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。

7月23日上午，国产CPU厂商龙芯中科通过官方微信宣布，龙芯3A5000处理器正式发布。
据龙芯中科官微介绍，龙芯3A5000处理器是首款采用自主指令系统LoongArch的处理器芯片。LoongArch基于龙芯二十年的CPU研制和生态建设积累，从顶层架构，到指令功能和ABI标准等，全部自主设计，不需国外授权，100%纯正的自研国产芯片。

龙芯3A5000处理器主频最高可达到25GHz，拥有4个处理器核心。每个处理器核心都采用64位超标量GS464V自主微结构。仅就SPEC CPU2006的成绩来看，龙芯3A5000和AMD第一代锐龙、Intel 6代酷睿不相上下。
较自家上一代龙芯3A4000处理器，在一定条件下，性能提升50%以上，功耗降低30%以上。三方测试中在GCC编译环境下运行SPEC CPU2006的定点、浮点单核Base分值均达到26分以上，四核分值达到80分以上。
除此之外，龙芯中科还基于龙芯3A5000推出了新一代，全面满足云计算、数据中心对国产CPU的性能需求的龙芯3C5000L处理器。龙芯3C5000L通过封装集成了四个3A5000硅片，形成16核处理器。基于龙芯3C5000L的四路64核服务器整机的SPEC CPU2006性能分值可达900分以上。
而且，产品代号将继续使用中国重大 历史 事件命名。龙芯3A5000芯片代号为“KMYC70”，以纪念抗美援朝70周年。龙芯3C5000芯片代号为“CPC100”，以庆祝建党100周年。
龙芯3A5000的发布，强有力地证明了，坚持 科技 自立自强，不能奢望引进国外技术是核心技术，走“市场带技术”的自力更生之路，而不是“市场换技术”的道路，自主研发CPU的性能完全可以超过引进技术的CPU，做到真正的中国“芯”！

无论如何，国产CPU都跨出了坚实的一步，再也不是别人眼中的“换壳芯”了。从去年开始，中国的芯片产业链就充满着蓬勃向上的气象，攀升电脑期待更加强大的中国芯片投入实战，在此向中国的 科技 工作者们致敬！

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同志不用对咱们国产的芯片那么抵触吧。这个芯片的性能确实比不上如Intel、AMD这样巨人公司的产品，和IBM公司的Power 7更是有很大差距，但是就性能和性价比来说，还是不错的产品。
之所以在IT网站上很少见龙芯，一方面因为龙芯是面向商用服务器、专用机等领域，所以我们这些家庭用户基本接触不到这样的产品。听说曾经某品牌推出过基于龙芯的笔记本电脑，后来销量也不尽如人意。
另一方面，也是最重要的一个方面，就是整体平台和产业链还相当不健全。电脑不是只有一颗CPU的，还需要芯片组等等其他周围附属组件的配合。而我国在芯片组领域比较落后，龙芯配套产品不健全，兼容性不佳。好比Intel或AMD的一套商用芯片组，可以对应很多的处理器，客户可以有很多选择；而龙芯自有的配套芯片组只能兼容龙芯，而龙芯产品型号也不如Intel、AMD产品这样丰富，在市场上也就不能同国际大公司正面抗衡。我国在内存颗粒、高速DSP、GPU等等方面都还极为落后。龙芯性能不是最强的，但也绝对不弱，只是过于落后的配套组件和产业链拖了后腿。
不过，任何事物的发展都是一个从无到有，由弱变强的过程。龙芯只是第一步，以后慢慢会好起来的，只要还继续努力下去。

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

做深度学习的话，我还是可以有立场说些的。因为我们实验室当时就遇到了这些问题，选择深度学习GPU显卡时建议选择专门做液冷的A100或者RTX3090、RTXA6000、RTXA40等卡，蓝海大脑的液冷GPU服务器具有高性能，高密度⌄扩展性强等特点。液冷GPU服务器产品支持1~20块 GPU卡，还可以选择，毕竟能可以选择也是很好的,芯片主要采用龙芯、飞腾、申威、海光、英伟达、Intel、AMD。完全定制啊，敲开心。适用于深度学习训练及推理、生命科学、医药研发、虚拟仿真等场景，覆盖服务器、静音工作站、数据中心等多种产品形态，量身定制，满足客户全场景需求。技术人员给的建议都非常受用。

