首页 » 互联网 » 你不曾见过的国产CPU:可能是最全的龙芯系列芯片家谱_龙芯_处置器

你不曾见过的国产CPU:可能是最全的龙芯系列芯片家谱_龙芯_处置器

少女玫瑰心 2025-01-19 23:39:37 0

扫一扫用手机浏览

文章目录 [+]

2009年,美国著名杂志《连线》刊登了一篇题为《公民的处理器》的宣布,宣布中这样写道:

试想,一个国家须要完备依赖从一个与之有着战事冲突或经济往来不稳定的国家入口某种宝贵商品,而且,如果没有这种商品,其全体社会将被迫停顿。
这个国家是中国,与之有着战事冲突的国家是美国,而该商品便是CPU。

你不曾见过的国产CPU:可能是最全的龙芯系列芯片家谱_龙芯_处置器 互联网

Imagine that your nation is entirely dependent on a belligerent and economically unstable foreign country for a precious commodity. Imagine that without that commodity, your entire society would grind to a halt. Got it? OK, now imagine that your nation is China, the belligerent nation is the US, and the commodity is CPUs.

中国是一个大国,一定要有自己的处理器。
作为国产通用途理器的代表产品,龙芯从2001年至今已经开拓了18年,开拓了龙芯1号、2号、3号三个处理器系列,并且龙芯处理器在党政军办公、工业掌握、军事、航天等很多领域已经得到了广泛的运用。
但和主流的X86、ARM处理器比较,龙芯仍旧是不为人所熟习。

在龙芯发展的18年里,龙芯公司都开拓了哪些处理器?它们的研发历史是若何的,性能又是若何的?目前,不管是龙芯的白皮书、学术期刊、还是各种媒体,都没有对此有详细的先容。
在本文中,我们将试图基于公开的各种文献,对龙芯处理器家族中的处理器做一个详细的先容。

龙芯处理器按照其为构造,分为四类,分别是单发射32位(132),双发射32位(232),四发射64位(464)以及双发射64位(264)。
按照处理器的性能、核数平分为龙芯1号小CPU,龙芯2号中CPU以及龙芯3号大CPU。

1. 龙芯1号系列

龙芯1号处理器可以大致分为两类,一类是单发射的32位CPU,采取单发射顺序实行的GS132系列处理器核,主频在10MHz旁边,紧张当作单片机利用;一类是双发射的32位CPU,采取双发射乱序实行的GS232系列处理器核,主频在数百MHz,可以用做更高性能的嵌入式处理器,替代同等主频的ARM处理器。
在2008年,龙芯一度准备砍掉GS132核,重点研发GS232和GS464处理器核。
但后来,龙芯还是连续了GS132处理器核的研发,基于此CPU核开拓了一系列的低端处理器。

1.1 龙芯1

龙芯1号于2000年开始研制,2001年8月19日龙芯1号逻辑设计在FPGA平台上运行起来。
因此,8月19日被定为龙芯的生日。
龙芯1号的物理设计有三个版本,A方案由龙芯委托第三方进行设计,B方案为一个实验性流片的方案,C方案为量产方案。
2002年8月10日,龙芯1号(A方案)成功点亮了操作系统,8月29日龙芯1号(C方案)成功启动操作系统。

龙芯1号采取0.18微米CMOS工艺进行流片,主频266MHz,单发射32位,片内400万晶体管。
采取类MIPS III的RISC指令集,具有七级动态流水线、32位整数单元和64位浮点单元。
整体的性能低于Intel Pentium II。
为了纪念胡伟武的导师夏培肃师长西席从事打算机奇迹50周年,“龙芯一号”被命名为“夏50”。

龙芯1号

1.2 龙芯1A

龙芯1A是2011年旁边,龙芯根据市场调研,研发的一款面向嵌入式市场的处理器。
龙芯1A处理器,从其设计思路看来,可以视为是对龙芯2H做减法的一个产物。

龙芯1A芯片主频266MHz,采取32位超标量GS232处理器核,双发射乱序实行,与MIPS 32指令集兼容;一级指令缓存16KB,一级数据缓存16KB。
采取130nm CMOS工艺制造,采取23mm23mm BGA封装,有448个引脚,功耗小于1W。

