近日，在河南鄭州舉辦的2022世界傳感器大會(huì)上，龍芯中科董事長(zhǎng)胡偉武發(fā)表開幕主旨演講，并發(fā)布了龍芯2K0500多功能SoC處理器，及其解決方案。

龍芯2K0500基于自主核心技術(shù)，是一款高集成度處理器芯片，面向工控互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、打印終端、BMC等領(lǐng)域，合作伙伴已推出一系列板卡及解決方案。

龍芯2K0500片內(nèi)集成單個(gè)64位龍架構(gòu)(LoongArch)LA264處理器核、32KB一級(jí)指令緩存、32KB一級(jí)數(shù)據(jù)緩存、512KB二級(jí)緩存、32位DDR2/3-1066控制器、2DGPU圖形核心、DVO顯示接口、兩路PCIe2.0、兩路SATA2.0、四路USB2.0、一路USB3.0、兩路GMAC、PCI總線、彩色黑白打印接口、HDA及其他常用接口，主頻500-800MHz。

它還支持ACPI、DVFS/DPM動(dòng)態(tài)電源功耗管理等低功耗技術(shù)，支持多種電源級(jí)別和喚醒方式，可根據(jù)具體應(yīng)用場(chǎng)景，對(duì)芯片部分功能和高速接口進(jìn)行動(dòng)態(tài)時(shí)鐘、電源開關(guān)控制，滿足工控、網(wǎng)絡(luò)安全等應(yīng)用領(lǐng)域低功耗應(yīng)用需求。

基于龍芯2K0500，龍芯中科與合作伙伴已推出多個(gè)基于該平臺(tái)的解決方案。

1、國(guó)產(chǎn)化BMC方案

搭載國(guó)產(chǎn)化元器件，自主可控國(guó)產(chǎn)化率達(dá)100%。

通過PCIe、LPC和USB總線與主系統(tǒng)相連，實(shí)現(xiàn)主系統(tǒng)的VGA顯示、帶內(nèi)通信、KVM相關(guān)功能，通過I2C、ADC、PWM等實(shí)現(xiàn)溫度、電壓、風(fēng)扇等各種傳感器的采集與控制，通過LAN、Serial、IPMB實(shí)現(xiàn)與chassis、機(jī)柜管理模塊通信和帶外管理控制。

2、全國(guó)產(chǎn)化模塊

主頻最高800MHz，模塊具有豐富的IO接口：支持2路RGMII接口，2路SATA 2.0，4路CAN 2.0，4路TTL串口，4路USB 2.0接口，1路USB3.0接口并支持OTG模式；擴(kuò)展接口部分支持2路PCIe x1通道，1路標(biāo)準(zhǔn)32位PCI（可配置localbus總線模式）。

模塊尺寸76mmx55mm，總功耗3～5W，采用全表貼、高國(guó)產(chǎn)化設(shè)計(jì)，具有功耗低、體積小、滿足寬溫工作環(huán)境的特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于政府、科研、醫(yī)療、數(shù)控、通訊、交通等各嵌入式領(lǐng)域。

3、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)

高度集成化設(shè)計(jì)，在一塊單板上集成了主處理器、模擬量和開關(guān)量采集電路、開關(guān)量輸出電路、4G模塊、網(wǎng)絡(luò)接口、串行接口、電源系統(tǒng)等功能部件和模塊。

提供多路工業(yè)以太網(wǎng)接口、CAN接口、RS232/485串行接口、模擬量輸入、數(shù)字量輸入、開關(guān)量輸出等功能來實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集與協(xié)議轉(zhuǎn)換，在智能工廠、石油石化、智慧水務(wù)各場(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)應(yīng)用推廣。

4、郵票版模塊

針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)關(guān)，多種嵌入式、教育、開發(fā)平臺(tái)等。

5、龍芯2K0500派

IO接口豐富，板卡采用表貼化設(shè)計(jì)，具有穩(wěn)定、安全、可靠、實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)、網(wǎng)絡(luò)、科研、醫(yī)療、數(shù)控、通訊、交通、教育等領(lǐng)域。

可以通過PCe作為其他主控的外設(shè)進(jìn)行接口的擴(kuò)展或?qū)崿F(xiàn)多SoC芯片高速總線互聯(lián)。

6、龍芯2K0500 IDE

龍芯嵌入式集成開發(fā)環(huán)境LoongIDE是用于開發(fā)龍芯嵌入式芯片的編程工具，目前支持龍芯2K0500、1B、1C、1C101的裸機(jī)項(xiàng)目或RT-Thread/FreeRTOS/uCOS/RTEMS項(xiàng)目。

用戶通過向?qū)?chuàng)建項(xiàng)目，自動(dòng)生成項(xiàng)目框架代碼，以項(xiàng)目為單位進(jìn)行源代碼管理，并支持YAFFS2、lwIP等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧、文件系統(tǒng)等第三方代碼庫(kù)的導(dǎo)入。

框架代碼中有完善的芯片驅(qū)動(dòng)程序庫(kù)，并采用統(tǒng)一的格式編寫，直接調(diào)用驅(qū)動(dòng)函數(shù)即可。項(xiàng)目編譯時(shí)自動(dòng)生成makefile文件，鏈接成龍芯芯片的可執(zhí)行程序。

提供復(fù)用引腳配置的直觀圖形操作界面，并自動(dòng)生成初始化代碼，并配套完善的幫助文檔和編程示例。

7、自主可控的打印機(jī)方案

打印機(jī)控制器作為打印機(jī)核心部件，其安全性對(duì)于打印及整機(jī)系統(tǒng)的安全性至關(guān)重要，目前國(guó)產(chǎn)化打印機(jī)技術(shù)的研究越來越受到重視。

