龙芯中科LoongArch指令集最新进展，与合作伙伴共建自主生态！

电子发烧友网报道（文/李弯弯）2022年1月13日，龙芯中科在线上举办首届LoongArch生态创新大会，在会上，龙芯携手众多合作伙伴发布基于LoongArch自主指令集的产品或解决方案，龙芯中科技术股份有限公司董事长胡伟武中表示，将与合作伙伴一起共建自主生态。
 
龙芯于2021年推出自主知识产权的LoongArch自主指令集，并基于此上市新一代3A5000和3C5000系列芯片，彻底打破由Wintel及AA国外厂商主导的基于指令集及芯片设计的生态体系，填补了国家信息化发展，对芯片要求性能优异并具有完全自主知识产权的空白。
 
中国工程院院士倪光南院士表示，一颗大树屹立不倒，是因为扎根大地，没有自主核心技术的信息产业，是无根之木，指令集系统和通用处理器承载着整个信息产业这颗大树，是信息技术领域最基础的关键核心技术之一，发展国产CPU对国民经济、国家安全有重大的意义。

中国工程院院士倪光南院士

 
未来将推出基于LoongArch的自主编程框架
 
胡伟武谈到，龙芯自主生态建设的主要瓶颈，从CPU性能不足，转向软件生态不够丰富。指令系统是计算机的软硬件界面，是信息产业的重要基石，一种指令系统承载了一个产业生态，如X86指令系统，承载了桌面计算机和服务器产业，ARM指令系统承载了手持移动终端产业。
 

龙芯中科技术股份有限公司董事长胡伟武

 
就像中国人可以用英文写文章，但不能基于英文发展中国民族文化，中国信息产业可以基于国外指令系统做产品，但不可以基于国外指令系统，构建安全可控的信息技术体系和产业生态。2021年龙芯基于20年的CPU研制和生态建设积累，推出了龙芯指令系统架构LoongArch。
 
据胡伟武介绍，龙芯从2020年起新研的CPU均支持LoongArch架构，包括龙芯3A5000、3C5000。他还透露，龙芯中科正在研发中的龙芯3A 6000以及3A 7000系列处理器，性能将达到市场主流产品的水平，这两款产品也均支持LoongArch架构。
 
目前龙芯指令系统架构LoongArch，已经基本构建了基础软件体系。包括BIOS、内核、GCC编译器、LLVM编译器、GoLang编译器、Java虚拟机、JavaScript虚拟机、.NET虚拟机、浏览器、媒体播放器、图形库、KVM虚拟机等操作系统核心模块已经完成向LoongArch的迁移，并集成在龙芯基础版操作系统Loongnix中提供给生态伙伴。
 
未来龙芯还将推出基于LoongArch的充分考虑兼容需求的自主编程框架。
 
同时龙芯公司正在积极推动，在上游开源社区建立LoongArch分支，并取得积极进展。在国际开源社区，建立与X86、ARM等并列的LoongArch分支，是龙芯软件生态的根基。在得到上游开源社区支持后，LoongArch生态将随社区自动演进，极大丰富支持LoongArch的软件版本，大幅减少软件迁移适配工作。
 
胡伟武认为，一个优秀的生态有三个主要特点：一是开放，越开放合作伙伴越多；二是兼容，把合作伙伴的工作形成合力；三是优化，通过系统优化，而不仅仅是CPU升级来提高性能。龙芯中科将秉承这三大理念与合作伙伴一起共建自主生态。
 
相比MIPS，LoongArch指令效率提升15%-20%左右
 
LoongArch指令系统的特点体现在先进性、自主性、兼容性。先进性方面，LoongArch指令系统吸纳了现代处理器架构中各种先进指令技术优势，指令集效率大大提高，比如，与龙芯之前采用的MIPS兼容的扩展指令相比，LoongArch指令的效率提升了15%-20%左右。
 
自主性方面，基于二十年的CPU研制和生态建设积累，龙芯中科推出的LoongArch指令系统，通过第三方权威知识产权评估机构评估，具备高度自主性与安全性。
 
兼容性方面，龙芯架构在设计时就充分考虑到兼容生态需求，融合了各国际主流指令系统的主要功能特性。
 

龙芯中科技术股份有限公司副总裁张戈

 
龙芯中科技术股份有限公司副总裁张戈认为，自主CPU发展应该重视单核而不是多核，应该重视设计而不仅仅依赖先进工艺。10年来，龙芯单核性能提升了10倍，其中主频提升只有1.5倍，更多是靠研发团队设计能力的提升，正因为如此，龙芯的性能近年来有了大幅提升。
 
据张戈介绍，龙芯3A5000是基于LoongArch的第一款桌面处理器，性能比以往产品大幅提升。龙芯3C5000系列是第一款基于LoongArch的服务器芯片，单芯片是16核，支持双路、四路、甚至是16路的结构，多路的互联效率有很大的提升。
 
目前在整机与设备方面，龙芯已有近百家厂商推出了上百款龙芯桌面、服务器、网安、密码等产品。统信操作系统、麒麟操作系统、龙蜥操作系统、WPS办公软件、微信、360浏览器等均已支持LoongArch。通过二进制翻译支持了X86/Linux平台和X86/Windows平台的部分应用以及X86/Windows平台的大量打印机外设。