“龙芯” 也要对Intel说“不”了
众所周知,CPU是决定电脑性能的核心部件,也是整个系统的核心。其负责整个系统指令的执行、数学与逻辑的运算数据的存储与传送以及对内对外输入/输出的控制。而在这个电脑核心部件市场领域里,人们最为熟悉的两个品牌无疑是Intel和AMD,他们在处理器市场的强势地位似乎无人能撼动。在CPU技术上,我们跟国外厂商有着较大的差距,缺乏具有自主知识产权的CPU芯片,是我国计算机产业的一大“芯”病,也是我们这些电子工作者、网络人胸口永远的痛。
过去,代表着国际IT顶尖技术的CPU芯片一直被英特尔等国外巨头所垄断,中国企业及消费者为之付出了巨额版权费。好在神州龙芯公司先后推出了“龙芯1号”、“龙芯2号”,打破了中国无“芯”的历史。“龙芯”的诞生被业内人士誉为民族科技产业化道路上的一个里程碑。商品化的“龙芯”1号CPU的研制成功标志着我国已打破国外垄断,
初步掌握了当代CPU设计的关键技术,为改变我国信息产业“无芯”的局面迈出了重要的步伐,对我国形成有自主知识产权的计算机产业有重要的推动作用,对中国的CPU核心技术、国家安全、经济发展都有举足轻重的作用。我们有信心:“龙芯” 对Intel说“不”
“龙芯”的产品
龙芯1号(英文名称Godson-1)于2002年研发完成,是一颗32位元的处理器,内频(也称:主频)是 266 MHz。
龙芯2号(英文名称Godson-2)于2003年正式完成并发布。
龙芯2号是64位元处理器,内频为300MHz至500MHz,500MHz版约与1GHz版的Intel [[Pentium III]]、Pentium 4拥有相近的效能水平。
最初版本
龙芯2号最初的版本是用0.13微米的制程技术,往后也会使用更精细的制程技术。事实上龙芯2号当称为一个系列,过程中经过数次步阶进化,已知的有2、2A、2B、2C、2E、2F等型号,目前龙芯2号处理器已用于黄羊河公司(YellowSheepRiver,简称:YSR)的低价型Linux桌上型电脑(也称:台式机):Municator中,最初的售价约为1200元人民币。其电脑皆有在 2006 年3月德国汉诺威CeBIT及6月的台北国际电脑展览会中展出。
龙芯2E
2006年6月,龙芯2E继成功在法国流片成功后,全世界排名第五位的集成电路生产商--意法半导体公司与中科院计算所签订技术许可协议,购买龙芯2E的生产和全球销售权。意法半导体计划每年销售龙芯芯片1000万片以上。
2006年9月13日,中国科学家宣布研制成功通用中央处理器芯片龙芯2E。它是一款采用64位元MIPSⅢ指令集的RISC处理器,采用90纳米的CMOS工艺,晶体管数目是4700万个,芯片面积是6.8mm×5.2mm。最高主频达到1.0GHz,一般频率是800MHz,功耗大约是5-7瓦。实际运行频率定于660MHz。规格方面,龙芯2E处理器有128KB一级缓存、512KB二级缓存。性能方面,它的单精度浮点运算速度是每秒80亿次,双精度浮点运算速度是每秒40亿次。龙芯2E在1.0GHz主频下,SPEC CPU2000的得分为500分,综合性能达到Pentium III和Pentium 4的水平。
可以说 中国的前景很好 可是 得需要很长的路去走
龙芯CPU不同于我们常用的CPU,它属于RISC处理器。而常见的Inter和AMD的属于CISC处理器。
但IBM的POWER GX处理器就是RISC。
所以原先的苹果机上无法运行windows。
同样的龙芯上也无法运行windows。
具体的两种处理器的区别如下:
复杂指令集CPU内部为将较复杂的指令译码,也就是指令较长,分成几个微指令去执行,正是如此开发程序比较容易(指令多的缘故),但是由于指令复杂,执行工作效率较差,处理数据速度较慢,PC 中 Pentium的结构都为CISC CPU。
RISC是精简指令集CPU,指令位数较短,内部还有快速处理指令的电路,使得指令的译码与数据的处理较快,所以执行效率比CISC高,不过,必须经过编译程序的处理,才能发挥它的效率,我所知道的IBM的 Power PC为RISC CPU的结构,CISCO 的CPU也是RISC的结构。
咱们经常见到的PC中的CPU,Pentium-Pro(P6)、Pentium-II,Cyrix的M1、M2、AMD的K5、K6实际上是改进了的CISC,也可以说是结合了CISC和RISC的部分优点。
RISC与CISC的主要特征对比
比较内容 CISC RISC
指令系统 复杂,庞大 简单,精简
指令数目 一般大于200 一般小于100
指令格式 一般大于4 一般小于4
寻址方式 一般大于4 一般小于4
指令字长 不固定 等长
可访存指令 不加限制 只有LOAD/STORE指令
各种指令使用频率 相差很大 相差不大
各种指令执行时间 相差很大 绝大多数在一个周期内完成
优化编译实现 很难 较容易
程序源代码长度 较短 较长
控制器实现方式 绝大多数为微程序控制 绝大多数为硬布线控制
软件系统开发时间 较短 较长
所以两种处理器的架构不同无法直接相比,
但现在的龙芯的处理水平已经可以和初期P4相比了。
因为上面无法运行windows且速度上无法与主流处理器相比,所以市场上没有针对个人用户出售龙芯的。
龙芯
龙芯(英语:GODSON)是中国科学院自主开发的通用CPU,采用简单指令集,类似于MIPS指令集。第一型的速度是266MHz,最早在2002年开始使用,龙芯2号第二型为500MHz,第三型的目标在1GHz。
关连
“龙芯2号”处理器,也称“Godson-2”处理器、“狗剩2号”处理器、“毛泽东110”处理器、“MZD110”处理器,其中“MZD”是取自“毛泽东”以英文发音时的三个开头字母。
大记事
“十五”期间,国家863计划提出了自主研发CPU的战略思路。
2001年3月起,中国科学院计算技术研究所正式启动处理器设计项目。
2001年3月,中科院计算技术研究所开始研制具有中国自主知识产权的高性能通用CPU芯片,被命名为“龙芯”。项目领导是中科院计算所所长李国杰,具体技术主管是研究院胡伟武。
2001年10月 龙芯的FPGA验证成功,通过中国科学院主持的“龙芯(Godson)CPU设计与验证系统”项目评审。
2002年6月 “龙芯1号”CPU研制成功。
2002年7月 “龙芯1号”CPU小批量投片成功。
2002年9月28日中科院计算技术研究所和北京神州龙芯集成电路设计有限公司联合发布新闻,宣布“具有自主知识产权的我国第一款高性能通用CPU—“龙芯1号”研制成功。从此,中国信息产业“无芯”时代宣告结束。
2002年8月6日 由中国科学院计算技术研究所和江苏综艺集团等合资组建的“ 北京神州龙芯集成电路设计有限公司”正式成立。
2005年2月18日,龙芯2号处理器正式面世,鉴定委员会认为,这款芯片的总体性能已经达到2000年左右的国际先进水平,相当于中档的“奔腾三”处理器。
2006年9月13日,“64位龙芯2号增强型处理器芯片设计”(简称龙芯2E)通过科技部验收,该处理器最高主频达到1.0GHz,实测性能超过1.5GHz奔腾IV处理器的水平。同日,其成果“龙芯2号增强型处理器”通过了科技成果鉴定。
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。
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