國產架構+國產系統終于要實現！“龍芯”從0到1如何煉就？

龍芯處理器攜手鴻蒙操作系統，可能為國產桌面計算機市場帶來的新氣象。就在5月15日龍芯中科舉行的2024年第一季度業績說明會上，龍芯董事長兼總經理胡偉武回應了一系列令人振奮的消息。

龍芯處理器+鴻蒙系統，有望實現，已經有整機企業跟龍芯中科協商，希望支持他們推出龍芯3A6000+鴻蒙的桌面計算機。

我們先從這次的主角龍芯3A6000來看，這款芯片可以說是龍芯中科的一張名片，代表了國內自主研發處理器的高水平。龍芯中科作為國內知名的PC處理器研發企業，一直致力于打破國外技術壟斷，推動國內芯片產業的發展。而這次回應將自家的明星產品與鴻蒙操作系統相結合，打造出全新的桌面計算機體驗成為了可能。

我們從選擇的必要性上來看，鴻蒙作為華為推出的分布式操作系統，自誕生之初就備受關注。它最大的特點是可以實現跨設備的無縫協同，這在物聯網時代無疑是巨大的優勢，時至5月15日華為夏季發布會上余承東透露鴻蒙設備數量已達8億臺。

在胡偉武的回應中，我們也了解到開源鴻蒙主要面對的是物聯網應用，并且與龍芯的工控類芯片已經有了不少成功的應用案例。這也意味著，鴻蒙系統不僅在手機、平板等移動設備上表現出色，還能在更廣泛的設備上發揮作用，包括桌面計算機。

龍芯3A6000與鴻蒙的結合，這樣的配置不僅意味著性能的飛躍，更是對國產軟硬件協同創新能力的一次大膽嘗試。想象一下，一款搭載龍芯3A6000處理器和鴻蒙操作系統的桌面計算機，將能夠為用戶帶來怎樣的全新體驗？

流暢的操作、高效的多任務處理、便捷的跨設備協同……這些都是我們可以期待的。


緣自于中國芯中國夢

曾經的中國科技圈，對于研發芯片還是保有很大的熱情，想造出一枚中國人的芯片，但在漢芯事件以后，這顆熱忱的心，又低落了下去。

漢芯事件是2003年2月上海交通大學教授博導、上海交通大學微電子學院院長、上海硅知識產權交易中心負責人陳進教授發明的“漢芯一號”造假，并利用其騙取國家無償撥款的重大科研造假事件。

與漢芯不同的是龍芯中科的胡偉武卻走向了另外一條緩慢的自主研發的道路。

自主研發芯片的難度很大，從0到1的這個進程是無比困難的，所以當時2001年8月一個清楚，當龍芯第一代產品“龍芯1號”成功啟動操作系統時，龍芯科學家胡偉武與其團隊在實驗室內發出了難以想象的歡呼聲。

“龍芯1號”的問世，打破了中國人只能使用國外CUP造計算機的歷史，即使這個芯片跟國際上還有較大的差距，但這也被譽為中國民族科技產業化一個突破的里程碑。

有了第一次突破的經驗以后，龍芯中科的胡偉武和他的團隊又很快自主研發出國產64位高性能通用CPU——“龍芯2號”問世，這款芯片相比于“龍芯1號”已經有了大幅度的提高，性能提高了10到15倍，勉強能夠跟上國際上的產品。

龍芯3號的研制過程更是一波三折，按照原來胡偉武的計劃，龍芯3B芯片的一些性能是完全可以達到世界領先水平的，但誰料到在2010年11月調試時卻連操作系統都啟動不了。

而這個失誤的主要原因，是芯片可測性設計部分有邏輯錯誤，就這樣科研團隊不斷的重新梳理流程，不斷的調整改版，一直這樣持續了一年多時間，龍芯3號才算是達到穩定的狀態。

后續在2019年12月24日，龍芯中科發布龍芯4000系列CPU芯片，分別為3A4000和3B4000，代表著國產芯片的全面追趕，性能追直趕AMD，能夠在國際層面慢慢去競爭了。

