龙芯：国内最早自主研发芯片厂商，MIPS 架构体系自主化程度高

 

龙芯是中国科学院计算所自主研发的通用CPU，采用自主LoongISA指令系统，兼容MIPS指令 

 

n “龙芯”是我国最早研制的高性能通用处理器系列，于 2001 年在中科院计算所开始研发，得到了中科院、863、973、核高基等项目大力支持，完成了十年的核心技术积累。2010 年，中国科学院和北京市政府共同牵头出资，龙芯中科技术有限公司正式成立，开始市场化运作，旨在将龙芯处理器的研发成果产业化。

 

n 龙芯 CPU 采用 MIPS 体系结构，产品现包括龙芯1 号小CPU、龙芯2 号中 CPU 和龙芯 3 号大 CPU 三个系列，此外还包括龙芯7A1000桥片。产品方面，龙芯目前共推出 3 代 CPU产品， 2017 年 4 月发布面向桌面/服务器应用的龙芯 3 号处理器的最新升级产品龙芯 3A3000/3B3000，其中，龙芯 3A3000 基于中芯 28nm FDSOI工艺，自主 GS464E 架构（自主指令系统 LoongISA），设计为四核 64 位，主频 1.5GHz，功耗仅 30W，是目前国产 CPU 中单核 SPEC 实测性能最高的芯片之一。2019 年 12 月，龙芯推出首款基于 GS464v 微架构的四核处理器 3A4000 相比上一代产品实测性能提高一倍。预计 2020 年年底将推出 3A5000/3C5000，其工艺改进提高主频至 2.5GHz，核数提升至 16 核。

 

¡相比于龙芯 3A3000 处理器，龙芯 3A4000 性能翻倍。龙芯 3A4000相比 3A3000 的 GS464e 微架构，进一步优化流水线，提升运行频率，加强对虚拟化、向量支持、加解密、安全机制等方面的支持。其芯片整体实测性能提升一倍左右。在某些测试项目中，龙芯 3A4000 的速度超过了 3A3000 的三倍，比如 hmmer 测试，3A4000 的速度是3A3000 的 3.6 倍，这是因为龙芯 3A4000 的向量指令在发挥作用。但与 Intel i5-7200U处理器相比，龙芯 3A4000 处理器性能还存在一定差距。从测试结果可以看到，3A4000 处理器单核整数性能只有 i5-7200U 的 60%, 浮点性能只有后者的 50%。但考虑到 Intel i5-7200U睿频频率高达 3.1GHz，处理器的每 GHz 性能为整数 10.64 分，浮点12.6 分；3A4000 处理器核的同主频性能已经能够达到 i5-7200U 处理器的 80%～90%了。

 

n 出货量不断增加，但生态可能是龙芯的制约。出货方面，龙芯出货规模不断扩大，2016 年只有 1 万片，2017 年 2 万片，2018 年 6 万多片，2019年出货量 50 万片，龙芯出货量不断增加。但另一方面，龙芯所基于的MIPS 架构在国内外基本只有龙芯采用，龙芯需要完全依托自身实力建设完善生态，相对于强大的 X86 生态和有众多巨头共建的 ARM 生态，龙芯MIPS 生态发展前景相对有一定不确定。