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充分考慮兼容需求的自主指令系統(tǒng)——龍架構(gòu)(LoongArch?)

先進性:吸收近年來指令集發(fā)展的先進技術成果,提高代碼效率

兼容性:融合X86、ARM等的主要特點,高效支持二進制翻譯

模塊化:基礎部分、二進制翻譯、虛擬化、向量化

擴展性:指令槽留有余地,利于今后的持續(xù)演進

2020年,龍芯中科基于二十年的CPU研制和生態(tài)建設積累推出了龍架構(gòu)(LoongArch?),包括基礎架構(gòu)部分和向量指令、虛擬化、二進制翻譯等擴展部分,近2000條指令。

龍架構(gòu)具有較好的自主性、先進性與兼容性。

龍架構(gòu)從整個架構(gòu)的頂層規(guī)劃,到各部分的功能定義,再到細節(jié)上每條指令的編碼、名稱、含義,在架構(gòu)上進行自主重新設計,具有充分的自主性。

龍架構(gòu)摒棄了傳統(tǒng)指令系統(tǒng)中部分不適應當前軟硬件設計技術發(fā)展趨勢的陳舊內(nèi)容,吸納了近年來指令系統(tǒng)設計領域諸多先進的技術發(fā)展成果。同原有兼容指令系統(tǒng)相比,不僅在硬件方面更易于高性能低功耗設計,而且在軟件方面更易于編譯優(yōu)化和操作系統(tǒng)、虛擬機的開發(fā)。

龍架構(gòu)在設計時充分考慮兼容生態(tài)需求,融合了各國際主流指令系統(tǒng)的主要功能特性,同時依托龍芯團隊在二進制翻譯方面十余年的技術積累創(chuàng)新,能夠?qū)崿F(xiàn)多種國際主流指令系統(tǒng)的高效二進制翻譯。龍芯中科從 2020 年起新研的 CPU 均支持LoongArch?。

龍架構(gòu)已得到國際開源軟件界廣泛認可與支持,正成為與X86/ARM并列的頂層開源生態(tài)系統(tǒng)。已向GNU組織申請到ELF Machine編號(258號),并獲得Linux、Binutils、GDB、.NET、GCC、LLVM、Go、Chromium/V8、Mozilla / SpiderMonkey、FFmpeg、libyuv、libvpx、OpenH264、SRS等音視頻類軟件社區(qū)、UEFI(UEFI規(guī)范、ACPI規(guī)范)以及國內(nèi)龍蜥開源社區(qū)、歐拉openEuler開源社區(qū)的支持。

指令系統(tǒng)是軟件生態(tài)的起點,只有從指令系統(tǒng)的根源上實現(xiàn)自主,才能打破軟件生態(tài)發(fā)展受制于人的鎖鏈。龍架構(gòu)的推出,是龍芯中科長期堅持自主研發(fā)理念的重要成果體現(xiàn),是全面轉(zhuǎn)向生態(tài)建設歷史關頭的重大技術跨越。

堅持自主創(chuàng)新,掌握處理器核及相關IP核設計的核心技術

CPU
LA664, LA464, LA364, LA264, LA132;
GPU
LG100;
高速接口
HT3、HT1, PCIE3.0、PCIE4.0;
片內(nèi)互聯(lián)總線
AXI, AHB, APB; XBAR、RING、BUS;
內(nèi)存控制器
DDR4, DDR3, DDR2, SDRAM, SRAM;
打通各類接口

存儲接口:SPI, SDIO, NAND Flash, NOR Flash;

音視頻接口:HDA, AC97, I2S, CAMERA, LCD, HDMI;

網(wǎng)絡接口:TSN;

工業(yè)接口:UART, I2C, PWM, CAN, LIO, LPC, TSensor, VPWM, RTC, ACPI, ADC; PPC, PCM, OC; JBIG, LSU;

已掌握2D/3DGPU技術
全國產(chǎn)橋片方案
7A1000、7A2000;
多種定制模塊
各種規(guī)格寄存器堆, PLL, DDR2/3/4-PHY, HT-PHY, PCIE-PHY……

LoongArch?

- 按照先進性、擴展性要求從頭定義指令系統(tǒng),不含國外授權(quán)

- 充分融合主流指令系統(tǒng)的主要特點

- 國內(nèi)知名機構(gòu)已經(jīng)進行了系統(tǒng)的知識產(chǎn)權(quán)分析

- 完成三大編譯器(GCC、LLVM、GOLANG)開發(fā)

- 完成三大虛擬機(Java、JavaScript、.NET)開發(fā)

充分考慮兼容需求的自主指令系統(tǒng)——龍架構(gòu)(LoongArch?)

2020年,龍芯中科基于二十年的CPU研制和生態(tài)建設積累推出了龍架構(gòu)(LoongArch?),包括基礎架構(gòu)部分和向量指令、虛擬化、二進制翻譯等擴展部分,近2000條指令。

龍架構(gòu)具有較好的自主性、先進性與兼容性。

龍架構(gòu)從整個架構(gòu)的頂層規(guī)劃,到各部分的功能定義,再到細節(jié)上每條指令的編碼、名稱、含義,在架構(gòu)上進行自主重新設計,具有充分的自主性。

龍架構(gòu)摒棄了傳統(tǒng)指令系統(tǒng)中部分不適應當前軟硬件設計技術發(fā)展趨勢的陳舊內(nèi)容,吸納了近年來指令系統(tǒng)設計領域諸多先進的技術發(fā)展成果。同原有兼容指令系統(tǒng)相比,不僅在硬件方面更易于高性能低功耗設計,而且在軟件方面更易于編譯優(yōu)化和操作系統(tǒng)、虛擬機的開發(fā)。

龍架構(gòu)在設計時充分考慮兼容生態(tài)需求,融合了各國際主流指令系統(tǒng)的主要功能特性,同時依托龍芯團隊在二進制翻譯方面十余年的技術積累創(chuàng)新,能夠?qū)崿F(xiàn)多種國際主流指令系統(tǒng)的高效二進制翻譯。龍芯中科從 2020 年起新研的 CPU 均支持LoongArch?。

龍架構(gòu)已得到國際開源軟件界廣泛認可與支持,正成為與X86/ARM并列的頂層開源生態(tài)系統(tǒng)。已向GNU組織申請到ELF Machine編號(258號),并獲得Linux、Binutils、GDB、.NET、GCC、LLVM、Go、Chromium/V8、Mozilla / SpiderMonkey、Javascript、FFmpeg、libyuv、libvpx、OpenH264、SRS等音視頻類軟件社區(qū)、UEFI(UEFI規(guī)范、ACPI規(guī)范)以及國內(nèi)龍蜥開源社區(qū)、歐拉openEuler開源社區(qū)的支持。

指令系統(tǒng)是軟件生態(tài)的起點,只有從指令系統(tǒng)的根源上實現(xiàn)自主,才能打破軟件生態(tài)發(fā)展受制于人的鎖鏈。龍架構(gòu)的推出,是龍芯中科長期堅持自主研發(fā)理念的重要成果體現(xiàn),是全面轉(zhuǎn)向生態(tài)建設歷史關頭的重大技術跨越。

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