龙芯|突破制约 龙芯自主指令集架构是怎样建立的?( 二 )


龙芯|突破制约 龙芯自主指令集架构是怎样建立的?
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所以在2020年,龙芯推出了完全自主指令集架构:龙架构(LoongArch),龙架构不是MIPS,也不是其他指令系统授权,而是完完全全脱离授权的自主研发指令集 。
4 20年磨一剑
龙架构诞生是偶然也是必然,偶然的是MIPS突然闭源,让龙芯有些措手不及,只能在可能企业无法维持下去的情况下开启了自主之路 。
而必然在于龙芯已经有了20年的技术积累,MIPS指令已经随着龙芯中科技术积累和发展不能满足指令集拓展需求了,就算不闭源龙芯迟早也会走出自主指令这一步 。
龙芯目前掌握两大核心软件:BIOS、操作系统内核(含驱动和虚拟化),三大编译器:GCC、LLVM、GOLANG以及三大虚拟机:Java、JavaScript、.NET和两大二进制翻译系统:X86、ARM 。
在这10个基础能力下,龙芯才能打造出了自主又兼容的龙架构指令系统 。
5 龙架构的挑战与机遇
龙芯虽然突破了指令系统的制约,实现了真正意义上的独立自主 。但意味着龙芯虽中科从10年到现在发展的MIPS体系需要重新建立 。
芯片本就是极其烧钱的行业,这让从2015年开始好不容易转亏为盈的龙芯无疑十分痛苦 。由俭入奢易,由奢入俭难的道理谁都懂 。
中国工程院院士倪光南先生曾说过国产软硬件的发展过程一般要经历“不可用”-“可用”-“好用”三个阶段 。龙芯在MIPS时代推出的3A/3B4000已经做到了好用 。但更换为龙架构后,就要重新进行软硬件的兼容优化,相当于房子推到重新打地基 。
因此基于龙架构打造的3A/3C5000在刚开始发布时,能够兼容的软件极少,甚至还不如3A/3B4000可用的软件多 。而除了软件方面,在19年到21时期,龙芯最大的问题是处理器和系统之间的兼容问题,虽然MIPS和龙架构使用的都是Linux生态,但在19年之前,国内Linux系统有上百家,做兼容十分费时费力 。
而恰好也是19年,在系统兼容方面,龙芯迎来了转机,也为龙架构的诞生创造条件
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2019年,工信部对国产系统进行了整合统一,给龙架构发展带来了契机 。从以前几百个操作系统百花齐放,到统信和麒麟双雄并立,龙架构需要解决的兼容少了很多,这也是让龙架构在两年内就基本解决了系统和处理器磨合问题的关键原因 。
解决完系统问题,龙架构依旧不能成为一帆风顺,软件应用的兼容优化才是真正的大头,这是龙架构形成生态的关键 。想要满足各种应用需求的庞大软件生态,需要国内软件厂商的群策群力 。
6 2022年龙架构生态发展
在2022年全球经济高压环境下,龙芯中科继续研发龙芯第四代产品3A6000以及3A7000 。3A6000与3A5000使用相同的工艺,但通过架构优化设计,定点和浮点分数大幅提升 。根据IPC性能与AMDRyzen 5 5600G以及i7-1165G7相差不大,赶上了国际主流水准,而根据路线图3A6000预计会在2023年正式推出 。
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稳扎稳打推陈出新的同时,龙芯中科也在2022年开始生态建设扩大自己的生态体系,与合作伙伴一起来完善自己的产品 。
2022年1月13日龙芯中科首届龙架构生态创新大会召开,并发布龙芯生态白皮书,龙架构平台生态初步建立 。就在同月,龙架构平台宣布与百度网盘适配成功,同时FFmpeg5.0也实现对龙架构平台的支持和优化 。