解释下龙芯

关于CPU和芯片，我们标准的 *** 作系统，大约有350个C函数，这种 *** 作系统叫标准的 *** 作系统，IEEE

POSIX这就是标准 *** 作系统的规范，但是事实上，美国很多军方的CPU和工控，飞机制造和武器工业控制领域很多芯片是不支持这个标准的，比如军队的OpenRISC派系的芯片，只能支持大约100~150个标准C函数，当然了，剩下的200多个函数可以使用这个100多个函数来用软件来实现，但是，这些用软件实现的库和函数，运行速度相当的慢。
实际上mips就是当年早期OpenRISC商业化的产物，但是Mips走的更远，主要解决大规模并行的浮点数运算问题。mips是支持linux *** 作系统的，但是这个CPU只能顺利的运行大约150个标准的 *** 作系统的C函数。
现在C++标准库STL一共又20个大类，超过了1000个函数或者模板实现，而boost库（STL的升级版）有超过2000个复杂函数或者模板实现，这些函数如果在intel或者AMD的芯片上执行得到的结果，跟在arm上执行得到的结果很多都是不同的，尤其是执行效率问题，很多在arm上慢的要死，比java还要慢（现在安卓机主要使用java开发应用软件，编译器是使用J2SDK修改的编译器）。苹果公司在这方面有比较深入的研究。这个不细谈。
如果这个C++函数在mips芯片上执行，这里面有一多半是根本无法执行的，也就是说，会崩溃和异常退出。并且，J2SDK也是无法在mips上顺利的执行的，相当的垃圾的一个芯片。
这就是为啥在美国9年代末期，mips被市场淘汰的根本原因。