龙芯1A于2012年供应产品。
龙芯1A可以作为龙芯其他处理器的桥片。

把稳,龙芯1A与早期的龙芯1号是完备不同的产品,与龙芯1号的A方案也毫无关系。

龙芯1A▲

1.3 龙芯1B

龙芯1B是龙芯根据市场调研,研发的一款面向嵌入式市场的处理器。
龙芯1B可以被视为是龙芯1A的简化版,是龙芯在嵌入式处理器研发上连续做减法的产物。
龙芯1B于2011年流片成功,先于龙芯1A。

龙芯1B主频200MHz,集成32位超标量处理器核(GS232),双发射乱序实行构造,支持MIPS 32指令集,5级流水线,具有一级指令缓存8KB和一级数据缓存8KB。
采取130nm CMOS工艺制造,17mm17mm BGA封装,有256个引脚,功耗< 0.5W。

最大的特点之一是有12个UART(串口)接口。

龙芯1B是龙芯历史上第一次从全部系的角度来考虑降落本钱的芯片。

龙芯1B▲

1.4 龙芯1C101/1C300

2013年推出的龙芯1C针对指纹生物识别运用。

龙芯1C101主频8MHz,采取单发射按序实行32位处理器核(GS132R),采取130nm工艺制造,封装大小12mm x 12mm,引脚数64,封装办法QFP64。
功耗16.5mW/16.5μW。

龙芯1C300主频300MHz,采取双发射乱序实行32位超标量处理器核(GS232),与MIPS 32指令集兼容;一级指令缓存16KB,一级数据缓存16KB。
采取130nm CMOS工艺制造,封装办法20mm20mm QFP176,功耗<0.5W。

为了纪念胡伟武的导师夏培肃院士90岁生日,龙芯1C的代号为XPS90。

龙芯1C300A芯片▲

搭载龙芯1C300B的智龙开拓板▲

1.5 龙芯1D

2014年推出的龙芯1D是龙芯根据用户需求,与三川聪慧互助,为智能水表、气表、量热表定制的一款超声波计量专用芯片。

龙芯1D主频8MHz,采取单发射按序实行32位处理器核(GS132),与MIPS 32指令集兼容;片上存储为4KB+1KB SRAM和64KB Flash。

含有1个超声脉冲发生器,1个仿照比较器,1个韶光数字转换器。

采取130nm EFlash工艺制造,封装大小为12mm12mm QFP80,功耗100uW。

龙芯1D▲

1.6 龙芯1E0100

龙芯1E0100是一颗抗辐照CPU芯片,集成了1个GS232双发射32位处理器核,最高主频100MHz,有8KB数据缓存和8KB指令缓存,1个SDRAM掌握器,32位PCI总线接口,NOR FLASH掌握器,最大支持64MB; NAND FLASH掌握器,最大支持128MB;一个SPI接口,2个UART接口,一个I2C接口,GPIO掌握器,28个GPIO接口,支持看门狗功能。
功耗不超过3W。

抗辐照指标:抗辐照总剂量R级>=100 Krad(Si),抗辐照总剂量F级>=300Krad(Si),单粒子翻转率<=1x10-10>=75Mev Cm2/mg

2. 龙芯2号系列

龙芯2号处理器都是64位处理器,早期的型号是4发射乱序实行的64位GS464系列处理器核,后来新出的处理器升级为采取GS464E处理器核。
龙芯2K处理器是双发射乱序实行的GS264处理器核的64位双核处理器。
龙芯2GQ则是一款4核处理器。

2.1 龙芯2A/2B

龙芯2号的设计从2002年7月开始,采取4发射和乱序实行构造的设计,64位设计,7~10级流水线。

龙芯2号的寄存器堆设计有两个方案,A方案采取商用寄存器堆,在台积电流片;B方案采取微电子中央设计的寄存器堆,在中芯国际流片。

A方案采取的商用寄存器堆设计出错,导致流片失落败。
B方案流片成功,2003年10月17日成功启动操作系统,最高频率为300MHz,功耗1W—2W。
相同主频下,龙芯2B的性能已经超过了Pentium II,是龙芯1号的3~5倍。

