抛弃MIPS！龙芯自主指令系统架构LoongArch正式发布：龙芯3A5000首发搭载

有阴也有阳

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        摘要：4月15日，龙芯通过官方微信宣布，龙芯自主指令系统架构（Loongson Architecture，以下简称龙芯架构或LoongArch）的基础架构已通过了国内第三方知名知识产权评估机构的评估，并在2021年信息技术应用创新论坛主论坛上正式对外发布。

        众所周知，在PC及服务器CPU市场，一直都是X86架构的天下，市场也主要是被英特尔和AMD所占据。近年来，在国家的重视和支持之下，国产CPU也迎来了快速的发展。华为、飞腾、海光、兆芯、龙芯和申威则是目前国内为数不多的国产CPU厂商。

        但是，不论是出于自主可控、商业化还是生态建设方面的考虑，华为、飞腾、海光、兆芯、龙芯和申威一开始都是选择的是利用原有的各种成熟的CPU指令集架构。

        比如，华为、飞腾的CPU主要是基于Arm公司的ARMv8指令集架构授权，海光则是以合资公司的形式从AMD获得了X86指令集授权，兆芯也同样是以合资公司的形式从威盛获得了X86指令集授权，龙芯最初是基于MIPS指令，申威则是基于ALPHA指令集。选择已有的开源的或者可开放授权的CPU指令集架构，则意味着无需从头做起，在可以满足一定的国产自主可控要求的基础上，可以利用已有的软硬件生态，快速得以发展。

        不过，近年来由于美国方面对于国产芯片产业的持续打压，华为、飞腾、海光、申威等国产CPU厂商均被美国商务部列入了实体清单。此外，龙芯选择的MIPS指令集也被其拥有者Wave Computing所抛弃（Wave Computing已转投RISC-V阵营）。虽然这些国产CPU厂商仍可以利用第三方的CPU指令集架构进行发展，但是仍引起了国内不少业内人士对于中国没有完全自主的CPU指令集的担忧。

        4月15日，龙芯通过官方微信宣布，龙芯自主指令系统架构（Loongson Architecture，以下简称龙芯架构或LoongArch）的基础架构已通过了国内第三方知名知识产权评估机构的评估，并在2021年信息技术应用创新论坛主论坛上正式对外发布。

        

        据介绍，2020年，龙芯中科基于二十年的CPU研制和生态建设积累推出了龙芯架构（LoongArch），包括基础架构部分和向量指令、虚拟化、二进制翻译等扩展部分，近2000条指令。更为关键的是，全新的龙芯架构已不再包含MIPS指令系统。

        龙芯表示，LoongArch架构具有完全自主、技术先进、兼容生态三方面特点。

        在具体的架构设计上，LoongArch从整个架构的顶层规划，到各部分的功能定义，再到细节上每条指令的编码、名称、含义，在架构上进行自主重新设计，具有充分的自主性。

        在性能方面，得益于摒弃了传统指令系统中已不合时宜的陈旧内容，以及对于指令系统设计领域的先进技术的发展，与原有兼容指令系统相比，LoongArch不仅在硬件方面更易于高性能低功耗设计，而且在软件方面更易于编译优化和操作系统、虚拟机的开发。

        在兼容性方面，LoongArch融合了各国际主流指令系统的主要功能特性，同时依托龙芯团队在二进制翻译方面十余年的技术积累创新，不仅能够确保现有龙芯电脑上应用二进制的无损迁移，而且能够实现多种国际主流指令系统的高效二进制翻译。也就是说，LoongArch可以兼容多种国际主流的指令系统。

        

        为了避免外界对于LoongArch与其他国际主流的指令系统是否存在知识产权风险的担忧，龙芯从2020年二季度开始，已经委托国内第三方知名知识产权评估机构对龙芯基础架构进行深入细致的知识产权评估。双方投入上百人月，将LoongArch与ALPHA、ARM、MIPS、POWER、RISC-V、X86等国际上主要指令系统有关资料和几万件专利进行深入对比分析后得出结论：

        1、LoongArch在指令系统设计、指令格式、指令编码、寻址模式等方面进行了自主设计。

        2、LoongArch指令系统手册在章节结构、指令说明结构和指令内容表达方面与上述国际上主要指令系统存在明显区别。

        3、未发现LoongArch基础架构对上述国际主要指令系统中国专利的侵权风险。

        也就是说，龙芯的LoongArch指令集在实现兼容多种国际主流的指令系统的基础上，拥有完全的自主知识产权，做到了完全的自主可控。

        龙芯表示，Loongson Architecture对中国集成电路产业而言是一个历史性突破。

        据龙芯透露，龙芯中科从2020年起新研的CPU均支持LoongArch架构。目前，支持龙芯架构的龙芯3A5000处理器芯片已经流片成功，基于新架构的完整操作系统已经在3A5000计算机上稳定运行。从其它主流指令系统到LoongArch的二进制翻译系统已经可以在3A5000计算机上演示运行基于其它主流指令系统的复杂应用程序。

