⑴ 如何看待國產龍芯處理器
但這個團隊完全沒有市場思維,不懂市場經濟,不懂杠杠原理。因此,即使再給20年,也還是一個市場邊緣產品。
龍芯公司體量太小,人手嚴重不足,專職從事開發工作的工程師數量更缺,這是一個不爭的事實。
針對這個現狀,龍芯應該效仿ARM公司初期在自己弱小的時候走組隊模式(傻子才會指望幾百名工程師真的能擊敗英特爾AMD數萬名工程師團隊)。龍芯公司主動放棄開發具體的晶元產品,集中精力開發新一代ip核,切實提高新一代ip核的性能,然後將ip核授權給其他公司開發具體的晶元產品。
當前,包括中國在內的很多國家認識到過度依賴美國的英特爾和AMD的產品,會導致國家安全存在巨大的漏洞。想擺脫,自己又搞不定。這時候如果有一家公司能夠出售ip核幫助這些國家盡快推出自己的計算機晶元來平衡因特爾和AMD的影響,我相信很多國家會樂觀其成。像俄羅斯、印度、韓國、歐洲各國,想擺脫美國英特爾和AMD的國家真的是太多了。
在國內,可以把ip核授權給華為、聯想、浪潮、紫光等公司。這樣一來,龍芯相關產品的開發人員迅速壯大到數十萬工程師,與之相關的從業人員達到數百萬,完全不是夢。
雖然性能不如intel,但是真正的自主可控,是純正的中國芯。
一、龍芯的自主可控
龍芯真正立項是2001年左右,當時奔著就是自主可控的方向去做的,所以選擇了MIPS架構,並且直接買了下來,別人不再使用了,而不是所謂的授權,不像ARM這種。
在買下MIPS架構之後,龍芯團隊還擴展了指令集,可以說龍芯是來源於MIPS,但又脫胎於MIPS,是從架構開始就屬於自主可控的中國芯,是純正的中國芯。
也正因為如此,所以目前龍芯在政府、軍事、金融、教育等眾多行業,對保密性有要求的領域,對安全可控非常重視的領域,得到了大量的使用。
二、龍芯的性能
對於一款晶元,自然是要考慮性能的,目前龍芯的性能和intel比較起來,確實有3-5年左右的差距,所以個人消費者對龍芯沒什麼感知,因為龍芯也沒有面向個人消費領域,因為這個領域喜歡「不服跑個分」,自然龍芯很難得到認可。
更重要的是,個人消費領域,對生態要求很高,目前windows只能安裝在X86架構的intel\AMD晶元上,不支持龍芯,所以使用龍芯的筆記本、台式機非常少。
三、龍芯的意義
另外,目前很多人對於龍芯有誤解,覺得這晶元性能不行,完全是在靠政府補貼的貨,但其實還真不是的,國家早就不補貼龍芯了。
龍芯現在是商業化動作,完全的自負盈虧的,並且在2014年龍芯就實現了盈利,2019年利潤有1億多,這些年以來龍芯納的稅早已經超過了政府給予的補貼,所以不要拿騙補來說龍芯。
龍芯一旦成功,將真正的使中國芯擺脫國外的依賴,畢竟ARM還要依賴ARM架構,但龍芯啥都不依賴,完全的100%純正中國芯,意義重大,值得大家支持。
龍芯是基於MIPS指令集來的,而且獲得了相關指令集的永久授權,可以說在指令集等知識產權上面龍芯不存在被卡脖子的問題了,不過因為MIPS指令集在目前的市場上已經沒有什麼地位,所以其應用領域比較有限,起碼在消費級市場上面是看不到多少希望了,消費市場上的PC主要是X86架構處理器,而手機等中端主要是ARM處理器,根本就沒有留給龍芯多少空間,雖然很多人說龍芯的性能達到了英特爾某些產品的多少多少,或者達到了AMD挖土機多少多少的性能,但是因為架構不同,實際上這種對比對於普通用戶意義不大,因為目前普通消費者的生態對龍芯的支持很差,就算能夠運行Windows系統,那也是模擬的,表現自然會打折扣。
