中國龍芯CPU及產品最新進展

龍芯CPU(英文名：Loongson，舊稱GODSON1)是中國科學院計算所自主研發的通用CPU，采用簡單指令集，類似于MIPS指令集。龍芯1號的頻率為266MHz，最早在2002年開始使用。龍芯2號的頻率最高為1GHz。龍芯3號還尚未有成品，而設計的目標則在多核心的設計。

龍芯指令集：

CPU訪存指令 24個 全部來自MIPS

CPU算數指令(ALU) 10個 全部來自MIPS

CPU算數指令 14個 全部來自MIPS

CPU乘除指令 12個 來自MIPS

12個 來自龍芯(其中8個重復MIPS指令功能)

CPU跳轉分支指令 20個 全部來自MIPS

CPU位移指令 15個 全部來自MIPS

CPU特殊指令 2個 全部來自MIPS

CPU異常指令 12個 全部來自MIPS

CPU CPO指令 10個 全部來自MIPS

龍芯處理器共131個指令，其中119個來自MIPS，12個來自龍芯(但其中MULTG、DMULTG、MULTUG、DMULTUG、DIVG、DDIVG、DIVUG、DDIVUG共8個重復MIPS的指令功能。)

龍芯1號

(英文名稱Godson-1)于2002年研發完成，是一顆32位元的處理器，內頻(也稱：主頻)是 266 MHz。

龍芯2號(英文名稱Godson-2)于2003年正式完成并發布。

龍芯2號是64位元處理器，內頻為300MHz至1000MHz，500MHz版約與1GHz版的Intel Pentium III、Pentium 4擁有相近的效能水平。

龍芯2號最初版本

龍芯2號最初的版本是用0.13微米的制程技術，往后也會使用更精細的制程技術。事實上龍芯2號當稱為一個系列，過程中經過數次步階進化，已知的有2、2A、2B、2C、2E、2F等型號，目前龍芯2號處理器已用于黃羊河公司(YellowSheepRiver，簡稱：YSR)的低價型Linux桌上型電腦(也稱：臺式機)：Municator中，最初的售價約為1200元人民幣。其電腦皆有在 2006 年3月德國漢諾威CeBIT及6月的臺北國際電腦展覽會中展出。

龍芯2E

2006年6月，龍芯2E繼成功在法國流片成功后，全世界排名第五位的集成電路生產商--意法半導體公司與中科院計算所簽訂技術許可協議，購買龍芯2E的生產和全球銷售權。意法半導體計劃每年銷售龍芯芯片1000萬片以上。

2006年9月13日，中國科學家宣布研制成功通用中央處理器芯片龍芯2E。它是一款采用64位元MIPSⅢ指令集的RISC處理器，采用90納米的CMOS工藝，晶體管數目是4700萬個，芯片面積是6.8mm×5.2mm。最高主頻達到1.0GHz，一般頻率是800MHz，功耗大約是5-7瓦。實際運行頻率定于660MHz。規格方面，龍芯2E處理器有128KB一級緩存、512KB二級緩存。性能方面，它的單精度浮點運算速度是每秒80億次，雙精度浮點運算速度是每秒40億次。龍芯2E在1.0GHz主頻下，SPEC CPU2000的得分為500分，綜合性能達到Pentium III和Pentium 4的水平。

龍芯2F

龍芯2F與龍芯2E相比，主要有以下幾個方面的提高。一是主頻提高30%以上，通過頻率篩選，將有1GHz以上的產品。二是相同頻率下功耗降低40%左右，并增加了很多諸如降頻、溫度傳感器、關閉L2等功耗管理功能。三是集成了更多的系統功能，除了CPU外，還集成了DDR2內存控制器、66MHz PCI/100MHz PCIX控制器、Local IO控制器、GPIO、中斷控制器、DMA控制器、部分顯示加速等功能，將大幅度降低系統成本。四是封裝更小，龍芯2E的封裝為35mm*35mm，龍芯2F為27mm*27mm。五是可測性設計(DFT)和可生產性設計(DFM)有明顯提高，因此可以降低芯片成本。

龍芯2G

龍芯2G在設計規格上相當于龍芯3A的單核版。與上一代龍芯2F相比，在二級緩存容量、IO總線帶寬，配套橋片性能上都有大幅提升。龍芯2G目前在1GHz情況下運行穩定，可提供更好地用戶體驗，并適用于筆記本電腦與瘦客戶機等移動與桌面市場。

龍芯3A

中國第一個具有完全自主知識產權的四核CPU，龍芯3號處理器采用的是65nm(納米)工藝，主頻1GHz，晶體管數目4.25億個， 單顆龍芯3A的最大功耗為15W，理論峰值為16Gflops，每顆CPU單瓦特能效比1.06Gflops/W，是目前X86 CPU的2倍以上，達到了世界先進水平。龍芯3號多核CPU系列產品定位服務器和高性能計算機應用。

龍芯3A集成了四個64位超標量處理器核、4MB的二級Cache、兩個DDR2/3內存控制器、兩個高性能HyperTransport控制器、一個PCI/PCIX控制器以及LPC、SPI、UART、GPIO等低速I/O控制器。龍芯3A的指令系統與MIPS64兼容并通過指令擴展支持X86二進制翻譯。

龍芯3B

繼龍芯3A后，龍芯3號系列處理器的第二代產品——8核龍芯3B處理器已于今年年初流片成功。目前龍芯公司相關部門正在對該款芯片做進一步的開發和測試工作。預計今年夏天實現量產。

龍芯3B仍采用65納米生產工藝，在單個芯片上集成8個增強型龍芯GS464處理器核，它可以與MIPS64兼容，并支持X86虛擬機和向量擴展。在1G主頻下可實現128G flops的運算能力。在存儲設計方面，龍芯3B最多可同時處理64個訪問請求，可提供12.8GB/S的訪存帶寬。在I/O接口方面，龍芯3B實現2個16位的HyperTransport接口，可提供高達12.8GB/S的IO吞吐能力。八核龍芯3號的芯片對外接口與四核龍芯3號完全一致，兩款芯片引腳完全兼容，可實現無縫更換。

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