龍芯2K0500國(guó)產(chǎn)自主可控打印機(jī)方案可以確保打印機(jī)本體安全性，為國(guó)家的信息安全提供可靠保障，目已應(yīng)用于眾多國(guó)產(chǎn)打印機(jī)廠商。

龍芯2K0500集成一個(gè)打印機(jī)接口控制器PRINT，通過PRINT接口與打印機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，其內(nèi)部主要包括LSU機(jī)芯控制和JBIG85解碼模塊。

其中，LSU機(jī)芯控制模塊同時(shí)支持8路機(jī)芯控制，可實(shí)現(xiàn)同時(shí)打印青、粉、黃、黑四種顏色彩打功能；JBIG85解碼模塊可實(shí)現(xiàn)對(duì)由JBIG85壓縮算法壓縮過的圖片數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼處理，可負(fù)責(zé)同時(shí)對(duì)青、粉、黃、黑四個(gè)顏色進(jìn)行對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)的解碼工作。

LSU控制模塊主要包含三個(gè)模塊：AXI/APB控制模塊，LSU激光頭控制模塊以及MOTOR馬達(dá)控制模塊，結(jié)構(gòu)框圖下圖所示：

再看另一款非常牛X的國(guó)產(chǎn)芯片。

8月9日，國(guó)內(nèi)科技創(chuàng)新企業(yè)壁仞科技(Birentech)正式發(fā)布了BR100系列通用計(jì)算GPU，號(hào)稱算力國(guó)內(nèi)第一，多向指標(biāo)媲美甚至超越國(guó)際旗艦產(chǎn)品。

當(dāng)?shù)貢r(shí)間8月22日，第34屆Hot Chips芯片大會(huì)首日演講，NVIDIA Hopper、AMD Instinct MI200、Intel Ponte Vecchio三大巨頭的通用GPU紛紛秀出肌肉，而與之并肩亮相的，就是壁仞科技BR100。

會(huì)上，壁仞科技聯(lián)合創(chuàng)始人、CTO洪洲與壁仞科技聯(lián)合創(chuàng)始人、總裁徐凌杰進(jìn)行了題為“Biren BR100 GPGPU: Accelerating Datacenter Scale AI Computing”的主題演講，為來自全球的專業(yè)聽眾介紹了BR100芯片的特點(diǎn)與原創(chuàng)芯片架構(gòu)的細(xì)節(jié)。

根據(jù)介紹，作為主要用于加速數(shù)據(jù)中心規(guī)模通用計(jì)算的GPGPU芯片，BR100具有極高的算力密度，單卡16位浮點(diǎn)算力達(dá)到PFLOPS級(jí)別，并具備高速片上與片外互連帶寬。

BR100采用7nm制程工藝、Chiplet小芯片設(shè)計(jì)和CoWoS 2.5D封裝技術(shù)，以O(shè)AM模組形態(tài)部署，能夠在通用UBB主板上形成8卡點(diǎn)對(duì)點(diǎn)全互連拓?fù)洹?/p>

為了支持強(qiáng)大的算力，BR100配備了超過300MB的片上高速緩存，用于數(shù)據(jù)的暫存和重用，以及64GB的HBM2E高速內(nèi)存。

它的核心計(jì)算單元由大量通用流式處理器組成，具備通用計(jì)算和2.5D GEMM架構(gòu)的專用張量加速算力。

在原創(chuàng)架構(gòu)層面，壁仞科技按照深度學(xué)習(xí)等通用負(fù)載的計(jì)算特點(diǎn)，提供一系列針對(duì)數(shù)據(jù)流的增強(qiáng)特性，包括特殊的C-Warp協(xié)同并發(fā)模式、張量數(shù)據(jù)存取加速器TDA、NUMA/UMA訪存模式、近存儲(chǔ)計(jì)算等。這些特性是BR100能夠在算力和能效比上達(dá)到全球領(lǐng)先水準(zhǔn)的關(guān)鍵。

此外，壁仞科技還介紹了一種新的TF32+數(shù)據(jù)類型，具備比TF32數(shù)據(jù)類型更高的精度。

在軟件方面，壁仞科技還介紹了BIRENSUPATM軟件棧，其核心編程模型具有C/C++編程接口和運(yùn)行時(shí)API，風(fēng)格與主流的GPGPU開發(fā)語(yǔ)言和編程范式類似。

它能夠使開發(fā)者在BR100上非常容易地進(jìn)行編程開發(fā)，同時(shí)大幅降低代碼遷移工作量，實(shí)現(xiàn)從主流編程環(huán)境向BIRENSUPA平臺(tái)的無(wú)縫遷移。

資料顯示，壁仞科技BR100集成了多達(dá)770億晶體管，規(guī)模上堪比人類大腦神經(jīng)細(xì)胞，已經(jīng)非常接近800億個(gè)晶體管的NVIDIA GH100計(jì)算核心，而且BR100系列芯片一次就點(diǎn)亮成功了！

性能方面，INT8整數(shù)計(jì)算2048 Tops(每秒2048萬(wàn)億次)、BF16浮點(diǎn)計(jì)算1024 TFlops(每秒1024萬(wàn)億次)、TF32+浮點(diǎn)計(jì)算512 TFlops(每秒512萬(wàn)億次)、FP32雙精度浮點(diǎn)256 TFlops(每秒256萬(wàn)億次)。

此外，它的外部IO帶寬達(dá)2.3TB/s，支持64路編碼、512路解碼，還支持PCIe 5.0、CXL互連協(xié)議。

審核編輯 ：李倩