雖然龍芯在消費級大眾市場上面沒有什麼起色,但是在一些細分領域還是可以慢慢發展的,而且有龍芯的技術在手,起碼解決了有還是沒有的問題,在面對國外的競爭時,底氣足一些,而且龍芯的研發和應用發展過程中,也培育了自己的人才,所以長遠來看,龍芯的意義還是不小的,所以初期龍芯的發展還是以政府扶持為主,後來龍芯開始自負盈虧,到了2015年據說已經開始盈利了,這點還是很不錯的,算是洗刷了當年漢芯的 歷史 恥辱吧,當然還是會有很多人質疑龍芯,估計是因為漢芯當年的負面影響太大了吧。
當然很多人會拿ARM和MIPS相比較,因為二者都是精簡指令集的處理器,二者之間當然有不少差異,但是MIPS對商業不敏感,錯失了移動化的浪潮,所以雖然MIPS出現的比ARM還要早,而且當初在性能上並不輸於ARM,但是因為沒有把握住機會,這些年MIPS的發展並不理想,ARM這些年反而發展很快,MIPS被拆分,然後賣來賣去的,基本上已經GG了,至於今後MIPS還有沒有機會,目前來看,難度比較大就是了,不過我們還是希望龍芯能夠在未來發展起來。
可以說,龍芯最能提現軍事應用上晶元的自主可控。
2015年3月,由中科院負責研製的新一代導航衛星I1-S(北斗三號首發星)首次使用了中國製造的「龍芯」中央處理器(CPU)。之後發射的每一顆北斗導航衛星都配備了大量的龍芯。這些龍芯除了當CPU外,最典型的一個應用就是可重構技術。也就是說在軌衛星的軟體隨時可以通過地面上注進行重構,這就大大提高了軟體的生存能力。從五年的實際應用來看,龍芯1E和龍芯1F的在軌性能還是要更好一些,處理能力和可靠性也與進口CPU持平,當然價格會是進口的一半。
龍芯是中科院北京計算機所研發,龍芯成立的目標只有一個,那就是全球第一的晶元帝國 Intel。但是目前看來,龍芯軍事應用居多,普及商用還是任重而道遠。
最有前景難度最大最自主的國產處理器 持續關注龍芯15-16年了 現在送去流片的3A5000CPU有望單核跑到2.5ghz 30分(轉自知乎:2017年AMD在3.4G赫茲下使用gcc4.6編譯器優化參數-o2,3代CPU的spec int06測試值分為:打樁機20.7 ;挖掘機19.2 ;ryzen31.5)看樣子還算不錯。
龍芯設計團隊是國內內功最扎實的團隊之一,龍芯老大胡偉武的目標是三分天下有其一 不同於其他國產CPU 可以搭上現有成熟生態體系的快車從而高速發展 龍芯要自建生態 打造一個不受外部環境制約的第三套軟體體系(圖片內有個別廠家預測分數)
關於龍芯的簡介
一直以來,因為曾經漢芯騙局以及可能存在的故意混淆,很多人對龍芯要麼不了解、要麼誤解,還有人是因為沒看到龍芯CPU出現在普通電腦中從而認為龍芯也是騙局。就此問題我在這里簡單介紹一下龍芯是怎麼回事。
龍芯的團隊:
龍芯團隊由中科院計算所研究員胡偉武任總師於2001年起步,並於2002年正式獲得立項並得到500萬人民幣的研發資金,至2010年龍芯團隊成立公司以前,總共獲得國家資金五億人民幣,對比英特爾公司2015年一年的研發投入124億美元、2017年一年研發投入不低於130億美元,龍芯九年間的資金合計連人家一年的零頭都差遠了。不過很奇怪,龍芯從2011年起就不拿扶持資金了、只拿過北京市政府和其它公私營機構和企業的合計兩億人民幣的投資,但還是有大量帖子到處宣揚龍芯騙經費,而且動不動就指責龍芯騙取上百億千億經費!
