坚持自主创新，龙芯的发展或远超你的想象！
2023-04-12 10:39:08   来源：自主可控新鲜事   评论：0 点击：

　　“如果把人类国家的历史发展比作赛马的话，以一千年为一圈，有一匹马在前面几圈一直跑在最前面，领先世界，只是到最近几百年才落后，并且在最近几十年，这匹马已经飞快地追了上来。如果是你，你会不会在这匹马上押注呢？”这段话是龙芯中科董事长胡伟武在中科院计算所的一次CPU设计讲座上提到的。

　　诚然，这场赛马是中国崛起的真实写照，也可以说是国产CPU厂商龙芯中科成长历程的形象比喻。

　　20年前，“龙芯一号”的诞生打破了英特尔等国外厂商在中国市场的垄断局面，终结了中国人只能依靠进口CPU制造计算机的历史。2021年，自主指令系统架构LoongArch正式推出，标志着国产自主信息技术体系和产业生态建设取得重要进展。近日，在2023中国·鹤壁信息技术自主创新高峰论坛上，龙芯中科正式发布了新一代龙芯3D5000服务器处理器，标志着龙芯中科在服务器CPU领域进入国内领先行列。

　　据官方介绍，龙芯3D5000采用龙芯自主指令集LoongArch，这是龙芯100%自主指令，无需国外授权。具备超强算力，性能卓越的特点，可满足通用计算、大型数据中心、云计算中心的计算需求。

　　下面，让我们一起详细剖析龙芯3D5000的亮点，以及龙芯未来发展布局。

　　技术亮点：性能强、多场景、高安全

　　1. 采用芯粒技术：提升芯片性能和集成度

　　2021年到2022年以来，龙芯陆续发布了面向桌面的龙芯3A5000、面向服务器的龙芯3C5000，分别是4核、16核架构。此次发布的龙芯3D5000采用了芯粒（chiplet）技术，通过堆叠的方式将两个3C5000的硅片封装在一起，是一款面向服务器市场的32核CPU产品，不仅可以提高芯片的集成度，还使得处理器具有更高的性能和计算能力。

　　性能方面，龙芯3D5000的SPEC 2006分数超过425，浮点部分采用了双256bit向量单元，双精度浮点性能可达1TFLOPS（（1万亿次），是典型ARM核心性能的4倍。

　　2. 高性能LA464处理器核：助力多核计算

　　龙芯3D5000内部集成了32个高性能LA464内核，频率2.0GHz，支持动态频率及电压调节，片内64MB L3共享缓存，8通道DDR4-3200 ECC内存，5个HT 3.0高速接口，实现了双路、四路CPU扩展支持。这意味着龙芯3D5000具备强大的多核并行计算能力，能够应对各种复杂的计算场景。

　　3. 安全可信模块工程：保障数据安全

　　在安全方面，龙芯3D5000也做足了功夫，专有机制可以防止Meltedown、Spectre等漏洞攻击，还在芯片内集成了安全可信模块，可以取代外置可信芯片，确保处理器在运行过程中的数据安全，降低信息泄露的风险。

　　此外，龙芯3D5000还支持国密算法，内嵌独立安全模块，高性能加密解密效率可达5Gbps以上，足以替代高性能密码机。

　　自主创新：一个“唯一”、三个“不同”

　　“信创替代一定要做到体系替代，只有从指令系统层面的独立创新，才是真正的自主。”

　　胡伟武表示，龙芯系列CPU的主要特点是“一个唯一、三个不同”。

　　即国内唯一基于自主指令系统构建、独立于Wintel/AA的开放信息技术体系，与国内多数集成电路设计企业直接购买国外商业IP进行芯片设计不同、与其他基于x86/Arm指令系统融入国外信息技术体系不同、与依赖境外先进工艺提升性能的做法也是完全不同的。

　　目前，龙芯CPU的主要IP核，都是自主研发。其中，硬IP包括寄存器，以及内存、HT总线、PCIe/SATA/USB、网络等等的物理层，并适配从130nm到12nm等不同制造工艺。软IP则包括CPU内核、GPU图形核心、加解密算法，以及存储、总线、网络、音频、工业等各种接口。

　　从跟随到自主，国产CPU值得期待！

　　经过20多年的自主研发，龙芯已基本完成了CPU性能“补课”工作，CPU性能逼近市场主流水平。此次龙芯3D5000的推出，不仅是龙芯中科在服务器CPU领域的一次重要突破，更是国产CPU在全球竞争中取得的一次重要胜利。

　　下一步，龙芯将全面布局服务器、桌面、移动终端等各个领域，针对性地推出不同产品，逐步枝繁叶茂。

　　在服务器领域，龙芯将先后推出龙芯3C6000/3D6000，延续龙芯5000系列的12nm工艺，内核升级为LA664，前者原生16核心32线程，后者双芯封装组成32核心64线程。2024到2025年间，龙芯将发布3D7000/3E7000，仍旧是LA664架构核心，但升级制造工艺，分别达到32核心64线程、64核心128线程！

　　桌面领域，预计将在下半年完成流片的龙芯3A6000新产品单核性能将达到市场主流产品水平。根据龙芯官方此前发布的白皮书显示，龙芯3A6000的设计水平可对标AMD Zen2，流片完成后将提供样品给合作伙伴，预计2024年大批量出货。

　　胡伟武表示，当前，龙芯已经开启了生态建设的新征程，构建与Wintel体系和AA体系“三足鼎立”的自主信息体系新格局。“十四五”期间，龙芯将努力完成“三个转变”，包括从技术“补课”到生态建设，从政策性市场到开放市场，从跟随发展到自主发展！

　　未来，我们有理由相信，国产CPU一定能取得更大的突破！我们也一定能建成独立自主的中国信息技术体系！