龙芯3A6000处理器有何特别之处？

前言： CPU和操作系统是一个国家信息产业的底座，而底座之下的是芯片架构及其指令集、CPU设计工具、以及芯片制造工艺等更为核心的底层技术。   虽然目前龙芯在性能上英特尔主流CPU产品还至少有3-4年的差距，但其意义和价值不仅仅在于性能。      

作者 | 方文三      

100%自研的新一代龙芯处理器发布

今年八月，我国新一代四核处理器龙芯3A6000基于龙架构成功流片。

经过相关测试，该处理器的总体性能可与英特尔2020年上市的第10代酷睿四核处理器相媲美。

今年11月28日，我国自主研发的新一代通用CPU[龙芯3A6000]正式发布。

[龙芯3A6000]是真正意义上的[国产全自研]CPU，采用我国自主设计的指令系统和架构，无需依赖任何国外授权技术，是我国自主研发、自主可控的新一代通用处理器。

它是龙芯第四代微架构首款处理器，面向高端嵌入式计算机、桌面、服务器，采用自主龙芯指令集，性能达到国际市场主流水平。

采用了12nm工艺，工艺与上代3A5000相同，微架构内核从龙芯3A5000的LA464升级到了第四代LA664。

每个龙芯3A6000处理器拥有4个LA664核心，支持128位向量处理扩展指令（LSX）和256位高级向量处理扩展指令（LASX）。

·支持同时多线程技术（SMT2），提供4核心8线程配置。

·主频为2.5GHz，三级缓存为16MB，内部集成了双通道DDR4-3200内存控制器。

·单核性能能够达到i3-6320或R3 4350G的水平，多核性能则能达到i5-7400或R5 1400的水平，综合性能则与i7-7700T相当。

可以说，[龙芯3A6000]在IPC性能方面具有不小的优势，甚至能与英特尔主流的12、13代酷睿处理器相媲美。

此外，龙芯中科还计划推出移动端处理器[龙芯2K3000]。

这颗芯片采用LA364微架构以及LoongArch龙架构指令集设计，支持最多8核心8线程，单核性能媲美桌面级的龙芯3A6000，并支持丰富的拓展功能，同时集成了LG200 GPU核心。

这颗芯片支持OpenGL 4.0图形渲染以及OpenCL 3.0的通用计算和AI加速等功能。

在底层架构上已实现零的突破

龙芯3A6000处理器采用龙芯中科自主的LoongArch龙架构指令集。

这套指令系统在2020年发布，首发搭载的是龙芯上一代龙芯3A5000处理器。

LoongArch龙架构指令集是完完全全的自主研发指令集，不需要任何授权。

凭借其完全自主设计的指令系统龙架构，不仅推出了自主研发的CPU内核，还集成了其他各种硬核IP，如GPU内核、加减密IP、高速传输接口IP等。

然而，整体性能仍存在一定的提升空间，这可能是由于频率限制所致。

由于目前龙芯3A6000的配套主板都属于工业级主板，这也就意味着从一开始就注定，其与普通消费者之间会存在使用上的距离与隔阂。

当涉及到运行一些基于其他指令集的应用时，虽然可以通过二进制转译使龙芯3A6000处理器运行这些软件，但在效率和流畅度方面，与原生适配LoongArch指令集的应用相比仍存在一定差距。

此外，在政策性市场带动下，基于龙架构的自主体系基本形成，但各环节仍比较薄弱。

为了解决这一问题，龙芯中科将龙芯CPU核心IP及龙架构指令系统开放授权给合作伙伴，支持其研制基于龙芯CPU核心IP及龙架构指令系统的SoC芯片产品。

此次的龙芯使用自研的LoongArch指令集架构，做到完全的自主可控，从根源上彻底防止[卡脖子]的问题。

并且LoongArch指令集架构从2020年开始研发，到现在迭代数次，现已基本形成较为完整的自研架构了。

可以说，这是龙芯3A6000最大的意义和价值所在了。

构建[龙架构]生态的三步棋

①龙芯中科通过夯实基础，已经得到了国际开源软件的认可，开发者可以在此基础上直接构建出完整的操作系统。

该框架得到了国内操作系统和基础应用的认可和支持，目前支持统信、麒麟、欧拉、龙蜥、开源鸿蒙等操作系统，以及WPS、微信、QQ、钉钉、腾讯会议、美团等应用。

②为了克服Linux生态碎片化的特点，龙芯平台实现了不同分支及版本的应用兼容。

例如，麒麟的应用在统信上可以运行，统信的应用在麒麟生态上也可以运行。

此外，龙芯中科已经升级完成，目前正在做广泛兼容，在龙架构上运行x86、Windows应用，但暂时不能运行Windows，还有运行安卓应用。

③龙芯中科将推出自主编程框架，就像安卓、iOS等一样有自己的应用平台。

为了加强生态体系建设，龙芯中科与合作伙伴共建。首先解决做龙架构芯片企业少的问题，龙芯中科将CPU IP核开放授权，且不收版税；未来龙架构指令系统也会开放授权。

国产自研处理器的合作伙伴也在不断扩大，联想开天、升腾资讯、海尔雷神、宝德网安、黄河信产、大众电子、北联国芯、航天龙梦、上海华硕等50余家合作方发布了基于龙芯3A6000的桌面计算机、笔记本、板卡、存储产品、网络安全设备、工业控制计算机等产品。

结尾：

中国信息产业的发展根本出路在于构建独立于X86和ARM体系之外的自主生态体系。

3A6000走出了一条基于成熟工艺、通过设计优化提升性能的技术路径，标志着在相对弱一点的工艺条件下，与英特尔、AMD达到了性能可比，下一步将继续用成熟制程，达到英特尔先进工艺的性能。

审核编辑：黄飞