龍芯的指令集:
一開始龍芯直接採用了MIPS指令集,在金融危機期間低價購買了MIPS指令集527條指令的永久授權,後來根據自己的規劃修改並增加到1907條指令,因此現在是具備自主知識產權的龍芯指令集(loogISA),已經不能叫做MIPS指令集了,1907條指令基本情況如下:
源自MIPS的指令:
216條MIPS基礎指令,獲得永久授權;
311條DSP指令,獲得永久授權。
龍芯自主指令:
MIPS基礎指令擴展——148條loongEXT;
虛擬機擴展——5條loongVM指令;
二進制翻譯擴展——213條loongBT;
向量指令擴展——1014條loongSIMD。
龍芯目前的型號命名:
龍芯1系列:分別是面向特種、嵌入應用;
龍芯2系列:面向高端嵌入、工控、特種應用、伺服器、桌面;
龍芯3系列:用於PC、伺服器、高級特種應用,其中3A是四核、3B是不低於3A的可多路互聯(常用於伺服器)。
龍芯7:目前定位是橋片,也就是南北橋晶元,現只有一款龍芯7A-1000,其中還集成了龍芯自研的第一款GPU,估計其圖形性能不會比十年前的主板集顯更好,但至少普通日常應用是可以的,而且該橋片支持獨顯,可以用英偉達或AMD的顯卡來提高性能,並且龍芯正在與英偉達開展合作。
龍芯的性能:
2015年,基於大改內核GS464E、使用國內40nm低速工藝製造的主頻1GHz的龍芯3A-2000四核CPU的單核性能測試SPEC CPU2006分值6~7分,達到了GS464單核的3倍左右;2016年最高主頻1.5GHz的龍芯3A-3000測SPEC CPU2006單核分值11、四核分值36,也就是說SPEC CPU2006測試下,龍芯GS464E內核的每GHz得分為7分,距離AMD和英特爾的每GHz得分10~15分還有距離。
2019年12月24日發布的基於新研發GS464V內核的龍芯3A/B-4000每GHz分值提高到10分,主頻提高到2.0GHz,因此得分21分,接近了AMD前兩年的挖掘機CPU,距離英特爾和AMD現在主流的得分在30~40分的CPU差距已經不太大了。
龍芯的經營:
當然,微軟和谷歌不可能給龍芯做兼容,因此雖然龍芯通過二進制模擬X86指令的方式實現了安裝運行WindowsXP,但較大軟體和專業性的軟體(比如PS、股票、 游戲 等軟體)還不能使用,這樣一來龍芯還不能正常使用Windows和安卓,那麼龍芯目前就無法進入消費產業領域,普通用戶自然就看不到龍芯處理器。
所以,龍芯團隊於2010年離開中科院成立龍芯公司開始自負盈虧以後,起步靠北京市政府天使投資近兩億人民幣維持存在,從低端嵌入領域起步,擴展到行業領域和特種、定製領域,畢竟作為企業得自己賺錢生存,能活下來才談得上理想,不過龍芯在行業領域混的還不錯,上到網路伺服器、存儲伺服器、衛星用的抗輻照處理器,中到行業定製電腦、機頂盒、電視機CPU、軍用指揮控制系統、高溫高壓等特種處理器,下至紅綠燈、充電樁等低端嵌入等等應用場景都在做,同時也在做軟體等業務。
2015年龍芯實現扭虧為盈,除持續增長的嵌入和特種等領域業務以外,龍芯桌面應用也開始增長,2018年龍芯桌面CPU銷售5萬片,佔中國桌面電腦CPU市場份額的0.1%;2019年龍芯CPU中的桌面用CPU銷售達50萬片,占國內桌面CPU市場份額的1%;
胡偉武說,以前龍芯連英特爾的影子都看不到,2020年龍芯從性能上可以看到英特爾的後腦勺,並在局部形成體系,在行業市場領域應該能做到國內企業第一位,之後會擴展業務逐漸向消費領域進軍,爭取到2030年後能與英特爾、AMD、IBM同台競技。
註:有興趣可以在B站搜索「龍芯」,可以找到2019年4月19日龍芯公司的張福新博士在山東大學做了題目為《從inside到outside,龍芯的發展和產業生態建設》的演講,2019年6月龍芯總師胡偉武在中山大學的演講,2019年12月24日龍芯發布會中胡偉武的演講,這些裡面有超出一般想像的信息,比如:通過這兩年的局部試點,公務員用的設備即將大規模使用龍芯設備;龍芯在軍用裝備領域已經呈面上鋪開趨勢、還為軍隊製作了數字地球,結合以前的信息來看(官方主動講的,不涉及泄密),龍芯軍用范圍至少包括指揮控制、導彈制導、精確定位、坦克等戰車控制或火控系統、軍用信息系統;等等等等
必須要有存在
龍芯必須存在,別家的石頭,不可靠!