龙芯2号”的问世，让人们再次看到了“中国芯”的希望，但在市场推广方面，龙芯要走的路才刚开始
“龙芯就是要打破境外芯片巨头在中国的垄断。”中国工程院院士、中国科学院计算所所长李国杰斩钉截铁地说。在李说这番话之际，“龙芯2号”终于在经历了3年多的持续开发后，于日前呱呱坠地。 尽管有无数的处理器应用厂商屈服于英特尔坚不可摧的垄断，国产“龙芯”还是义无反顾地将打破外国巨头的垄断视为己任，中科院计算所（以下简称计算所）甚至把“龙芯”的战略高度提升为中国信息产业领域的“两d一星”。而随着“龙芯2号”的成功发布，以及计算所和综艺股份合作成立将龙芯纳入产业化发展的神州龙芯公司，这更增强了国人抗衡英特尔的信心。
信心无疑对推广国产处理器增添了有力的砝码，但“龙芯”在技术上表现出来的与世界先进水平的差距，不得不让人质疑其市场接受程度。同时，在带有政府干预市场的背景下，这颗小名为“狗剩”（Godson）的国产处理器的市场化就更值得探究。
市场的转向
“龙芯2号”是我国自主研制的可用于桌面和笔记本电脑的通用处理器，它的性能相当于英特尔的“奔腾3”处理器，能够运行完整的64位中文Linux *** 作系统和OpenOffice办公套件，具备了桌面PC的基本功能。
在立项之初，“龙芯”瞄准的市场目标是政府采购，希望凭政府订单迅速站稳脚跟。不少人认为拥有政府采购支持的网络电脑（NC，network computer）将成为它最大的市场方向。事后证明，这样的既定方针完全错误。在“龙芯1号”问世之后，将其产品进行产业化的成果屈指可数，在规模和销量上也未成气候。
在北京市政府2003年招标采购NC的行动中，由于要求主频必须在400MHz以上， 主频仅达到266MHz的“龙芯1号”只能与订单失之交臂。
同样，在其他市场上龙芯也是“出师不利”。计算所的兄弟单位——曙光天演信息技术有限公司推出的“龙腾”服务器就采用了“龙芯1号”。这款服务器本意是应用在对信息安全有较高要求的电子政务以及电子商务等领域，“但由于性能不满足应用，‘龙腾’服务器仅售出几台后就难以继续推广。” 神州龙芯公司市场推广部部长步健告诉《IT时代周刊》。
遭受几度挫折后，计算所和神州龙芯公司终于认识到不能把产业化的希望寄托在用户的爱国热情中。李国杰院士坦承，CPU虽是涉及国家安全的特殊产品，但卖产品就是卖产品，不能加上过多政治色彩，必须靠产品本身的可靠性、高性价比和出色的服务取得用户的信任。
基于“龙芯1号”市场推广的不利，神州龙芯公司把“龙芯2号”的主要应用集中到了数字机顶盒、NC、税控机和服务器等领域。而在芯片真正出来后，公司方面再度把目标伸向了更广阔的普通用户。
和英特尔、AMD公司的同类产品相比，具有完全自主知识产权“龙芯”系列处理器具有成本低的优势。“所以我们在保持性能的基础上，生产出百元左右CPU、千元以内的电脑是我们的目标，我们相信‘十一五’计划期间能够实现。” 李国杰院士说，“借用配置有该款处理器的电脑，我们的目标是要让7、8亿农民都能使用上廉价PC，都能上网。”
根据李国杰院士的规划，“龙芯”系列芯片的后续计划将紧盯英特尔性能5倍于“龙芯2号”中的2C系列和相当于“奔腾4”的2D则将于今年5月交付流片工序。
从嵌入式入手
仅就“龙芯”而言，市场推广工作比研发工作更为艰苦。
据悉，主导“龙芯”设计的计算所研究员胡伟武博士曾向李国杰抱怨，“为什么英特尔的事情、联想的事情、微软的事情都要我们来做？”李院士的解释是，“因为我们的产业不成熟。”因此，除了市场目标、产品策略上的调整变化，在商业模式上，“龙芯”也一直在探索新的道路。
李国杰认为，中国企业做PC芯片，不仅要面对强大的英特尔，还要面对巨大的知识产权壁垒。他告诉《IT时代周刊》：“更何况，PC市场已经开始饱和，是正在走下坡路的产业市场。”神州龙芯公司总裁曾明也向《IT时代周刊》介绍道：“2年来，我们一直在探索产业化的道路。我们的IT产业已经进入了后PC时代，这是一种共识。PC是一个很成熟的市场。‘龙芯’要产业化，就不能沿着英特尔的老路走，必须开辟自己的产业化道路。”
IC发展历史已表明，通用CPU是IC技术发展的源头。最先进的IC制造工艺往往首先在通用CPU上使用。如果不做通用CPU，就只能永远跟着别人，处于技术的下游。研制通用CPU是形成有市场竞争力的CPU核的重要途径。因为一个好的CPU核必须经过多种应用的考验，单独为应用做一个较专用的CPU难以扩充成较通用的CPU核。
从网络信息安全的角度出发，国家政治、经济、信息安全的核心技术要掌握在自己手里，也需研制自己的通用服务器CPU。