为了纪念毛主席诞辰110周年,龙芯2B代号MZD110。
龙芯2号的性能是之前研制成功的龙芯1号的3倍,超过了相同主频的奔驰II的性能。

龙芯2B▲

2.2 龙芯2C

龙芯2C是龙芯2B的优化版本。
在上海中芯国际(SMIC)利用0.18微米CMOS工艺进行了多次成功流片,2004年9月28日流片成功,定型芯片主频为500MHz。
龙芯2C的性能是之前研制成功的龙芯2B性能的3倍,达到了相同主频的奔驰III的性能。
为了纪念邓小生平日100年,龙芯2C的代号为DXP-100。

龙芯2C,代号DXP-100▲

2.3 龙芯2D

根据龙芯处理器的早期发展历史,基本上每年有一款处理器流片。
由于龙芯2C在2004年流片,而龙芯2E于2006年流片,可以推测龙芯2D该当是在2005年流片的产品。
在中科院微电子所的黄令仪研究员的回顾文章中,提到了她参与了龙芯2D的物理设计。

在《龙芯的足迹》中《2006年回顾及2007年展望》一文中,胡伟武说“2005年我们面临的严厉形势授予龙芯2E背水一战的悲壮色彩”,因此可以推测龙芯2D极有可能是一个流片失落败的型号,或者是一个中途被放弃的型号。

2.4 龙芯2E

龙芯2E在2005年11月尾交付流片,2006年3月18日流片成功。

2006年9月13日,以长征胜利70周年命名为CZ70的龙芯2E通过科技部组织、时任科技部部长徐冠华亲自参加的验收。
龙芯2E是中国大陆首款采取90纳米技能设计的处理器,晶体管数目4700万,主频最高可以达到1GHz。
龙芯2E的芯片面积6.8mm5.2mm,只有Intel奔驰4的1/4。
龙芯2E样机实测SPEC CPU2000分值为定点503分,浮点503分,最高双精度浮点运算速率为3.99GFlops。
龙芯2E的性能是龙芯2C的三倍,达到中低档Intel奔驰IV处理器的水平。
在龙芯2E的优化设计过程中,意法半导体与龙芯进行了互助。

基于龙芯2E的成功,意法半导体还花三百多万美元授权费购买了龙芯2E/2F的生产和发卖授权,首创了我国打算机核心技能对外授权的先例。

由于龙芯2E的北桥利用FPGA实现,本钱较高,该处理器没有大规模量产。

龙芯2E▲

2.5 龙芯2F/2F-1000

龙芯2F于2007年7月31日流片成功。
龙芯2F是龙芯第一款成功的商用途理器。

为了纪念建军80周年,龙芯2F代号为PLA80。
龙芯2F包含5100万晶体管,主频800MHz,采取意法半导体90纳米工艺流片。
在指令集上,完备兼容64位MIPS III。

采取龙芯2F处理器的福珑迷你电脑,以及8089A/D条记本电脑,曾经大量面向爱好者发卖。
至今,仍有大量的龙芯爱好者持有这两种产品。

龙芯2F▲

2.6 龙芯2G/2G+/2GQ/2G-2000

龙芯2G是在“龙芯安全适用打算机CPU研制与运用”核高基重大专项课题支持下研发的,2008年开始投入设计,但由于龙芯当时2G项目和3A项目同时进行,存在重叠,影响了研发进度。
2010年研制成功。
龙芯2G采取65纳米工艺,主频1.0GHz,晶体管数目1亿,指令集兼容MIPS64,且增加了X86二进制翻译加速指令,以及龙芯媒体扩展指令,有64KB的指令和64KB数据的L1缓存,以及1MB的L2缓存,功耗3W。