虛心向優秀的企業學習,堅持獨立自主,這樣才能發展有底氣。
支持國產,說明國家晶元更上一層樓。
⑵ 龍芯處理器是risc架構嗎為什麼只支持linux
是,mips結構(risc的一種),而且是不完全的mips(有幾條指令沒能購買授權),所以它的編譯器需要定製(自己手動改),目前最容易找到的開源可定製編譯器是gcc,用linux系統也就是情理之中的事情了
⑶ CPU性能大亂斗!國產CPU實力揭露
一直一來,缺芯少魂一直是中國信息產業的心病,中國的CPU市場也一直被Intel、ARM等國外廠商壟斷,龍芯、申威、飛騰等國產CPU在社會上也往往遭到別有用心之徒諸如「打磨晶元」、「騙經費」、「政績工程」等輿論抨擊。不久前,採用申威26010的神威太湖之光在TOP500刷榜,飛騰也公布了採用ARM指令集的飛騰1500A和飛騰2000,龍芯的3A3000也順利完成流片,那麼這些國產CPU的性能到底如何呢?
如何評價CPU
如何評價CPU的性能呢?從體系結構的角度來看,有個指標叫MIPS,即每分鍾執行多少條指令,執行指令數量越多,性能就越好,但這存在一個問題,當CPU指令集不同的時候,比較MIPS就意義不大了——比如A一條指令只算一個加法,B一條指令能做一個1024點的FFT。特別是在不同指令集的情況下,如何評價CPU的性能呢?
評價CPU性能必須考慮應用的多樣性,比如科學運算重視雙精浮點性能,但是如果數據供不上,運算能力再強也沒用;比如PC日常使用更偏重於定點性能;再比如計算中心多任務環境關注的是吞吐率......因此單純用某一個指標來衡量CPU性能是不科學的,必須綜合考量。
業界也推出了很多基準測試程序,比如針對CPU的SPEC,針對嵌入式應用的EEMBC等。SPEC測試是比較權威的測試程序。和一些黑箱測試程序調整計分方式和計分權重後測試結果就發旦搜生變化不同,SPEC測試到底跑了什麼程序,以及各項程序跑分和計分方式全部公開透明,而御兆且覆蓋范圍廣——SPEC2000有12個定點程序,14個浮點程序,而且有比較強的代表性,比如gzip、vpr、gcc、mef、eon等。而SPEC2006則把定點程序擴展到14個定點程序和16個浮點程序。
在計分方法上,SPEC在計分上採用歸一化的幾何平均方法來進行綜合性能評估——將不同CPU的執行時間與參照對象相比較後得到一個相對值。SEPC2000的參照對象是Ultra SPARC 2工作站的主頻為300Mhz的CPU。如果運行測試程序1的時間是參照對象的十分之一的話,測試就是1000分,測試程序2的耗時是參照對象的八分之一的話,則為800分.....最後再算幾何平均——比如SEPC2000有12個定點測試,就將12個測試成績相乘再開12次方,SPEC2006相對於SPEC2000而言僅僅是擴展了幾項測試程序,使測試更加科學合理。這里,我們以三星獵戶座7420和華為麒麟950為例計算SPEC測試成績。
「科普中國」是中國科協攜同社會各方利用信息化手段開展科學傳播的科學權威品牌。
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⑷ 龍芯目前真實水平
2017年4月,龍芯推出新一代代表國產最高水平的晶元。其中,龍芯3A3000和3B3000從實測數據來看,這款晶元的綜合性能已經超越了IntelAtom系列和ARM系列CPU。中國工程院院士倪光南稱其性能已經達到了可用的水平,日常的使用、辦公、出差都沒有任何問題。龍芯三代晶元計劃據「龍芯之父」龍芯中科總裁胡偉武稱,龍芯目前的晶元計劃分為三代:第一代晶元被稱為「地板上」的CPU,計劃實現時間為2013-2014年,代表晶元為3A1000、3B1500、2F、2H。這些晶元通用處理能力低,大多數滿足國家的特定鄭弊需求,市場並不認可。第二代晶元被稱為「空中」的CPU,計劃實現時間為2016-2017年,代表晶元為3A3000、3B3000、2K1000、7A。這個階段的主要任務是認真做出一款能夠賣出去的晶元,這批龍芯CPU(單核)性能上是第一代產品的3-5倍,超過凌動(Atom)、VIA和ARM。