        另外，龙芯中科已经在一定范围内发布LoongArch的基础架构指令系统手册。待完成包括境外专利分析在内的进一步知识产权评估后，龙芯中科将在更大范围内发布更完整的LoongArch指令系统手册。龙芯中科还将联合产业链伙伴在适当的时间建立开放指令系统联盟，在联盟成员内免费共享LoongArch及有关龙芯IP核。

        龙芯表示：“指令系统是软件生态的起点，只有从指令系统的根源上实现自主，才能打破软件生态发展受制于人的锁链。龙芯自主指令系统的推出，是龙芯中科长期坚持自主研发理念的重要成果体现，是在完成CPU性能补课、全面转向生态建设历史关头的重大技术跨越，标志着龙芯中科在自主信息技术体系和产业生态建设方面从跟随性发展的必然王国走向了自主发展的自由王国。”

        编辑：芯智讯-浪客剑    资料来源：龙芯

        转贴者的评论：
        国产芯片从部分国产到全部国产，从低级到高级，从简单到复杂，从低性能到高性能，从低兼容性到高兼容性，从不好用到好用......，正在一步步地走向成熟，早晚会象原子弹、氢弹、人造卫星、空间站一样达到国际上的先进水平.......
        

静水=流深

自娱自乐

pcfan120

没那么乐观，光喊口号不解渴。什么时候能普及才有生产力，否则就是实验室里画饼充饥。。炒房误国，实干兴业，贪官当道（只适合溜须拍马的贪腐体制，没有技术人才的生存环境），贪腐是最大阻力。体制不改革就只能在贪腐的低效体制下龟速发展，教育，医疗，房产n座大山。。

missyouonnet

英特尔安腾（Itanium）处理器生于 2001 年，卒于 2019 年 1 月 30 日。采用 Itanium 架构（后称为 IA-64），作为英特尔 64 位处理器家族中的一员，立志取代 X86 架构，并在服务器与超算领域有所作为，也曾部署于惠普等服务器中，但最终定格在 Kittson 节点——Itanium 家族的最后一款处理器产品。该处理器是推进软件定义 / 优化硬件的先驱。在处理器运行代码前，指令调用与执行等所有任务均由编译器决定。换言之，编译器自动判别依赖关系并产生指令包，每个包内的指令不存在依赖关系，所以指令集一旦公布，后续更改的难度与成本很高。例如：每个 VLIW 指令包含有三个 RISC 指令，如果若干年后做出了能并行执行六个指令的芯片，那它能同时执行两个 VLIW 指令吗？所有程序需重新编译才能完全发挥芯片设计的理论效能。更麻烦的问题是 Cache，Itanium 将可以并发的程序指令捆在单个包中，如果所需要的变量还在内存里，处理器则无法运行，只能等从内存数据搬到 Cache 中。所以，Itanium 的执行效率不会好于乱序执行的处理器。

有谁找得出一个比2010年以前的英特尔还牛逼的芯片开发、制造者吗？以英特尔的研发实力，市场占有率，流片制程的先进性，尚且折腾了十八年以后不得不放弃Itanium架构指令集，其他人还用得着在台式办公电脑、服务器与超算指令集领域去胡思乱想吗？

missyouonnet

IA64架构终结！Linux内核完全移除对Intel安腾处理器支持
还有人记得Intel的安腾处理器（Itanium）吗？
日前，Linux之父Linus Torvalds在一篇代码评论中透露，计划进行一次补丁合并，结果就是移除对Intel安腾处理器的支持。
他说，惠普企业已经不再接受安腾硬件订单，Intel一年前也停止接单，尽管最终的出货日期定在今年7月29日，但显然不会有这样的订单存在。安腾，已经死透了。
资料显示，安腾诞生于2001年，是Intel与惠普合作开发，当时提出了划时代的IA64纯64位架构。然而，生不逢时，“过去超前”，不像AMD x64那样兼容x86 32位，需要专门的操作系统，合作伙伴们因为维护量大、客户群体小众而纷纷放弃（甲骨文、微软Windows Server 2008 R2后已经停止维护支持安腾的OS）。
目前最新的安腾是Intel 2017年“诈尸级”更新的9700系列，代号Kittson，包括9720/9740/9750/9760四款，采用老迈的32nm工艺，最便宜的9720（4核）定价1350美元一颗，最贵的9760（8核）更是4650美元一颗。
安腾当下唯一的客户恐怕就是惠普企业（HPE）了，该司将保持对安腾的支持直到2025年，包括基于Unix的HP-UX操作系统。

dkzzlf

涨姿势了

cchessy

光喊口号不解渴。

365天的思念

光喊口号不解渴。

goffi

没有产业链什么都是虚的，中国原来开发手机芯片的现在还有几个？都被消费者和下游厂商逼跑了