从计算所和神州龙芯公司的规划来看，“龙芯”暂时主攻嵌入式市场，但最终仍然是以发展通用CPU为最终目标。不过，神州龙芯公司承认当前的国产CPU并不具备与跨国巨头一比高低的实力，在未来的发展中，研发“龙芯”的观念必须走出“通用CPU=P4”的思维模式。因此，尽管“龙芯”没有明言针对的竞争对手是谁，但是在产品路线的选择上，还是避开了与英特尔和AMD的正面竞争，将目光投向门槛相对较低却潜力巨大的嵌入式市场。
中国软件行业协会嵌入式系统分会的秘书长郭淳学告诉《IT时代周刊》，嵌入式的定义是为具体应用设计制造的专用计算机系统。“嵌入式强调应用多样性，因此这嵌入式CPU市场不可能被垄断。”郭淳学说。
长期以来，业界倾向于认定一切非安装在PC机、笔记本、工作站、服务器内的CPU都被视为嵌入式CPU，而嵌入式CPU市场的巨大也非通用CPU市场所能比。据统计，通用CPU市场只占全部微处理器市场的1%左右。有专家指出，嵌入式芯片的应用非常广泛，一辆汽车需要用三、四十枚嵌入式芯片；一架飞机则可能用到上千枚嵌入式芯片。在手机、机顶盒、掌上电脑等多种产品里，都有嵌入式芯片。此外，一个比较现实的市场还包括，目前中国有超过20万所学校需要进行校园网建设，急需低价电脑和各种网络设备，这其中包含着巨大的商机。
中国工程院院士倪光南就认为，为各种信息设备（IA，Information Appliance），如手机、掌上电脑、信息家电、NC等提供芯片是国内芯片企业切实可行的做法。“开发嵌入式的CPU，不必有很高的技术性能。嵌入式CPU对半导体生产工艺的要求较低 ，一旦开发出嵌入式CPU和它的配套软件，可以迅速产业化。”倪院士说。
一方面是市场前景广阔，另一方面是当前在该市场上还未出现占有绝对优势的企业，“龙芯”此时的介入可谓恰逢其时。
IP服务同样让人忧
2005年1月，神州龙芯公司正式启动“龙芯”IP业务，这一业务模式为业界首创。主要做法就是把“龙芯”2年来经市场验证了的成熟的龙芯CPU裁减成多款可配置、适用的CPU IP（Intellectual Property，知识产权）核（指处理器核心功能模块），借此，龙芯公司新的业务模式就是提供IP服务，即在提供软硬IP时收取授权费用。此前，“龙芯1号”已经IP化，并成功应用于海尔、AVS的音视频解码芯片。据步健介绍，“CPU仍然是神州龙芯的主业，但提供CPU IP服务将是神州公司未来的新方向。”
传统上，IC设计是我国芯片产业最薄弱的环节，这主要反映在高级设计人才和IP核的缺乏，而IP核的作用是把一组具有知识产权的电路设计集合在一起，构成芯片的基本单位。这种业务模式可灵活配置具有完整知识产权的功能模块，可以根据用户不同需求提供性能功耗不同的IP核。但是，国际IP核联盟迄今没有任何中国内地企业的身影。据了解，外国的设计是基于系统级芯片，而国内不少企业停留在芯片仿制、系统组装阶段。
因此，在龙芯成为国内首家提供CPU IP服务的厂商后，业界同行不免担忧龙芯会在知识产权方面步威盛的后尘。此前，这家台湾芯片公司在专利方面跟英特尔打了很多官司，虽然没有输一宗，但也在财政、市场和其他方面付出了巨大代价。
但据神州龙芯公司的看法，“龙芯”在知识产权上和英特尔处理器不会产生冲突，两者采用了不同的结构并完全不兼容。据神州龙芯公司一负责人介绍，龙芯采用的是20年前由美国斯坦福大学开发的指令系统，最近几年才开始在国外推向市场并在各国申请专利，到中国开设分支机构也仅是去年的事情。“‘龙芯’采用该指令系统时，他们还没有来得及发展到中国。因此我们有这样的机会。再说，国家已为‘龙芯’的研发投入了1亿多元人民币的资金，政府方面也会和美方交涉这个问题。”该负责人说。
然而，对龙芯的担心还不止于此。有人担心当龙芯CPU成大气候时，外国公司可能趁机讹诈，或者借指令系统不断升级，以向中方不断讨要新的许可费。龙芯公司对此的态度是，“在芯片正式上市销售前，我们一定会按市场惯例与所有有关公司签订合理合法的商务协议，签订永久使用某一版本指令系统也是市场上允许的一种做法。”
对于知识产权，胡伟武的话非常干脆。他告诉《IT时代周刊》：“我拿不出什么来证明我们在知识产权上没有问题，但是别人也不能证明我们在知识产权上有问题。”
尽管“龙芯2号”在技术性能上有了很大提升，但是市场化的问题依然非常艰巨。而年轻的龙芯课题组的研发人员对挑战英特尔却充满了信心。胡伟武就表示：“我就不服气英特尔，在结构上，‘龙芯’就比英特尔有优势。”
另据《IT时代周刊》最新消息，神州龙芯公司加快了市场化的进程，并开始了“龙芯3号”的研发布局，相当于多处理器的“龙芯3号”将在“十一五”期间完成。（《IT时代周刊》 马晓宁 ）
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前段时间，美哈佛大学出了一份报告，表示我国在多个尖端技术领域已经取得巨大进步。尤其是在5G、人工智能、量子计算等已取得全球领先，并开始占主导地位。

