龍芯中科發(fā)布了自主研發(fā)的新一代通用處理器（CPU）3A4000/3B4000，芯片所有源代碼均為自主設(shè)計(jì)，使用28nm工藝，主頻為1.8GHz-2.0GHz，采用4核處理器。

就通用處理性能而言，龍芯3A4000與2015年推出的AMD挖掘機(jī)相當(dāng)，雖說(shuō)仍存在一定差距，但可喜的是，在一大批“國(guó)之重器”上，龍芯正扮演起越來(lái)越重要的角色。

龍芯有望兩年內(nèi)追平AMD

龍芯3A4000/3B4000是龍芯3號(hào)系列處理器的最新產(chǎn)品，據(jù)上一代龍芯3A3000發(fā)布已相隔兩年。

據(jù)介紹，龍芯3A4000采用28nm工藝，主頻從龍芯3A3000的1.5GHz提升到2.0GHz，性能為上一代的2倍。

通過(guò)優(yōu)化功耗管理，基于龍芯3A4000的筆記本，工作時(shí)間比上一代產(chǎn)品延長(zhǎng)一倍以上。通過(guò)CPU直連形成的3B4000四路服務(wù)器綜合性能，是上一代產(chǎn)品3B3000雙路服務(wù)器的四倍以上，虛擬機(jī)效率也從上一代產(chǎn)品的85%以上提高到95%以上。

龍芯3A4000的所有模塊源代碼和各類全定制模塊均為自主研發(fā)，除了廠家提供的標(biāo)準(zhǔn)單元庫(kù)和內(nèi)存編譯器（Memory Compiler）外，沒(méi)有任何第三方IP。

據(jù)龍芯中科總裁胡偉武介紹，龍芯3A4000通用處理性能已經(jīng)追平AMD公司28nm工藝最后一款CPU“挖掘機(jī)（Excavator）”。

龍芯3A4000 CPU正面照

“挖掘機(jī)”是AMD公司28nm“推土機(jī)（Bulldozer）”系列的最后一代（第四代）產(chǎn)品，發(fā)布于2015年。在CPU專業(yè)性能評(píng)估軟件SPECCPU2006上，龍芯3A4000定點(diǎn)和浮點(diǎn)單核分值均超過(guò)20分，與AMD挖掘機(jī)參數(shù)相當(dāng)。

AMD銳龍系列CPU

2017年，AMD推出了以X86-64為架構(gòu)的14nm制程CPU Zen，也就后來(lái)大熱的銳龍Ryzen系列，而今年上市的AMD銳龍3000系列處理器已采用7nm制程。

兩相比較，國(guó)產(chǎn)自主研發(fā)的龍芯CPU制造工藝與國(guó)外巨頭仍存在兩代左右的差距，但龍芯公司已宣布將于明后年推出使用12nm工藝的四核3A5000和16核3C5000，其主頻將提高到2.5GHz以上，通用處理性能將達(dá)到當(dāng)時(shí)AMD的水平。

如果這一目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)，標(biāo)志著龍芯經(jīng)過(guò)20年的努力，通用處理性能終于達(dá)到產(chǎn)品級(jí)的世界先進(jìn)水平。

從背鍋俠到國(guó)之重器的心臟

2001年5月，中科院計(jì)算所知識(shí)創(chuàng)新工程支持下的龍芯課題組，著眼于解決國(guó)防和信息安全領(lǐng)域“無(wú)芯可用”的困境，創(chuàng)立出了龍芯中科，胡偉武出任首席科學(xué)家，開(kāi)始帶隊(duì)自主研發(fā)真正的“中國(guó)芯”。

和我們常見(jiàn)的X86（Intel 、AMD）指令集不同，龍芯使用的是MIPS指令集體系。

龍芯早期的廣告標(biāo)語(yǔ)

18年來(lái)，龍芯團(tuán)隊(duì)?wèi)驯е圃靽?guó)際一流CPU芯片的夢(mèng)想，在研發(fā)道路上探索，從最初只有10來(lái)個(gè)人的小實(shí)驗(yàn)室，發(fā)展到400余人的龍芯中科公司。但是，人們對(duì)于這家“中國(guó)芯”企業(yè)認(rèn)知度并不高，甚至很多人還把“龍芯”當(dāng)做了“漢芯”。

2006年，漢芯造假事件曝光，對(duì)中國(guó)自主芯片發(fā)展造成極大負(fù)面影響。而龍芯和漢芯僅一字之差，不幸成為背鍋俠，不但在網(wǎng)絡(luò)上遭到了大量網(wǎng)友的怒噴，不明狀況的客戶也對(duì)龍芯退避三舍。

漢芯造假事件

中科大錄取通知書(shū)為新生送去“龍芯3號(hào)

十二五（2011-2015年）之后，國(guó)家項(xiàng)目重點(diǎn)引進(jìn)X86和ARM CPU，而龍芯基本斷奶，只能在市場(chǎng)上摸爬滾打，依靠自己賺取的利潤(rùn)和投資人的注資度日。直到2015年，龍芯才實(shí)現(xiàn)自收自支，自負(fù)盈虧。

如今，在工業(yè)領(lǐng)域的以太網(wǎng)交換機(jī)、網(wǎng)絡(luò)稅控機(jī)等產(chǎn)品，民用領(lǐng)域的智能指紋鎖、開(kāi)源主板、3D打印機(jī)、電動(dòng)汽車(chē)充電樁等越來(lái)越多的移動(dòng)終端都開(kāi)始搭載著刻有“龍芯”字樣的芯片。在艱難條件下步步前進(jìn)的龍芯，已經(jīng)成為一大批“國(guó)之重器”運(yùn)作的心臟。

