正在阅读:跳动的“中国芯” 龙芯处理器的发展历程跳动的“中国芯” 龙芯处理器的发展历程

2010-04-16 09:53 出处:PConline原创 作者:佚名 责任编辑:wenzhicheng
1龙芯1号回顶部

  4月23日,曙光基于龙芯3号的刀片服务器将会揭开神秘的面纱,龙芯的产业化之路也翻开了新的篇章,而对于龙芯这一饱含着中国人期待的产品,也进入了一个新的领域,在这个历史性的时刻,让我们再来回顾龙芯走过的历程,感受中国芯的跳动。

1、龙芯1号

  2002年,龙芯1号的研制流片成功,标志着中国拥有了真正自主支持产权的处理器产品。

  龙芯一号CPU IP核是兼顾通用及嵌入式CPU特点的32位处理器内核,采用类MIPS III指令集,具有七级流水线、32位整数单元和64位浮点单元。龙芯一号CPU IP核具有高度灵活的可配置性,方便集成的各种标准接口。

  龙芯一号CPU IP核设计有可配置结构,可以定制出最适合用户应用的处理器结构。主要的可配置模块包括:浮点部件、多媒体部件、内存管理、Cache、协处理器接口。浮点部件完全兼容MIPS的浮点指令集合,浮点部件及其相关的系统软件完全符合ANSI/IEEE 754-1985二进制浮点运算标准。浮点部件主要包括浮点ALU部件和浮点乘法/除法部件,用户可根据自己的实际应用选择是否添加。媒体部件复用了MIPS浮点指令的Format域,并复用了浮点寄存器堆,媒体指令集基本对应了Intel SSE媒体指令集合的各种操作。

龙芯
龙芯1号芯片结构

  龙芯一号内存管理部件有三种工作模式,即标准模式、直接映射模式和无映射模式。在标准模式下,TLB分为ITLB和DTLB两部分,每部分均由48项页表项组成,同时支持mapped和unmapped的从虚拟地址到物理地址的变换方式;TLB也可只进行直接映射,不使用CAM和RAM,以减小面积;而无映射模式下甚至可以去掉TLB,采用直连SRAM的形式实现访存。龙芯一号CPU IP核的Cache分为指令Cache和数据Cache,两部分独立配置,以4K为一路,可配置为4路、2路和0路。用户可根据应用需要,确定所需Cache的大小,甚至不使用Cache。协处理器接口为外部协处理器提供了一个高效率的接口。龙芯一号CPU IP核提供了两套可配置的处理器总线接口:AMBA接口和哈佛结构SRAM接口。

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2龙芯2C回顶部

2、龙芯2C

  龙芯2号(C版本)处理器(简称“龙芯2C”)是完全自主设计的64位RISC结构高性能通用微处理器,它在结构上采用了四发射、猜测执行、动态调度等先进技术。龙芯2C处理器芯片实现了批量生产,并在某些领域获得了应用。

龙芯
龙芯2C芯片结构

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3龙芯2E回顶部

3、龙芯2E

  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。

龙芯
龙芯2E芯片结构

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4龙芯2F、龙芯3号回顶部

4、龙芯2F

  龙芯2F与龙芯2E相比,主要有以下几个方面的提高。一是主频提高30%以上,通过频率筛选,将有1GHz以上的产品。二是相同频率下功耗降低40%左右,并增加了很多诸如降频、温度传感器、关闭L2等功耗管理功能。三是集成了更多的系统功能,除了CPU外,还集成了DDR2内存控制器、66MHz PCI/100MHz PCIX控制器、Local IO控制器、GPIO、中断控制器、DMA控制器、部分显示加速等功能,将大幅度降低系统成本。四是封装更小,龙芯2E的封装为35mm*35mm,龙芯2F为27mm*27mm。五是可测性设计(DFT)和可生产性设计(DFM)有明显提高,因此可以降低芯片成本。

龙芯
龙芯2F芯片结构

5、龙芯3号

  龙芯3号处理器的研制目标是研制出满足我国信息化建设基本需求,尤其是满足国家安全需求的,面向服务器和高性能机的高性能、低成本、低功耗的多核CPU芯片和与之配套的套片和基础软件,并作为主CPU用于国产千万亿次高性能机及国产服务器。龙芯3号采用65纳米或更先进工艺。[返回频道首页]

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