2023年4月8日上午，有幸參加了龍芯中科在河南鶴壁舉辦的信息技術自主創(chuàng)新峰會。

會上，龍芯正式發(fā)布了新一代龍芯3D5000服務器處理器，標志著龍芯中科在服務器CPU領域進入國內領先行列。

龍芯3D5000首次使用小芯片(chiplet)技術，將兩顆龍芯3C5000整合封裝在一起，取得了32核心、64MB三級緩存、八通道DDR4內存的高規(guī)格，四路可達128核心，而且是百分百自主的LoongArch指令集架構，無需國外授權。

峰會上，龍芯中科公司董事長胡偉武重點介紹了龍芯CPU的技術和產品布局，以及未來規(guī)劃。

一起來深入了解下！

胡偉武表示，龍芯CPU的主要特點是“一個唯一、三個不同”。

龍芯CPU是國內唯一基于自主指令系統(tǒng)構建、獨立于Wintel/AA的開放信息技術體系，和國內多數企業(yè)直接購買國外商業(yè)IP進行芯片設計、基于x86/Arm指令系統(tǒng)融入國外信息技術體系、依賴境外先進工藝提升性能的做法，是完全不同的。

目前，龍芯CPU的主要IP核，都是自主研發(fā)。

其中，硬IP包括寄存器，以及內存、HT總線、PCIe/SATA/USB、網絡等等的物理層，并適配從130nm到12nm等不同制造工藝。

軟IP則包括CPU內核、GPU圖形核心、加解密算法，以及存儲、總線、網絡、音頻、工業(yè)等各種接口。

龍芯CPU的產品布局分為三大系列：

龍芯1號是MCU(微控制器)，專門面向嵌入式應用。

龍芯2號是SoC(片上系統(tǒng))，面向工控、終端應用，又可以細分為龍芯2K1000LA、龍芯2K2000、龍芯2K3000三大平臺，目前分別使用40nm、28nm、12nm工藝，同時結合具體引用，還可以定制專用的SoC。

龍芯3號是CPU(通用處理器)，面向桌面和服務器應用，也是多數人更熟悉的，搭配自研橋片(芯片組)形成雙芯片的解決方案。

該系列已經演進了三代，第一代是龍芯3A1000、龍芯3B1500，第二代是龍芯3A2000、龍芯3A3000，第三代則是龍芯3A4000、龍芯3A5000、龍芯3C5000。

胡偉武表示，龍芯CPU的設計設計基本原則是先提高單核性能，再增加核心數；先優(yōu)化設計，再結合先進工藝提高性能，有些類似Intel當初的Tick-Tock策略，交替升級工藝和架構。

經過20多年的發(fā)展，龍芯CPU的單核性能已經達到國際主流水平。

在服務器領域，龍芯CPU提升單核性能的同時，結合多核、多線程、高速互連、先進封裝等技術，快速形成系列化、強競爭力的產品布局。

2010年到2020年這十年，可以說是龍芯的“補課”時間，全力提升架構和單核性能。

在此期間，龍芯用同一款產品適配桌面、筆記本、服務器的不同需求，即便被客戶和市場評價性能太低也堅持一步一個腳印地走下去。

在完成了足夠的性能積累之后，龍芯開始全面布局服務器、桌面、移動終端等各個領域，針對性地推出不同產品，逐步枝繁葉茂。

在服務器領域，龍芯3D5000發(fā)布之后，龍芯將先后推出龍芯3C6000/3D6000，延續(xù)龍芯5000系列的12nm工藝，內核升級為LA664，前者原生16核心32線程，后者雙芯封裝組成32核心64線程。

再往后的2024-2025年，我們將看到龍芯3D7000/3E7000，仍舊是LA664架構核心，但升級制造工藝，分別達到32核心64線程、64核心128線程！

桌面領域，接下來將分別是龍芯3A6000/3B6000、龍芯3A7000/3B7000，與服務器端的同系列產品同工藝、同架構，只是核心數等規(guī)格略低一些。

龍芯2號家族后續(xù)將陸續(xù)迎來龍芯2K3000、龍芯2P0500、龍芯2K0300，龍芯1號家族則會有新的LS1系列，詳情暫未披露。

龍芯3號系列在不同領域采用不同的內存通道設計，其中在服務器上是單片四通道內存、雙片整合封裝組成八個內存通道。

下一代龍芯3C6000將在片內集成PCIe高速通道，從而提升芯片間互連帶寬，龍芯3D6000會同步推出。

龍芯3D7000單芯片設計，核心數量24-32個，四個內存通道。龍芯3E7000雙芯片封裝，規(guī)格翻番，核心數量達到48-64個，八個內存通道。

在桌面上則是雙通道內存，下一代龍芯3A6000仍然是4核心，主頻首次達到2.5GHz，搭配龍芯7A2000橋片，大幅提升性價比，今年上半年會流片回來，將會提供樣品給合作伙伴，預計大批量的出貨將在明年。

根據龍芯此前公布的白皮書，龍芯3A6000的性能評估比現在的龍芯3A5000提升多達40-60%，同時硅片面積減少10%，設計水平可對標AMD Zen2。

之后的龍芯3B6000，將首次采用大小核架構，同時集成GPU圖形核心、PCIe控制器等，而與之搭配的下一代橋片龍芯7A3000，將成為一個“弱南橋”，因為它的HT總線、GPU圖形核心、顯存接口等模塊，都將轉移到CPU內部。