已知的有：AMD发布了全新一代Opteron 6100系列服务器处理器产品，12核心x86处理器，主要面向双路和四路服务器市场。未来AMD即将推出16核“Interlagos”处理器。
而Intel推出新一代的Xeon处理器，分别为多插槽(MP)的Xeon 7500系列、双插槽(DP)的Xeon 5600以及专为通讯、储存设备设计并具高度整合功能的C5500/C3500，再加上Xeon 3400，最高支持8核心16线程。
服务器CPU 目前找到这一款最贵的：Intel Xeon E7440 报价人民币7万多。
----以上资料来自百度
而台式电脑性能方面鲁大师将Intel Core i7 995X @ 360GHz排名第一位。
----以上参考鲁大师处理器性能排行！

电子发烧友网报道（文/黄山明）近日，据“中科院 科技 创新亮点成果筛选”活动页面的结果显示，龙芯中 科技 术股份有限公司已经完成了基于自主LoongArch指令系统的龙芯3C5000服务器CPU的研制，国产服务器CPU再向前迈出了一步。
龙芯3C5000服务器CPU（图源：龙芯中科）
对于CPU的命名，一般A系列为桌面级CPU，而C系列则是服务器CPU。从公开信息来看，龙芯3C5000服务器 CPU内部集成了16个高性能的龙芯LA464处理器、32MB的共享偏上高速缓存和4个64位DDR4-3200内存控制器，主频为21-23GHz，单新品双精度浮点运算速度超过05TFLOPS。
单从性能上来看，龙芯这款3C5000已经与市面中的主流CPU相当，已经可以满足当下云计算与数据中心的性能要求。
值得一提的是，LoongArch也就是龙芯自主指令系统架构已经实现了完全自主、技术先进、兼容生态三方面的特点，其中拥有近2000条指令，并不包含MIPS指令系统。该架构今年正式被龙芯对外发布。
在今年7月份，龙芯中科发布了3A5000CPU，作为桌面级CPU，其性能已经逼近市场的主流产品，据相关机构评测数据显示，龙芯3A5000单核SPECCPU 2006 Base定浮点分值在25GHz主频下性能超过了26分，平均每GHz性能超过了10分，已经与市场主流X86产品相当接近。
其中，龙芯处理器除了CPU核心是自研的以外，包括GPU核、内存控制器和PHY、高速IO接口控制器和PHY等上百种IP均自主研发。
国内的CPU生力军除了龙芯以外，还有如兆芯、飞腾等。如兆芯在2015年便发布了一款ZX-C4600/4610处理器，算是价格门槛较低的国产通用型X86 CPU。主频为2GHz，采用28nm制造工艺。
兆芯ZX-C4600（图源：兆芯）
根据测试，这款兆芯的芯片性能基本等同于英特尔在2007年发布的奔腾双核E2160的两倍，已经可以满足日常办公需求，同时由于采用了X86架构，因此可以兼容Windows、Linux等 *** 作系统。
飞腾也发布过处理器产品，如经典的FT-1500A/4四核处理器，不过由于采用了Arm V8的架构，因此无法与Windows兼容，基本只能运行国产化Linux系统，距离普通消费者就更远了。
图源：飞腾
如今飞腾还发布了FT-1500A/16的16核心处理器以及FT-2000+/64的64核心版本的服务器平台。
除了以上几款之外，国产CPU还有如鲲鹏、海光、申威等品牌，如申威的CPU便被曾经全球第一的超算神威·太湖之光所采用。
上文已经了解到国内的部分国产CPU相关产品，但可以肯定的是，如果并非是业内人士，可能基本没有听闻过这些国产的CPU。一方面是由于国产CPU市场份额过小，知名度只局限于相关专业人士，另一个原因在于价格原因导致国产CPU推广更加困难。