對于該走的路，必須要去走，有些坑也必須要去踩過才知道。胡偉武說，“我國信息產業企業成千上萬，不掌握核心技術，就成了賣盒子，打開里面都一樣。”


性能追平英特爾第10代酷睿

據龍芯中科官方最新透露，2024第一季度龍芯3A5000和3A6000兩款芯片總出貨量已經達到了2023年全年水平。據了解，今年龍芯中科芯片銷售收入占比較2023年度將進一步提升，同時龍芯中科今年還將調整銷售策略，減少整機型解決方案銷售，主要銷售板卡級解決方案。

資料顯示，龍芯3A5000處理器是首款采用自主指令系統LoongArch的處理器，從頂層架構到指令功能和ABI標準完全自主，沒有任何國外授權，可兼容MIPS、X86、Arm主流指令集架構。

龍芯3A5000主頻為2.3GHz-2.5GHz，擁有4顆核心，每個處理器核心采用64位LA464自主微結構，支持DDR4-3200MHz內存，支持Hyper Transport 3.0控制器。

2023年11月，龍芯中科正式發布了新一代的龍芯3A6000處理器，采用龍芯自主的LoongArch指令系統龍架構，是龍芯第四代微架構的首款產品，主頻達到2.5GHz，集成4個最新研發的高性能LA664處理器核（6發射雙線程），支持同時多線程技術（SMT2），全芯片共8個邏輯核。集成安全可信模塊，可提供安全啟動方案和國密（SM2、SM3、SM4等）應用支持。根據龍芯中科公布相關測試結果顯示，龍芯3A6000處理器總體性能與Intel公司2020年上市的英特爾第10代酷睿四核處理器（Intel Core i3 10100）相當。

近期龍芯中科還預告了下一代桌面端處理器3B6600與3B7000，3B6600主頻為3.0GHz，同時集成LG200核顯，3B7000主頻可達3.5GHz，具有豐富的IO接口，包含PCIe4、SATA3、USB3、GMAC和HDMI等。


設計問題是龍芯的核心生命力

頻率和效率是提高CPU性能的兩大因素。 因此提高CPU性能有兩條技術路線。

一條是提高效率的路線,如蘋果CPU每GHz的性能很高,3GHz的蘋果CPU可以達到4-5GHz的IntelCPU性能;

另一條是提高主頻路線,如Intel、AMD的CPU主頻可以達到5GHz,但每GHz的性能不如蘋果CPU高,且桌面CPU功耗高達200-300瓦。

龍芯的思路是在頻率和效率之間找到一個平衡。

龍芯3A6000SpecCPU2006INT達到了17分/GHz,下一步計劃在做一輪結構優化,爭取再把每GHz的得分進一步提高。

同時龍芯會持續提高主頻,但不會走為頻率犧牲效率的技術路線,爭取在3GHz水平上持續降低成本和功耗。

公司基于 LA 指令系統研發了 LA664、LA464、LA364、LA264、LA132 為代表的“巨、大、中、 小、微”五個產品系列處理器核，源代碼全部自主設計，可持續優化演進。

報告期內，LA664 處理器核在公司新一代高性能通用處理器 3A6000 中流片成功，各主要功能、 性能、功耗參數實測達到設計目標；

對 LA664 處理器核的物理設計面積與時序進行優化設計，并 在公司新研高性能服務器處理器中交付流片。結合處理器硅后實測數據，對 LA664 進行性能對比 工作，完成 LA364 處理器核性能與功耗分析。

同時結合下一代產品的需求，啟動下一代處理器核的研制工作。下一代 LA664 處理器核將重 點優化處理核的執行效率，使其在現有基礎上進一步提升，進入國際領先行列；

下一代 LA364 處 理器核將更加關注提升核的能效。

再上一層其實也就是說核和線程。

單核性能的提升需要在芯片架構設計、制程工藝等方面不斷進步和優化，它可以反映出 CPU 研發的技術實力和創新能力。

較高的單核性能往往意味著更好的指令執行效率和響應速度，這對于用戶體驗非常重要，它是衡量 CPU 處理能力的關鍵指標之一。

自從3A6000發布已來，市場上已經認可了龍芯拿到了CPU入場券。

不再是口號，而是開始進入實用。