龍芯中科研制成功新一代處理器龍芯3A6000

近日，基于龍架構的新一代四核處理器龍芯 3A6000 流片成功，代表了我國自主桌面 CPU 設計領域的最新里程碑成果。

根據中國電子技術標準化研究院賽西實驗室測試結果，龍芯 3A6000 四核處理器在 2.5GHz 運行頻率下，SPEC CPU 2006 base 單線程定/浮點分值分別達到 43.1/54.6 分，SPEC CPU 2006 base 多線程定/浮點分值分別達到 155/140 分，雙 DDR4-3200 內存通道 Stream 實測帶寬超過 42GB/s，Unixbench 實測分值超 7400 分。綜合相關測試結果，龍芯 3A6000 處理器總體性能與 Intel 公司 2020 年上市的第 10 代酷睿四核處理器相當。

注：上述測試結果基于龍芯 3A6000 4 核 8 線程 2.5GHz CPU，8GB DDR4 3200 內存，256 NVME 硬盤，Loongnix（V20.4）操作系統，LoongArch64 gcc8.3 編譯器測試平臺。

龍芯 3A6000 處理器采用龍芯自主指令系統龍架構（LoongArchTM）。龍架構從頂層架構，到指令功能和 ABI 標準等，全部自主設計，無需國外授權。龍架構得到了上百個與指令系統相關的國際軟件開源社區的支持，得到了統信、麒麟、歐拉、龍蜥、鴻蒙等操作系統的支持，得到了 WPS、微信、QQ、釘釘、騰訊會議等基礎應用的支持，已形成與 X86、ARM 等并列的基礎軟件生態。

龍芯 3A6000 處理器是龍芯第四代微架構的首款產品，集成 4 個最新研發的高性能 6 發射 64 位 LA664 處理器核。主頻達到 2.5GHz，支持 128 位向量處理擴展指令（LSX）和 256 位高級向量處理擴展指令（LASX），支持同時多線程技術（SMT2），全芯片共 8 個邏輯核。龍芯 3A6000 片內集成雙通道 DDR4-3200 控制器，集成安全可信模塊，可提供安全啟動方案和國密（SM2、SM3、SM4 等）應用支持。

較上一代龍芯 3A5000 桌面 CPU，龍芯 3A6000 在相同工藝下單線程性能提升 60% 以上，全芯片多線程性能成倍提升，為用戶帶來更極速的性能體驗。龍芯中科正在研發的服務器 CPU 將比上一代 16 核龍芯 3C5000 以及 32 核龍芯 3D5000 服務器 CPU 性能成倍提升。

龍芯 3A6000 與龍芯 3A5000 等龍架構 CPU 實現軟件兼容。日前，龍芯向 Linux 內核上游社區提交了支持 3A6000 超線程功能的補丁，以支持對 3A6000 超線程功能檢測和調度的增強特性。龍芯 3A6000 進一步完善和提升了軟硬協同的二進制翻譯水平，可以運行更多跨平臺應用，并滿足各類大型復雜桌面應用場景。

龍芯 3A6000 的研制成功表明，在芯片設計領域只要堅持刻苦鉆研、潛心積累，并結合市場需求不斷迭代，自主研發 CPU 的性能完全可以達到世界先進水平。

日前，在龍芯中科召開 2023 年第一季度業績說明會時，董事長胡偉武曾宣布，下一代龍芯 3B6000 處理器將會采用 4 個大核＋4 個小核的 8 核 CPU 架構，并且會首發集成龍芯自研的 GPU（通用圖形處理器），預計將于 2024 年一季度流片。胡偉武透露：「目前已經基本完成相關 IP 研發，正在開展全面驗證，在此基礎上，2024 年下半年將完成兼顧顯卡和算力加速功能的專用芯片流片。」

胡偉武表示，目前提高主頻和提高計算效率是提高 CPU 整體性能的兩大方向。因此也有兩條技術路線，比如蘋果的 M1，每 GHz 的 SPEC CPU2006 定點單線程分值達到 24 分，但主頻只有 3GHz；比如英特爾的桌面 CPU，主頻高達 5GHz 以上，但每 GHz 的分值 15-20 分之間。而龍芯選擇的方向是與蘋果一樣的提升 CPU 計算效率的路線。

另外，胡偉武在業績會上還表示，在 3B6000 的基礎上，后續的 3A7000 或 3B7000 會采用更先進工藝，今年下半年將會開展更先進工藝的技術準備工作，由于龍芯堅持自研 IP，需要定制內存接口、PCIE 接口等 PHY，大致需要 1 年時間。

值得注意的是，去年 7 月，龍芯正式發布了全新的配套橋片 7A2000，這是配套龍芯 3 號處理器使用的芯片，大約相當于以往我們常說的南橋和北橋的作用，不過本代橋片當中除了升級了 I/O 傳輸的性能以外，還添加了龍芯自研的 GPU 核心，可以直接形成獨顯的解決方案，支持直接輸出圖形顯示信號并滿足基本的圖形運算需求。

根據龍芯官方的消息，7A2000 橋片首次集成龍芯自研統一渲染架構的 GPU 模塊，GPU 核心頻率達到 400-500Mhz，基于 OpenGL 2.1 和 OpenGL ES 2.0 規范實現，集成 DDR4 顯存控制器，顯存頻率達到 2000Mhz-2400Mhz，最大支持 16GB；支持兩路顯示，典型分辨率 1920X1080@60Hz 最高支持 2560x1440@30Hz，glmark2 性能超過 300 fps，glxgears 性能超過 1800 fps；可滿足桌面辦公領域需求。橋片中的 GPU 模塊搭配獨立顯存，可形成獨顯方案，提高龍芯計算機的性價比。