在该处理器上,利用了X86二进制翻译技能,提出了在MIPS平台上实现X86动态二进制翻译的方法。

龙芯2G相称于龙芯3A1000的单核版本。

龙芯2GQ是龙芯2G的量产版,是一款四核处理器。
龙芯2GQ与龙芯3A1000的差异在于龙芯2GQ不支持多路互联。

龙芯2GP后来更名为龙芯2I。

龙芯2G▲

搭载龙芯2GQ的条记本电脑▲

2.7 龙芯2H

龙芯2H是龙芯2G处理器与龙芯1A(2F南桥)的后继产品,其目标是为安全适用打算机供应单片办理方案。
龙芯2H采取65nm工艺实现,主频达1GHz以上。
紧张用于网络设备等。
兼容MIPS64指令集,支持X86二进制翻译指令集。
有64KB的指令L1 cache和64KB的数据L1 cache,512KB的L2 cache。
集成了GS232V媒体处理IP。

龙芯2H最初设想的运用是上网本,但随着上网本市场的消逝,并没有在该领域运用。
龙芯2H紧张用在工控领域,以及包括防火墙在内的网络安全领域。

龙芯2H于2012年流片,2013年供应样片,2014年供应产品。
龙芯2H的流片标志着龙芯全面节制了繁芜SOC的设计能力。
龙芯2H的特点是大而全,集成了很多的功能,芯片设计很繁芜,但短缺对特定运用的优化。

龙芯2H既可以作为独立SOC,还可以作为HT接口的南桥芯片。

龙芯2H▲

龙芯2H版图▲

2.8 龙芯2I

根据龙芯内核资深掩护者flygoat的剖析,龙芯2I是龙芯2GP0800D的其余一个代号。
关于龙芯2I的资料很少,下图为《中国正在说:芯芯之火可以燎原》节目中的截图,个中提到了龙芯2I。

龙芯2I▲

2.9 龙芯2J0800

龙芯2J是JP处理器,按JF需求定制,利用65纳米工艺流片,集成了一个四发射乱序实行GS464处理器核,主频800MHz。
有64KB的L1指令缓存和64KB L1数据缓存,1MB的L2缓存,集成了2个GMAC掌握器,64+8位DDR2/3内存掌握器,32位PCI/PCIX掌握器,LPC、SPI、UART等接口。
龙芯2J是被用户单位总师评价为,“已知范围内性能最高,设计最繁芜的JP CPU”。
该处理器没有可公开的清晰照片。

龙芯2J0800▲

龙芯2J▲

2.10 龙芯2J1500

龙芯2J1500是龙芯2J的升级版,集成1个四发射乱序实行单核处理器核。
和2J0800比较,处理器核从GS464升级到GS464E,工艺从65纳米提升到40纳米,性能有了很大的提升,虽然主频仍为800MHz,但打算能力提高1~2倍,功耗大大降落。
2016年供应样片。

该处理器同样没有任何可以公开的清晰照片。

2.11 龙芯2K1000

龙芯2K1000是一款双核处理器,采取了双发射64位的GS264微构造,40nm工艺生产,商业级芯片主频1GHz,工业级芯片主频800MHz。
龙芯2K1000处理器是龙芯2H的升级芯片,其打算性能和IO带宽比龙芯2H都大幅提高。
龙芯2K1000紧张面向网络通信运用,兼顾平板及工业掌握领域。

集成了64位DDR3掌握器,2个GMAC掌握器,2个X4 PCIE掌握器,可以配置为6个X1模式。

集成共享的1MB二级cache;集成GPU,显示掌握器,支持双路DVI显示。
集成64位533MHz以上的DDR2/3掌握器,1个SATA 2.0接口,4个USB 2.0接口,2个RGMII千兆网接口,集成HDA/AC97/I2S接口,集成RTC/HPET模块。
集成最多4个UART掌握器,1个NAND掌握器,2个CAN掌握器,1个SDIO掌握器。

image.png

龙芯LS2K1000A▲

龙芯LS2K1000B▲

2.12 龙芯2K2000

龙芯2K2000是操持中龙芯2K1000的升级版,估量采取28纳米工艺生产,主频将达到2GHz。

3. 龙芯3号系列

龙芯3号处理器均为4发射64位多核处理器。
目前,除了龙芯3B1500处理器为8核,其他的龙芯3号处理器均为4核。
龙芯3C5000处理器会将处理器核数提高到16。

