龙芯CPU流畅运行Windows软件！自主指令集架构生态加速扩张！

  电子发烧友网报道（文/梁浩斌）作为曾经MIPS架构生态的最主要的维护者之一，龙芯在今年4月，发布了完全自主的指令集架构LoongArch。不过作为一个全新的指令集架构，前期生态构建是最困难也是最重要的。
 
正如x86之于Windows、ARM之于Android，而龙芯LoongArch架构从设计上考虑到兼容生态需求，除了自主设计的指令系统、指令格式、指令编码、寻址模式之外，还融合了龙芯在二进制翻译方面的积累，通过翻译的方式兼容MIPS、x86、ARM、RISC-V等主流指令集的Linux程序。
 
在7月龙芯正式发布首款采用自主指令系统LoongArch的CPU 3A5000后，近日龙芯又推出了LoongArch二进制翻译应用方案，正式实现不同平台应用软件的兼容运行。
 

 
图源：guee

 
据知乎网友guee消息，目前统信UOS for 3A5000体验版系统中已经集成了龙芯的二进制翻译模块，并且应用商店中也有部分Windows软件提供，比如微信、Photoshop等等，使用基本无障碍。
 

 
图源：guee

 
在实测视频中，guee表示运行微信没有卡顿的感觉，Photoshop相比其常用电脑要慢，但考虑到有翻译效率的损失，这种情况是正常的。

 
从视频中能看出，通过二进制翻译运行的Photoshop运行期间，某些界面会伴随着一些闪烁，但对于日常使用影响不大。
 

 
甚至可以“跑满60帧”流畅运行Windows系统自带的扫雷游戏。
 
当然，如果只是这些软件的话，似乎不太能发挥出龙芯二进制翻译模块的全部能力。由于UOS提供直接安装的Windows软件并不多，要安装其他的Windows软件操作会稍微复杂一点。
 
UOS此前在其他处理器平台上支持Windows软件运行的方式是，通过给每个Wine版软件配一套单独的Windows环境。而Windows环境所需的系统文件夹都被打包成一个“files.7z”文件，软件首次运行时会被解压到/home/用户名/deepinwine/文件夹中，并自动配置相关的运行环境。

 
图源：guee

 
比如可以直接使用Photoshop的Wine环境文件夹，将其下的“drive_c”文件夹当做C盘使用，将绿色软件直接复制进去。不过guee表示，这只是32位的Wine环境，不能运行64位Windows程序。因为目前UOS还没有提供直接安装的64位Windows程序，所以直接生成的Wine环境也同样不支持64位。如果要运行64位的程序还需要手动配置环境。
 

通过一系列“骚操作”，guee成功在龙芯3A5000平台上运行“愤怒的小鸟”游戏，并且画面运行十分流畅，只是存在游戏声音方面的BUG（声音时有时无）。
 
除此之外，guee还表示，利用这种方法，可以在龙芯3A5000平台电脑上使用二进制翻译功能运行任何（部分有可能运行出错）32位Windows程序，包括7z、帝国时代2、仙剑奇侠传、CS等程序和游戏。
 
到这里可能会有人怀疑，在龙芯的二进制翻译之前，ARM版UOS也能通过Wine来运行Windows，所以到底翻译了什么？
 
事实上，Wine只是提供了Windows的API支持，即使在此前运行在ARM平台上的Linux系统，要运行Windows软件也同时需要Wine以及二进制动态翻译工具ExaGear来支持。
 
龙芯LoongArch架构的二进制翻译意义在于，在系统上提供翻译模块的同时，在CPU硬件上还提供了硬件加速支持，通过架构层支持与软硬协同算法优化，充分利用本地硬件，最大化提升模拟效率，为上层应用软件提供目标指令集的良好虚拟运行环境。
 

 
图源：龙芯中科

 
根据4月发布的“龙芯架构LoongArch解析”中，龙芯在Linux进程级x86二进制翻译的优化目标为80%效率。此前龙芯中科创始人兼董事长胡伟武博士表示，“我们希望，到2025年前后，在龙芯的LoongArch平台上可以不运行Windows但能运行Windows应用，不运行Android但能运行Android应用。”
 
写在最后：
 
正如苹果MacOS从x86转向ARM一样，通过Rosetta2，将原本运行在x86平台上的软件指令转译成ARM指令。对于龙芯而言，加入二进制翻译功能只是在建立自主生态初期的过渡手段，为了弥补初期软件生态的缺陷。
 
今年8月，ZStack Cloud信创云平台成为首批与LoongArch龙芯架构适配的云平台；9月，龙芯官方宣布已经将虚幻引擎4成功移植到龙芯3A5000平台；11月龙芯加入华为欧拉openEuler开源社区。可以预见，在相关生态企业的支持下，LoongArch架构生态将会迎来良性发展的阶段。