目前，龍芯已有龍芯1、龍芯2、龍芯3三個(gè)系列的產(chǎn)品。

龍芯1號(hào)、龍芯2號(hào)、龍芯3號(hào)照片

龍芯1E和龍芯1F為宇航級(jí)國(guó)防芯片，已經(jīng)成功地運(yùn)用在我國(guó)自主研制的北斗系衛(wèi)星上。2015年4月，隨著搭載龍芯抗輻照芯片的第17顆北斗衛(wèi)星升空并開(kāi)機(jī)運(yùn)行，我國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在自主可控的征程上邁出了關(guān)鍵一步。

除了衛(wèi)星芯片，中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)也基于龍芯2F+1A研發(fā)了的四余度火控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。龍芯3B1000則被用于高性能計(jì)算機(jī)KD-90和超算曙光6000，這是在中國(guó)超算中具有里程碑意義的計(jì)算機(jī)，實(shí)際算力可達(dá)每秒1271萬(wàn)億次，是中國(guó)首臺(tái)、世界第三臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)每秒過(guò)萬(wàn)億次的超算。

曙光超算

中國(guó)雷達(dá)工業(yè)的發(fā)源地中電14所研發(fā)的華睿1號(hào)、華睿2號(hào)芯片，結(jié)束了長(zhǎng)期依賴進(jìn)口數(shù)碼信號(hào)處理芯片的歷史，而華睿系列所用的就是龍芯3號(hào)通用處理器的架構(gòu)，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用之后增加了專用指令和運(yùn)算單元研發(fā)，不但實(shí)現(xiàn)了完全自主，還解決了雷達(dá)系統(tǒng)大帶寬、高吞吐量的需求。

2017年，龍芯中國(guó)年?duì)I收達(dá)1.5億元，利潤(rùn)2000多萬(wàn)元，2018年?duì)I收和利潤(rùn)均比2017年翻番，利潤(rùn)達(dá)到歷史最高水平。這已經(jīng)是龍芯連續(xù)四年盈利，而放眼全國(guó)，做CPU能盈利芯片企業(yè)鳳毛麟角。

國(guó)產(chǎn)架構(gòu)系統(tǒng)成熟度接近XP

與此同時(shí)，龍芯也在探索建立wintel和ARM+安卓?jī)纱篌w系之外的自主研發(fā)生態(tài)體系。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2019年龍芯芯片出貨量達(dá)到50萬(wàn)顆以上，并已與聯(lián)想、曙光、同方等上千家信息產(chǎn)業(yè)廠商建立生態(tài)合作伙伴關(guān)系。

龍芯公布的主要產(chǎn)品線

值得一提的是，前段時(shí)間國(guó)產(chǎn)統(tǒng)一操作系統(tǒng)UOS（unity operating system），已經(jīng)完成了和龍芯處理器的兼容適配，適配龍芯的桌面電腦、服務(wù)器等設(shè)備，陸續(xù)在UOS官網(wǎng)上線。統(tǒng)一操作系統(tǒng)UOS龍芯版，目前已適用龍芯3A3000/3B3000，3A4000/3B4000，這一系統(tǒng)的成熟度也已經(jīng)接近Windows XP。

通用CPU被稱作是半導(dǎo)體行業(yè)中的“珠穆朗瑪峰”，對(duì)集成電路和軟件產(chǎn)業(yè)具有基礎(chǔ)性和帶動(dòng)性作用。而如今，在“龍芯”的研發(fā)創(chuàng)造之下，我國(guó)由于缺少自主CPU技術(shù)和產(chǎn)業(yè)而在信息領(lǐng)域嚴(yán)重受制于人的現(xiàn)狀已經(jīng)悄然改變。

雖然，龍芯在性能、功耗和生態(tài)系統(tǒng)與Intel、AMD尚有差距，但盈利能力逐年上升說(shuō)明他們已經(jīng)找到自己的發(fā)展道路，尤其是在信息安全要求最高的專用芯片和系統(tǒng)領(lǐng)域，龍芯的作用正在凸顯。

目前，已有數(shù)萬(wàn)人在龍芯的軟硬件生態(tài)上做開(kāi)發(fā)，相比大平臺(tái)數(shù)百萬(wàn)級(jí)別的開(kāi)發(fā)者差距還很大，但這至少說(shuō)明，中國(guó)人并非完全沒(méi)有機(jī)會(huì)另起爐灶，打造一套新的生態(tài)平臺(tái)。

如今，龍芯的應(yīng)用已經(jīng)全面鋪開(kāi)，不僅局限于航空航天、政企辦公，在工業(yè)控制、石油勘探等領(lǐng)域也能見(jiàn)到它的身影。

也許正如胡偉武說(shuō)，國(guó)產(chǎn)CPU應(yīng)“不怕遠(yuǎn)征難”。縱觀歷史，高復(fù)雜系統(tǒng)能力建設(shè)需要數(shù)十年甚至百年的技術(shù)積累，不能幻想彎道超車(chē)。龍芯已歷經(jīng)19年發(fā)展，而這場(chǎng)遠(yuǎn)征才剛剛開(kāi)始，“當(dāng)自主可控的信息技術(shù)體系建立起來(lái)之后，我們失去的只有鎖鏈，得到的將是整個(gè)世界。”