龙芯3号处理器的微构造分为GS464, GS464E,GS464V以及GS464EV。

3.1 龙芯3A1000

龙芯3A1000于2008年底交付流片,采取意法半导体的65nm工艺流片. 2009年5月20日龙芯3A1000晶圆生产下线,9月28日样片回来,成功启动操作系统,主频800MHz-1GHz

龙芯3A1000进行了第一次改版并于2010年5月中旬流片,10月尾第一次改版流片成功。
3A1000的第二次改版于2012年2月下旬流片,2012年8月中旬流片成功。

龙芯3A1000集成了4个四发射乱序实行的GS464核,9级流水线,有64KB一级数据cache和64KB一级指令cache,4MB共享二级cache,最高主频1GHz,功耗15w(支持动态降频),芯片面积174mm2,晶体管数目4.25亿。
每个CPU核包含两个浮点乘加部件,双精度浮点性能峰值为16GFlops。
在龙芯3A1000处理器中,实现了x86二进制翻译加速指令。

3A100集成了HT1.02,PCI掌握器、LPC、SPI、UART、GPIO。
集成72位DDR2/3掌握器,引脚1121个,封装办法40mmx40mm FCBGA。

image.png

龙芯龙芯3A1000 01版本▲

龙芯龙芯3A1000 02版本▲

龙芯3A芯片版图▲

图片来源:中科院打算所2009年成果年报

3.2 龙芯3B1000

龙芯3B1000于2010年6月20日旁边流片,2010年11月尾回来第一批芯片

3B1000的第一次改版2011年2月初流片,7月初回来。
龙芯3B1000进行了第二次改版,于2011年12月初流片,2012年4月尾回来。

龙芯3B由核高基项目课题“高性能多核CPU研发与运用”支持,采取意法半导体65纳米工艺设计,主频1GHz,功耗25W,片内集成8个64位四发射乱序实行龙芯向量处理器核GS464V,4MB的二级cache,每个核包含两个256位向量部件,峰值浮点性能达到128GFLOPS。

龙芯3B的最大特色是龙芯向量处理器核的设计,该处理器核将GS464核的的浮点部件和浮点寄存器堆更换为2个256位的向量处理部件和1个128x256位的向量寄存器堆,使龙芯3B在1GHz下的峰值双精度浮点打算能力达到128GFlops。
在龙芯3B处理器中,实现了300多条专用的向量处理指令。

龙芯3B芯片面积300mm2,晶体管数目靠近6亿。

image.png

龙芯3B1000▲

龙芯3B1000芯片布局和向量核构造框图▲

龙芯3B芯片布局▲

3.3 龙芯3B1500

龙芯3B1500在2012年1月中旬完成设计并交付流片。
2012年8月尾拿到样片。
后来,工艺从32nm迁移到28nm,于2013年4月尾流片,10月尾收到样片,但流片并不堪利,后来又规复到32nm工艺流片,并以某种办法补偿这次流片用度,于是又再次改版,于2015年1月尾流片,2015年6月下旬收到样片。

龙芯原来操持推出一款16核的龙芯3C处理器,后来由于计策调度,取消了原龙芯3C的研发,缩水成8核的龙芯3B1500。
龙芯3B1500集成了8个四发射乱序实行的64位GS464V处理器核,9级流水线,每个处理器核有64KB的私有一级指令cache和64KB的私有一级数据cache,128KB私有二级cache,有8MB三级共享cache,采取中芯国际32纳米工艺生产,芯片面积180mm2,晶体管数11亿,主频1.5GHz,采取倒装焊球栅阵列(Flip-Chip BGA)封装,芯片引脚数1121,封装大小40mm×40mm。
单芯片双精度浮点打算能力达到192GFlops。
功耗30w(范例)/60w(向量)。