首先说价格，可能一般用户会认为，既然国产CPU性能相比英特尔、AMD还存在差距，甚至可能还不如上一代的奔腾、赛扬，那么售价也必须要比这些产品更便宜才对。
但事实上，正是因为国产处理器受众较小，大多数用户并不买单，销量较低，而研发成本又摆在这里，平摊下来每块CPU成本并不低。假设研发出一个新系列耗费1亿元（成本已经很低），但最终只卖出了10万套不到（10万套基本已经是国产CPU销量天花板），那么每一套的成本就达到1000元，这还没有算渠道费用以及存储、运输等额外的支出。
对比英特尔、AMD动辄数百万以上的销量，国产CPU的成本很难降低，这就导致如今的国产CPU价格甚至比这些国外CPU产品更高。
当成本降不下来，性能还不如国外同类产品的情况下，普通消费者基本不会支持，只能依赖于政府采购为主。如果想要普通消费者买单，如今只能走补贴的路线来将价格降下来。
除了成本以外，另一个问题还在于生态。兆芯CPU采用了X86架构，可以兼容Windows，其生态环境稍好一些。但对于龙芯以及飞腾而言，由于采用的分别为自研架构LoongArch以及Arm架构，因此与Windows并不兼容。
这对于用户而言就不太友好了，没有相应的软件生态环境，就意味着没有国产CPU施展能力的空间。如果想要软件生态，就只能放弃自研，采购通用架构，制造服务器CPU，来帮助企业迅速回本。不过这样一来，一旦被国外“卡脖子”企业很难有还手余地。
如今国内掀起了一股国产替代的浪潮，而CPU作为计算机系统运算和控制的核心，如何实现CPU的自主可控，并能够经受住市场的考验实现替换，是国产崛起的关键。
当前已经多款国产CPU产品，那么距离替换英特尔还有多远呢？
如果光从性能上来看，龙芯3A5000性能与2015年的英特尔i5水平相当，这已经很不错了，要知道在过去国内外CPU在性能上的差距就能达到10年以上。因此只看性能的话，大概5-8年左右就能够替换英特尔。
但CPU除了性能以外，生态也非常重要。简单地打个比方，在海外，安卓手机大多都会使用GMS框架，只有拥有了GMS才能运行谷歌应用及需要GMS支持的应用，而大多数海外的安卓应用都需要GMS支持才能够使用。当有手机被禁止使用GMS时，在海外市场就意味着除了打电话以外，基本干不了什么其他的事了，这就是生态。
由于英特尔CPU的强大市场地位，Windows基本是基于X86而开发的，对于其他的CPU而言，会产生兼容性的问题。
而其他CPU稀少的市场份额，很难吸引到开发者愿意去为这一架构开发相应软件，最后陷入恶性循环，强者恒强，弱者越弱。
好在如今一些CPU开始着力打破这个生态系统，如龙芯也开始走兼容模式，已经能够运行一些Windows程序，未来随着能够运行的程序越来越多，相信也会在市场中慢慢占有一席之地，通过市场来带动国产CPU技术的迭代与发展。
那么答案很明显了，如果只看性能的话，可能需要5-8年才能完全替代英特尔，如果没有那么极客，如今的国产CPU已经可供日常使用。但生态的缺陷让国产CPU境地较为尴尬，虽然喊出要打造第三套生态系统，但显然是一个漫长的过程。在此之前，与另两个生态兼容将是国产CPU的必由之路。

龙芯从2001年至今共开发了1号、2号、3号三个系列处理器和龙芯桥片系列，在政企、安全、金融、能源等应用场景得到了广泛的应用。龙芯1号系列为32位低功耗、低成本处理器，主要面向低端嵌入式和专用应用领域；龙芯2号系列为64位低功耗单核或双核系列处理器，主要面向工控和终端等领域；龙芯3号系列为64位多核系列处理器, 主要面向桌面和服务器等领域。

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