3A3000+7A處理器COMe方案到底是啥?

不久前，《中國(guó)正在說(shuō)》欄目邀請(qǐng)了中國(guó)科學(xué)院龍芯首席科學(xué)家胡偉武回溯了龍芯的發(fā)展歷程，介紹了龍芯的現(xiàn)狀，并向公眾闡明了龍芯堅(jiān)決走自主設(shè)計(jì)CPU，自建生態(tài)，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)三分天下（Wintel、AA）有龍芯的發(fā)展目標(biāo)。

在具體發(fā)展策略上，將特殊領(lǐng)域應(yīng)用和工控嵌入式設(shè)備作為主攻市場(chǎng)，先建立自己的“革命根據(jù)地”，然后不斷擴(kuò)張應(yīng)用領(lǐng)域，以農(nóng)村包圍城市的方式，實(shí)現(xiàn)“芯芯之火，可以燎原”。此前，龍芯推出的3A3000+7A處理器COMe方案就是在這一發(fā)展策略下的產(chǎn)物。

3A3000+7A處理器COMe方案到底是啥

龍芯3A3000+7A處理器COMe方案是參照PICMG COM Express ModuleBaseSpecification Reversion 2.0 Type 6標(biāo)準(zhǔn)制定的板卡。簡(jiǎn)單的說(shuō)就是一款工業(yè)核心板，主要針對(duì)工控領(lǐng)域。龍芯的這款板卡采用高抗震、全表貼、模塊化設(shè)計(jì)，具有高性能、高國(guó)產(chǎn)化、高穩(wěn)定、高可靠等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于國(guó)防、政府、科研、醫(yī)療、電力、通訊、交通等領(lǐng)域。

此外，3A3000+7A處理器COMe方案具有非常高的國(guó)產(chǎn)化程度。特別是采用了7A1000橋片頂替掉了過(guò)去的AMD780E，實(shí)現(xiàn)了主芯片全國(guó)產(chǎn)化。必須指出的是，除了主芯片實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化之外，3A3000+7A處理器COMe方案中還使用了國(guó)產(chǎn)的存儲(chǔ)芯片，是一款模塊板載處理器、橋片、存儲(chǔ)等主芯片全面實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化的一套解決方案。

3A3000+7A處理器COMe方案

就具體模塊來(lái)看，CPU是龍芯3A3000四核處理器，主頻最高1.5GHz，雖然性能和Intel主流產(chǎn)品有一定差距，但基本能夠滿足工控行業(yè)需求。

橋片為7A1000，這款橋片采用相對(duì)老舊的40nm制造工藝。那么龍芯為何會(huì)采用相對(duì)老舊的接口和制造工藝，而不是一步到位，采用28nm或14nm制造工藝的橋片呢？

一是為了省錢(qián)，畢竟28nm全掩膜流片一次的費(fèi)用就是200—300萬(wàn)美元，40nm工藝要便宜不少。

二是技術(shù)的發(fā)展要遵循循序漸進(jìn)的規(guī)律，龍芯這么做是為了在技術(shù)上穩(wěn)扎穩(wěn)打。因?yàn)槿魏涡酒家M(jìn)行功能驗(yàn)證，只有驗(yàn)證成熟之后才會(huì)采用更先進(jìn)的制造工藝。

三是這也符合行業(yè)慣例，畢竟橋片比CPU落后一代工藝也是行業(yè)里常見(jiàn)的情況，龍芯這么做也是很正常的事情。

從片間通信和接口上看，龍芯3A3000+7A處理器COMe方案的片間通信采用HT3.0高速總線，模塊支持的接口包含：2路千兆網(wǎng)絡(luò)、32路PCI-E、6路USB2.0、3路SATA2.0等。從中可以看出，龍芯在接口上還是采用了相對(duì)老舊的接口，這其中的原因就在于這是一款針對(duì)工控行業(yè)的板卡。

由于這是一款工業(yè)核心板，且龍芯在未來(lái)幾年內(nèi)主要面向開(kāi)發(fā)者和行業(yè)領(lǐng)域，而開(kāi)發(fā)者用龍芯寫(xiě)代碼，以及工控行業(yè)的需求是功能穩(wěn)定，而不是趕時(shí)髦。相對(duì)老舊的接口和制造工藝在“陳舊”的同時(shí)，也意味著經(jīng)過(guò)時(shí)間的檢驗(yàn)之后技術(shù)比較成熟，功能比較穩(wěn)定，而這恰好是行業(yè)用戶所需要的。另外，龍芯7A1000上還集成了龍芯研發(fā)的GPU，雖然性能比較有限，與AMD780E上集成的GPU性能差距不大，但對(duì)于工控行業(yè)而言，這款GPU也是基本夠用的。

雖然國(guó)產(chǎn)內(nèi)存被國(guó)內(nèi)很多PC和手機(jī)整機(jī)廠嫌棄，這些非常商業(yè)化的整機(jī)廠基本選擇三星、Intel、海力士、東芝、鎂光、西數(shù)/閃迪等國(guó)外大廠的產(chǎn)品。但龍芯卻主動(dòng)選擇了國(guó)產(chǎn)的4GB DDR3工業(yè)級(jí)內(nèi)存顆粒。不僅有利于促進(jìn)國(guó)內(nèi)企業(yè)組團(tuán)發(fā)展，還使整套解決方案實(shí)現(xiàn)了非常高的國(guó)產(chǎn)化比例。