在接口上,有HT2.02,PCI、LPC、SPI、UART、GPIO,72位DDR2/3掌握器。

image.png

龙芯3B1500▲

龙芯3B1500▲

龙芯3B1500版图▲

3.4 龙芯3A2000/3B2000

龙芯3A2000于2014年11月初交付流片;2015年4月10日,拿到盲封样片。
2015年8月18日,龙芯召开拓布会,正式发布新产品。
2015年9月和2016年3月分别进行了第一次改版设计和第二次的改版设计。

龙芯3A2000处理器集成了4个四发射乱序实行64位GS464E处理器核,也是首款采取GS464E微构造的处理器。
采取中芯国际40纳米CMOS工艺生产,主频800~1000MHz,在1GHz下SPEC CPU2006分数为6.9分。
封装办法FCBGA,1121引脚,封装大小40mm×40mm。

GS464E处理器核是GS464的改进版,集成了64KB一级指令cache,64KB一级数据cache,256KB二级cache和4MB三级cache。
特殊须要指出的是,GS464E处理器核的stream性能有了大幅提升,单核STREAM性能达到6.3GB/s,是龙芯3A1000的20倍。
流水线从GS464的9级提高到了12级。
峰值浮点性能16GFlops。

在接口上,龙芯3A200集成了两个HT3.0接口,PCI掌握器、LPC、SPI、UART、GPIO,72位DDR2/3-1333×2掌握器。

image.png

龙芯3A200A▲

龙芯3A2000B▲

GS464E微构造图▲

3.5 龙芯3A1500

龙芯3A1500是龙芯3A2000的陶封版本,是工业级和JP级芯片,采取中芯国际40纳米LL技能流片,主频为700~1000MHz,推举事情主频800MHZ。
由于该芯片是JP芯片,没与可以公开的图片。

3.6 龙芯3A3000/3B3000

龙芯3A3000于2016年2月中旬交付流片, 6月中旬拿到盲封芯片.2016年10月17日,龙芯3A3000可以进入批量生产状态.

2017年4月26日,龙芯公司召开拓布会,正式发布龙芯3A3000处理器。

龙芯3A3000/3B3000主频1.2Hz–1.5GHz,为4核处理器,采取4个四发射乱序实行的64位超标量处理器核(GS464E),支持MIPS64指令集,支持龙芯扩展指令集,采取12级超标量流水线;每核有2个定点单元、2个浮点单元和2个访存单元。
每个处理器核包含64KB私有一级指令缓存和64KB私有一级数据缓存;每个处理器包含256KB私有二级缓存;所有处理器核共享8MB三级缓存。

和龙芯3A2000比较,除了流片工艺从中芯国际的40纳米提升到意法半导体的28纳米CMOS工艺,处理器的三级cache也从4MB提高到8MB。
峰值浮点性能24GFlops。
封装40mm40mm BGA封装,1121个引脚,范例功耗<40W@1.5GHz。

集成的接口有HT3.02,PCI掌握器、LPC、SPI、UART、GPIO,72位DDR2/3-16002,支持ECC。

龙芯3A3000的综合性能相称于Intel J1900处理器。

image.png

龙芯3A3000处理器▲

龙芯3B3000处理器▲

3.7 龙芯3A4000/3B4000

龙芯下一代高性能处理器,采取龙芯最新研发的GS464EV微构造。
只管龙芯3A4000仍旧采取28nm工艺,但主频提高到2.0GHz,综合性能是上一代3A3000的两倍。
目前已经流片成功,正在进行测试。
据小道,龙芯3A4000进展顺利。

image.png

龙芯3A4000采取的GS464EV微构造▲

3.8 龙芯3A5000/3C5000

龙芯下一代高性能,估量2019年年底或2020年年初流片.采取3A4000的处理器微构造GS464EV,采取14/12nm工艺流片,主频提升到2.5GHz。
3A5000依然是4核处理器,而3C5000将是一款16核处理器。

4. 龙芯桥片

4.1 龙芯7A1000

龙芯7A1000型桥片是龙芯3号处理器的第一款芯片组产品,目标是替代AMD RS780+SB710芯片组,为龙芯处理器供应南北桥功能。
紧张特点为:

16位HT 3.0接口,2D/3D GPU,显示掌握器,支持双路DVO显示,16位DDR3显存掌握器,3个X8 PCIE 2.0接口,每个X8接口都可以拆分为2个独立的X4接口。
2个X4 PCIE 2.0接口,可以拆分为6个独立X1接口。
3个SATA 2.0, 6个USB 2.0, 2个RGMII千兆网接口,HDA/AC97,RTC/HPET模块,1个全功能UART掌握器,6个I2C掌握器,1个LPC掌握器,1个SPI掌握器,多个GPIO引脚。

即将发布的龙芯3A4000将不再采取AMD的RS780芯片组,而采取龙芯7A作为桥片,避免在桥片的选择上受制于AMD。

5. 龙芯从未公布的隐蔽处理器

除了龙芯1号、2号、3号三个系列的处理器,在龙芯的发展过程中还开拓了一些实验型的处理器,并没有量产,有些乃至没有流片。
我们找到了几个这样的处理器。

5.1 Godson-T

龙芯处理器在发展过程中,一度想要用做超算处理器,希望开拓一款64核的众核处理器,命名为Godson-T。
Godson-T由打算所前辈微系统研究组研发,2008年已经在进行RTL验证在2008年12月开始RTL代码编写。
2010年5月,GodSon-T的原型芯片16核GodSon-TI交付流片,采取130纳米工艺。
2010年10月17日,调试成功。

由于龙芯将研发重点重新转向提高处理器单核性能,Godson-T处理器研发中止。

Godson-T处理器▲

5.2 Godson-X

龙芯所有量产的处理器,均采取的是MIPS指令集。
但是,由于主流桌面处理器市场上利用的是x86指令集,基于知识产权和专利等缘故原由,龙芯无法利用x86指令集。
为了实现对现有生态的兼容,龙芯3A系列实现了针对x86指令和arm指令的二进制翻译指令。
在研发过程中,龙芯开拓了利用x86指令集的处理器原型Godson-X。

这个项目从2005年7月开始。
Godson-X处理器的设计初步目标是与x86指令兼容的FPGA原型处理器,并能在FPGA原型处理器中启动Windows XP。
因此第一步,前辈微系统研究组精心设计了微架构的Godson-X。
Godson-X是一款基于Godson-2设计的4发射超标量X86处理器。
它与x86兼容,并支持英特尔MMX指令,SSE指令集和x87浮点指令。
第二步,通过Cycle级的仿照程序实现,仿照了处理器中每一拍运行的状态。
在此之后,前辈微系统研究组用仿照器考试测验启动Windows XP。
末了,前辈微系统研究组的RTL调度和FPGA仿真完成韶光为2006年7月。
该处理器只有FPGA原型,从未流片。

5.3 龙梦一号

中科龙梦(现更名为航天龙梦)利用早期的龙芯1号的IP核,开拓了龙梦一号SOC,用于税控机(Fiscal controller register)。
该税控SoC专用芯片以“龙芯1”处理器核作为MCU,采取AHB(the Advanced High performance Bus)+APB(the Advanced Peripheral Bus)为片上总线。

集成的别的IP模块如表所示。

image.png

税控SoC体系构造▲

龙梦1号▲

5.4 GS32I-400 SOC

GS32I是根据龙芯2号设计的一款SOC芯片,主频400MHz,集成16K数据缓存和16K指令缓存,封装大小19mmx19mm,424针BGA封装。
内部接口上,集成了PCI掌握器,两个百兆网掌握器,USB,AC97掌握器,PCMCIA掌握器,SDRAM掌握器和EPROM掌握器。

GS32i-400处理器▲

总结

综上所述,龙芯在其18年景长进程中,形成了一个相对完全的处理器家族,龙芯处理器可以运用于智能水表、智能门锁、航天运用、石油钻探、工业掌握、网络安全、桌面办公等各种领域,为我国军工、航天、石油勘探等领域供应了主要的技能支持。
期待下一代龙芯的高性能处理器龙芯3A4000早日发布,期待更高性能的3A5000和3C5000处理器早日流片。

相关文章