這些晶元的性能算不上頂尖,但是可以在很廣泛的領域使用。前兩代晶元計劃如今均已經完成。第三代晶元被稱為「天花板」上的CPU,計劃實現時間為2019-2020年,代表晶元為3A3000/4000、3C5000、2K2000、7B。這一階段的CPU目標是要追上AMD全系列的水平。如果能實現,距離英特爾頂尖的至強(Xeon)晶元差距就不是很大了。這個時候,單核晶元的性能就會遇到物理天花板,就像現在的Intel一樣,Intel在2010-2012年就觸及到了天花板。這時,需要用增加核心數量來提高整體的計算性能。龍芯與Intel:技術+生態的差距那麼龍芯目前最好的產品:龍芯3A3000晶元,與Intel的CPU相比有多大差距呢?首先從技術上來講,根據雷鋒網做的測試,在編譯器為GCC5.2的情況下,IntelI54460在3.2G主頻下SPEC2006的定點成績為32分;在編譯器為GCC4.4.7的情況下,龍芯3A3000在1.5G主頻下的定點成績為11分。誠然Intel在編譯器上佔有一定優勢,這里為了方便比較悄叢敏就忽略編譯器帶來的差異了,就定點性能,龍芯3A3000的單線程性能大約為IntelI54460的三分之一。差距在哪裡呢?主要是在主頻上,其次在微結構。龍芯3A3000的主頻只有1.5G,而IntelI54460的主頻達3.2G,而且如果需要的話,還能睿頻到3.4G,很顯然,在主頻上龍芯3A3000隻有IntelI54460的一半不到,和Intel這樣的巨頭依舊有不小的差距。相比技術差距,Windows+Intel的生態差距更加難以跨越,自從1995年Windows3.2推出市場,至今Wintel的生態建設已經經過了30年。市場上的大部分消費者已經習慣了Wintel的操作方式。在我們的認識中,彷彿國產科技就是特意為黨政軍工企業量身定做的,從而忽視了市場。龍芯在發展初期也是如此,但是從三年前開始,政府已經放棄了對龍啟枝芯的支持,龍芯的最新晶元,都是龍芯中科公司靠賣一片片晶元賺來的錢研發的。龍芯發展到今天,已經不是為黨政軍工企業量身定做晶元的代名詞,他們意識到了市場的重要性,如今下游基於龍芯CPU的軟硬體研發人員已經達到上萬人。幾年間龍芯有了如今的生態,並不容易。龍芯追趕Intel:道阻且長作為國產晶元的代言人,龍芯承載了太多的期待,此次龍芯推出的新一代晶元,不僅滿足了國人的情懷,而且具有里程碑的意義。但是龍芯現在想要追趕上Intel,還有很長的路要走。
⑸ 解釋下龍芯
關於CPU和晶元,我們標準的操作系統,大約有350個C函數,這種操作系統叫標準的操作系統,IEEE
POSIX這就是標准操作系統的規范,但是事實上,美國很多軍方的CPU和工控,飛機製造和武器工業控制領域很多晶元是不支持這個標準的,比如軍隊的OpenRISC派系的晶元,只能支持大約100~150個標准C函數,當然了,剩下的200多個函數可以使用這個100多個函數來用軟體來實現,但是,這些用軟體實現的庫和函數,運行速度相當的慢。
實際上mips就是當年早期OpenRISC商業化的產物,但是Mips走的更遠,主要解決大規模並行的浮點數運算問題。mips是支持linux操作系統的,但是這個CPU只能順利的運行大約150個標準的操作系統的C函數。
現在C++標准庫STL一共又20個大類,超過了1000個函數或者模板實現,而boost庫(STL的升級版)有超過2000個復雜函數或者模板實現,這些函數如果在intel或者AMD的晶元上執行得到的結果,跟在arm上執行得到的結果很多都是不同的,尤其是執行效率問題,很多在arm上慢的要死,比java還要慢(現在安卓機主要使用java開發應用軟體,編譯器是使用J2SDK修改的編譯器)。蘋果公司在這方面有比較深入的研究。這個不細談。
如果這個C++函數在mips晶元上執行,這裡面有一多半是根本無法執行的,也就是說,會崩潰和異常退出。並且,J2SDK也是無法在mips上順利的執行的,相當的垃圾的一個晶元。
這就是為啥在美國9年代末期,mips被市場淘汰的根本原因。