龍芯工控板產(chǎn)品家族

主攻嵌入式應(yīng)用并不意味著龍芯放棄了個(gè)人電腦和服務(wù)器CPU。由于龍芯在“十二五”以來(lái)基本依靠自己的利潤(rùn)養(yǎng)活研發(fā)團(tuán)隊(duì)和開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，這使得龍芯必須先形成自己的基本盤(pán)，在能夠自己養(yǎng)活自己的基礎(chǔ)上，逐步向桌面CPU市場(chǎng)發(fā)起進(jìn)攻。

就具體進(jìn)度和規(guī)劃而言，龍芯3A4000的研發(fā)正在穩(wěn)步推進(jìn)中，計(jì)劃在2018年年底流片，就目前模擬的成績(jī)來(lái)看，龍芯團(tuán)隊(duì)依靠微結(jié)構(gòu)優(yōu)化，可將IPC提升約30%。而在3A4000研發(fā)成功之后，龍芯會(huì)以3A4000的內(nèi)核開(kāi)發(fā)一款16核服務(wù)器CPU，并采用14/16nm工藝，主頻有望達(dá)到2G—2.4G，SPEC2006定點(diǎn)（單線程）成績(jī)達(dá)到20分以上（GCC編譯器）。3A4000和3C5000的裸CPU性能對(duì)于黨政辦公和普通用戶日常使用而言，可以完成從可用到好用的脫變。

龍芯未來(lái)要走自己的路

近年來(lái)，龍芯在技術(shù)上和產(chǎn)業(yè)化上都獲得了成功。

在技術(shù)方面，隨著龍芯3A2000/3B2000和龍芯3A3000/3B3000兩代產(chǎn)品的迭代演進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了CPU技術(shù)上的大跨越，在采用同一代制造工藝的情況下，實(shí)現(xiàn)了CPU性能提升了2-3倍，基本滿足了黨政辦公電腦的需求。

采用中標(biāo)麒麟操作系統(tǒng)的龍芯筆記本

在產(chǎn)業(yè)化方面，龍芯3A2000/3B2000以及3A3000/3B3000系列處理器在多個(gè)國(guó)產(chǎn)化項(xiàng)目中實(shí)現(xiàn)了批量部署和應(yīng)用，重點(diǎn)用戶包括安徽省、河南省許昌市、武漢市洪山區(qū)、廣東省云浮市、航天科工集團(tuán)、內(nèi)蒙古自治區(qū)、上海市浦東區(qū)、教育部等?；邶埿咎幚砥鞯膰?guó)產(chǎn)整機(jī)產(chǎn)品在上述用戶的國(guó)產(chǎn)化項(xiàng)目中相繼實(shí)現(xiàn)批量采購(gòu)、推廣與應(yīng)用，連續(xù)中標(biāo)，應(yīng)用規(guī)模達(dá)到一萬(wàn)套以上。

而且這并非是放在單位里積灰塵的那種應(yīng)用，而是黨政單位和國(guó)企真正的在龍芯平臺(tái)上完成辦公和日常工作。航天706所甚至將科研任務(wù)都遷移到龍芯、申威等自主平臺(tái)上。

在這個(gè)過(guò)程中，龍芯與產(chǎn)業(yè)鏈合作伙伴緊密配合，得到了中科曙光、航天706所、中標(biāo)軟件等在內(nèi)的諸多國(guó)產(chǎn)IT軟硬件合作伙伴的大力支持，其中，中標(biāo)軟件解決了打印機(jī)、掃描儀、投影儀、攝像頭等各類外部設(shè)備連接問(wèn)題，航天706所的商密網(wǎng)則對(duì)龍芯的規(guī)?；瘧?yīng)用和推進(jìn)安全可靠產(chǎn)業(yè)生態(tài)起到了很好的促進(jìn)作用。

2017年第十二屆“中國(guó)芯”評(píng)選上，龍芯的3A3000處理器被評(píng)為最具潛質(zhì)產(chǎn)品，中科曙光的龍芯3B3000服務(wù)器、中科龍安的龍芯國(guó)產(chǎn)大數(shù)據(jù)一體機(jī)、南京龍淵眾創(chuàng)的基于國(guó)產(chǎn)龍芯芯片的無(wú)線模塊都被評(píng)為最具創(chuàng)新應(yīng)用產(chǎn)品。此外，龍芯還應(yīng)用于包括北斗衛(wèi)星在內(nèi)的十幾種國(guó)家重器中，甚至還走到了國(guó)外。

正是因?yàn)镃PU性能的提升與一些成功的應(yīng)用案例，龍芯自主設(shè)計(jì)CPU和自主構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展思路獲得了一些領(lǐng)導(dǎo)和專家的肯定。由衷希望龍芯能夠發(fā)展的更快、更好。