国内有专家说得很好，就是近十年来，我们跟美同时起步的技术，我们都能做到领先。现在某些方面落后的，大都是人家起步早的领域，像现在有差距的半导体方面。

不过，哈佛报告还预测，我国将成为全球成熟技术节点上最大的半导体生产国，并且未来十年我国将在半导体等核心技术上实现领先。果不其然，好消息很快传来。

第一，浙大超导量子芯片取得突破成果。 量子技术是未来 科技 竞争的一大重点，目前各国都在大力投入研发，可以说是已经展开竞赛，都希望在量子领域中占先机。

从之前的相关报道，我们也都可以看到量子计算机的优势已经非常明显，尤其是在计算速度方面更是快到惊人。而要实现稳定的量子计算机，量子芯片是其中的关键。

近日，我国在量子芯片方面又取得了突破，浙江大学发布了两款超导量子芯片。

其中，“莫干1号”采用全连通架构，包含32个超导量子比特，是目前超导量子芯片中比特数目最多的，主要是针对量子态的精确调控，以及多体物理的量子模拟。

“天目1号”芯片面向通用量子计算，采用了较易扩展的近邻连通架构，平均退相干时间为50微秒，处于世界前列。相比于“莫干1号”具备更高的编程灵活度。

浙大公布的两款量子芯片成果，充分证明我国在这方面已处于世界第一梯队水平。

第二，纯国产龙芯服务器芯片研发成功。 一直以来，在CPU上我们主要依赖国外，不管是日常工作生活用的电脑，还是服务器领域，CPU基本被英特尔和AMD垄断。

然而，随着国内对数据保密等方面的要求越来越高，对国产CPU的需求就越来越大。尤其是纯国产CPU更加期待，在这方面做得最好的就是中科院旗下龙芯中科。

在龙芯CPU首席科学家胡伟武的带领下，已推出了自主研发的三代龙芯国产CPU。

前段时间，龙芯3A5000系列通用CPU正式亮相，性能达到国际主流CPU水准。近日，中科院再次公布，面向服务器领域的纯国产CPU龙芯3C5000已经研发成功。

这款芯片有两个重要特点：其一是采用了自主架构LoongArch指令集，从内到外全纯国产设计，不再担心国外架构授权限制，之前都是使用国外X86或ARM架构。

其二是芯片性能很强大，综合性能表现不落后目前市场的主流服务器CPU，内部集成16个高性能的龙芯LA464处理器核。应用后，将大大提高我们数据的安全性。

第三，碳基芯片关键工艺课题通过验收 。 我们现在的芯片是硅基芯片，现在5nm正在量产，3nm预计明年下半年实现量产，接下来再往下发展就是2nm、1nm。

然而，由于硅基芯片技术由于受加工技术、器件物理极限等方面限制，已经接受物理极限，且成本高到已经不合适。因此，就需要寻找更加合适的下一代替代产品。

碳基芯片具有加工温度低、工作速度快、功耗低等优势，最有可能成为后摩尔时代集成电路的颠覆性技术之一。在这方面，我国也早就开始研发，并且还非常领先。

近日，好消息传来，多个部门组成的验收组，对“90 纳米碳基集成电路关键工艺研究”课题进行评审，在听取汇报、查看资料和样品实物后，一致通过了该课题研究。

并且，碳基芯片90 纳米工艺先导线正在建设中。别小看这个90纳米，根据研究成果估算，90纳米碳基芯片性能相当于28纳米硅基芯片，60纳米就相当于10纳米。

重点是，这个碳基芯片可以不用EUV光刻机，国产光刻机就可以。并且该课题开展过程，在 90 纳米材料制备、关键工艺及器件性能、应用 探索 等均取得了可喜成果，并且都处于世界领先水平。这次验收通过，表示碳基芯片距离商用又近了一大步。