在筆記本上是單通道內存，主打的將是龍芯2K2000、龍芯2K3000等單片方案(也用于工控領域)。

龍芯2號家族中，龍芯2K2000在去年12月中旬官宣流片成功，并完成初步功能調試、性能測試，達到設計目標。

它采用28nm工藝，并且是境內外同步進行，境外是FD-SOI(全耗盡型絕緣層上硅)技術，境內則是體硅技術，支持USB3.0。

龍芯2K1500可以視為它的一個變種版本，今年年初流片成功，集成兩個LA264核心，主頻1.0GHz，支持DDR3、PCIe3.0、SATA3.0，典型工作場景下功耗不高于2.8W。

還有龍芯2K0300面向嵌入式，龍芯2P0600專用于打印機。

下一代的龍芯2K3000，將升級到12nm工藝平臺，集成八個LA364CPU核心、LG200GPGPU圖形核心，總線升級支持PCIe4.0。

龍芯1號家族在2022年經歷了一次調整，從早起的SoC、MCU兩種類型改為全部做MCU，更加專一。

龍芯1C102、龍芯1C103已經在去年底流片成功，均采用LA132內核，其中前者主要面向智能家居、其他物聯(lián)網設備，比如智能門鎖類產品、電動助力車、跑步機等。

后者主要面向電機驅動類物聯(lián)網產品，比如筋膜槍、修枝機、電鋸、電扳手、跳繩機、風扇、汽車電子等。

下一步將是龍芯1C201，是一款高性能的MCU，詳情未知，但看編號就知道提升幅度，架構自然是全新的。

另外還有龍芯1D100，主要面向流量表解決方案。

目前，龍芯中科自主的LoongArch指令集架構，從小巧的龍芯1C103，到龐大的龍芯3D5000，已經形成了完整的系列化產品。

有了好的硬件，更要有好的軟件，才能協(xié)同釋放性能，便于落地商用。

為此，龍芯設計了不同的基礎版操作系統(tǒng)，便于客戶二次部署，完成基礎軟件體系建設，包括桌面的Loongnix_Desktop，服務器的Loongnix_Server，工控嵌入式的Loongnix_Embedded、LoongOS、LoongWorks。

其中在嵌入式領域，Loongnix_Embedded是基于桌面版深度定制，進行簡化、實時化，可以跟隨Linux技術路線，擁有海量軟件生態(tài)支持。

LoongOS參照開源社區(qū)Yocto自主研發(fā)，LoongWorks則基于vxWorks深度定制開發(fā)，達到了相當于DOS到Windows的飛躍。

在基礎軟件、應用軟件的生態(tài)建設上，龍芯采取了二進制翻譯的做法，實現跨平臺兼容，打印機、瀏覽器、辦公與日常軟件、游戲等等都可以移植。

在歷史上，Linux桌面還沒有成功先例，IBM、Ubuntu都嘗試又失敗了，而龍芯的Linux桌面生態(tài)已經局部超過x86、Arm，預計到2023年底可以全面超過！

最后簡單說說大家非常關心的制造工藝問題。

如今，國際(主要是美國)的半導體工藝依然處于絕對領先，而且優(yōu)勢巨大，但我們也要看到，先進工藝的發(fā)展正在放緩，所帶來的效益提升也越來越小，摩爾定律漸漸失去了魔力，包括成本越來越高、功耗越來越高等等，不得不通過各種新的封裝工藝彌補。

我國自主工藝還落后太多，但近些年取得了長足進步，可以基本滿足自主CPU的需求。

其中，28nm可滿足所有工控應用需求，14nm工藝已經實現穩(wěn)定量產，可滿足所有生產辦公類信息化應用需求，5nm刻蝕機也有了。

經過20年的發(fā)展和積累，龍芯已經在2021年基本完成了自主CPU處理器和OS系統(tǒng)的“補課”工作，CPU性能達到市場主流水平，而且推出了自主的LoongArch龍架構指令集，基本完成了基礎軟件技術體系(接下來就是軟件應用體系的建設)。

“十四五”期間，龍芯將努力完成“三個轉變”，包括從技術“補課”到生態(tài)建設，從政策性市場到開放市場，從跟隨發(fā)展到自主發(fā)展！

胡偉武表示，當前，龍芯已經開啟了生態(tài)建設的新征程，構建與Wintel體系和AA體系“三足鼎立”的自主信息體系新格局，而信創(chuàng)替代一定要做到體系替代，只有從指令系統(tǒng)層面的獨立創(chuàng)新，才是真正的自主。

2022年，鶴壁市和龍芯中科達成全面戰(zhàn)略合作協(xié)議，以龍芯中科為龍頭、龍芯產業(yè)鏈為核心，吸引龍芯產業(yè)生態(tài)鏈上下游企業(yè)聚集，打造“全場景+一基地+五中心”的龍芯生態(tài)產業(yè)鏈，促進鶴壁信創(chuàng)產業(yè)發(fā)展。

本次峰會上，還舉辦了龍芯生態(tài)產業(yè)園集中簽約儀式，16家產業(yè)鏈代表性企業(yè)進行集中簽約，合力助推全國信創(chuàng)產業(yè)發(fā)展。

共勉！