch自主指令集的產(chǎn)品或解決方案，龍芯中科技術(shù)股份有限公司董事長胡偉武中表示，將與合作伙伴一起共建自主生態(tài)。

龍芯于2021年推出自主知識產(chǎn)權(quán)的LoongArch自主指令集，并基于此上市新一代3A5000和3C5000系列芯片，徹底打破由Wintel及AA國外廠商主導的基于指令集及芯片設計的生態(tài)體系，填補了國家信息化發(fā)展，對芯片要求性能優(yōu)異并具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的空白。

中國工程院院士倪光南院士表示，一顆大樹屹立不倒，是因為扎根大地，沒有自主核心技術(shù)的信息產(chǎn)業(yè)，是無根之木，指令集系統(tǒng)和通用處理器承載著整個信息產(chǎn)業(yè)這顆大樹，是信息技術(shù)領域最基礎的關鍵核心技術(shù)之一，發(fā)展國產(chǎn)CPU對國民經(jīng)濟、國家安全有重大的意義。

中國工程院院士倪光南院士

未來將推出基于LoongArch的自主編程框架

胡偉武談到，龍芯自主生態(tài)建設的主要瓶頸，從CPU性能不足，轉(zhuǎn)向軟件生態(tài)不夠豐富。指令系統(tǒng)是計算機的軟硬件界面，是信息產(chǎn)業(yè)的重要基石，一種指令系統(tǒng)承載了一個產(chǎn)業(yè)生態(tài)，如X86指令系統(tǒng)，承載了桌面計算機和服務器產(chǎn)業(yè)，ARM指令系統(tǒng)承載了手持移動終端產(chǎn)業(yè)。

龍芯中科技術(shù)股份有限公司董事長胡偉武

就像中國人可以用英文寫文章，但不能基于英文發(fā)展中國民族文化，中國信息產(chǎn)業(yè)可以基于國外指令系統(tǒng)做產(chǎn)品，但不可以基于國外指令系統(tǒng)，構(gòu)建安全可控的信息技術(shù)體系和產(chǎn)業(yè)生態(tài)。2021年龍芯基于20年的CPU研制和生態(tài)建設積累，推出了龍芯指令系統(tǒng)架構(gòu)LoongArch。

據(jù)胡偉武介紹，龍芯從2020年起新研的CPU均支持LoongArch架構(gòu)，包括龍芯3A5000、3C5000。他還透露，龍芯中科正在研發(fā)中的龍芯3A 6000以及3A 7000系列處理器，性能將達到市場主流產(chǎn)品的水平，這兩款產(chǎn)品也均支持LoongArch架構(gòu)。

目前龍芯指令系統(tǒng)架構(gòu)LoongArch，已經(jīng)基本構(gòu)建了基礎軟件體系。包括BIOS、內(nèi)核、GCC編譯器、LLVM編譯器、GoLang編譯器、Java虛擬機、JavaScript虛擬機、.NET虛擬機、瀏覽器、媒體播放器、圖形庫、KVM虛擬機等操作系統(tǒng)核心模塊已經(jīng)完成向LoongArch的遷移，并集成在龍芯基礎版操作系統(tǒng)Loongnix中提供給生態(tài)伙伴。

未來龍芯還將推出基于LoongArch的充分考慮兼容需求的自主編程框架。

同時龍芯公司正在積極推動，在上游開源社區(qū)建立LoongArch分支，并取得積極進展。在國際開源社區(qū)，建立與X86、ARM等并列的LoongArch分支，是龍芯軟件生態(tài)的根基。在得到上游開源社區(qū)支持后，LoongArch生態(tài)將隨社區(qū)自動演進，極大豐富支持LoongArch的軟件版本，大幅減少軟件遷移適配工作。

胡偉武認為，一個優(yōu)秀的生態(tài)有三個主要特點：一是開放，越開放合作伙伴越多；二是兼容，把合作伙伴的工作形成合力；三是優(yōu)化，通過系統(tǒng)優(yōu)化，而不僅僅是CPU升級來提高性能。龍芯中科將秉承這三大理念與合作伙伴一起共建自主生態(tài)。

相比MIPS，LoongArch指令效率提升15%-20%左右

LoongArch指令系統(tǒng)的特點體現(xiàn)在先進性、自主性、兼容性。先進性方面，LoongArch指令系統(tǒng)吸納了現(xiàn)代處理器架構(gòu)中各種先進指令技術(shù)優(yōu)勢，指令集效率大大提高，比如，與龍芯之前采用的MIPS兼容的擴展指令相比，LoongArch指令的效率提升了15%-20%左右。

自主性方面，基于二十年的CPU研制和生態(tài)建設積累，龍芯中科推出的LoongArch指令系統(tǒng)，通過第三方權(quán)威知識產(chǎn)權(quán)評估機構(gòu)評估，具備高度自主性與安全性。

兼容性方面，龍芯架構(gòu)在設計時就充分考慮到兼容生態(tài)需求，融合了各國際主流指令系統(tǒng)的主要功能特性。

龍芯中科技術(shù)股份有限公司副總裁張戈

龍芯中科技術(shù)股份有限公司副總裁張戈認為，自主CPU發(fā)展應該重視單核而不是多核，應該重視設計而不僅僅依賴先進工藝。10年來，龍芯單核性能提升了10倍，其中主頻提升只有1.5倍，更多是靠研發(fā)團隊設計能力的提升，正因為如此，龍芯的性能近年來有了大幅提升。

據(jù)張戈介紹，龍芯3A5000是基于LoongArch的第一款桌面處理器，性能比以往產(chǎn)品大幅提升。龍芯3C5000系列是第一款基于LoongArch的服務器芯片，單芯片是16核，支持雙路、四路、甚至是16路的結(jié)構(gòu)，多路的互聯(lián)效率有很大的提升。

目前在整機與設備方面，龍芯已有近百家廠商推出了上百款龍芯桌面、服務器、網(wǎng)安、密碼等產(chǎn)品。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。通過二進制翻譯支持了X86/Linux平臺和X86/Windows平臺的部分應用以及X86/Windows平臺的大量打印機外設。