以上的三个国产芯片突破，龙芯很快就可以应用，碳基芯片和量子芯片是在为未来打基础，这两种芯片将为我国未来芯片行业领先、不受限制奠定一个坚实的基础。

近日，我国半导体行业协会集成电路设计分会理事长魏少军，就芯片发展发表意见。

他表示，我国已经成为全球最为完整的芯片产品体系之一，不仅在中低端芯片领域具备较强的竞争力，在高端芯片领域也摆脱了全面依赖国外产品的被动局面。

魏少军所说的高端芯片不再全面依赖国外情况非常振奋人心，不过他主要是侧重设计方面，高端芯片设计的确已经达到全球领先，但在制造方面我们还有不小差距。

不过，从近期国内芯片行业的不断突破来看，我们在进步，问题终究会解决。

要看你说的是什么市场了。
龙芯本身的市场定位就是高性能计算和商用服务器领域，和民用的消费级市场无关。因为龙芯采用的是MIPS核心，不是像Intel这样的X86-X64结构，所以是无法运行现在桌面的Windows *** 作系统的。
至于高性能计算和商用领域，如Intel这样的传统芯片龙头的竞争力依旧是强劲的，很难与其正面抗衡。所以，龙芯可能借助国内的服务器品牌，如曙光、浪潮等，切入市场，不过，初期的低成本可能还是其最大的竞争优势。

龙芯（Loongson）处理器是中国自主研发的一种处理器架构，主要用于服务器、嵌入式系统和高性能计算等领域。核心交换机（Core Switch）通常是指在计算机网络中用于连接多个子网和处理高速数据传输的交换机，通常用于大规模企业、数据中心等网络环境。
一般情况下，处理器和交换机属于不同的硬件设备，处理器负责计算和处理数据，而交换机负责网络数据的转发和管理。龙芯处理器通常用于服务器和嵌入式系统等场景，而不直接用于核心交换机等网络设备。
然而，根据具体的实现和需求，理论上龙芯处理器也可以用于核心交换机的设计。例如，在一些特定的场景中，可能需要自主研发的处理器来满足特定的安全、性能或可控性要求。但需要注意的是，核心交换机通常对性能、可靠性和网络管理等要求较高，需要充分考虑处理器的性能、兼容性、稳定性和可靠性等因素，以确保交换机的正常运行和网络的稳定性。
在实际应用中，选择处理器和交换机等硬件设备时，需要根据具体的需求、预算和技术要求进行综合评估和选择，并遵循相应的硬件兼容性和性能要求，确保系统的稳定性和性能。

已达到中等Pentium4水平全球老牌处理器架构企业美国美普思(MIPS)表示，中国龙芯背后的中科院计算技术研究所，近日获得其MIPS32与MIPS64架构的授权，后者将借此开发龙芯CPU。 北京神州龙芯集成电路设计有限公司的一个最新动作，让人觉得，它之前的一些努力多少有点苍白。 中科院计算机研究所所长、工程院院士李国杰对CBN记者确认了这一消息，但拒绝透露合作细节。他说，过几天美普思会举行发布会。 半导体观察人士王艳辉表示，龙芯要发展，独立签约MIPS是唯一的出路，
但这标志着自主产权的“CPU核”战略失败。
最新龙芯为龙芯3A
龙芯3A处理器参数
主频
900MHz–1GHz

微体系结构
集成了四个GS464超标量处理器核；采用交叉开关进行片内的互连；通过HT接口进行片间可伸缩互连；多核共享分布式二级cache；采用可伸缩的目录结构维护cache一致性

高速缓存
每个处理器核包含64KB一级指令cache、64KB一级数据cache，四个处理器通过交叉开关共享4MB的二级cache

内存控制器
两个DDR2/3-800控制器

高速I/O
集成两个HyperTransport控制器，带宽达到64GB/s，支持四个处理器无缝互连。

其它I/O
集成PCI／PCIX控制器以及LPC、SPI、UART、GPIO等I/O控制器

制造工艺
65nm CMOS工艺

封装
BGA封装，1121个引脚

功耗
<15W@1GHz

龙芯
不是
X86架构
，主要用于
服务器
和其他低功耗
领域
，龙芯3号是
四核
，性能相当于
一代
酷睿双核
E1240，但是功耗很低。

龙芯完成OpenJDK 16的MIPS64移植，成为服务器系列产品的标配软件。
稳定运行Tomcat服务器、永中Office、以及国内多家厂商的中件间系统。所有在PC服务器上存在的Java软件产品，今后均可以迁移到龙芯服务器上，不存在任何障碍。
参见：《龙芯MIPS 64位Java虚拟机开发成功！》

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