龙芯自主程度有多高为什么龙芯不出口为什么

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据外媒报道,中国已禁止向俄罗斯和其他国家出口龙芯,理由是龙芯被认为具有战略重要性。

要知道比龙芯性能更强的英特尔、AMD芯片依然在对外出售,为什么龙芯就停止对外出售呢?

那么问题来了,龙芯究竟有何特殊?为什么不再出口?它的战略意义在哪里?

国产龙芯的发展历程

芯片对一个国家的重要性是不言而喻的。

没有芯片,工业、农业、军事都将受到严重影响,AI、互联网、物联网、云计算、元宇宙更是无从谈起。

因此,我国投入大量资金研发自己的芯片,也取得了很大的成果,其中最重要的就是龙芯。

成立龙芯课题组

年,中科院计算所成立龙芯课题组,负责研发国产CPU“龙芯”。

研发国产芯片有多难呢?最现实的例子,年倪光南院士主张自主研发,向芯片纵深发展;柳传志则要建立电脑组装线,造不如买而且还见效快。结果倪光南出局。

研发国产芯片风险巨大,搞不好连自己都要搭进去。但是没有自主芯片,就没有未来。

于是,中科院计算所拿出万科研经费,成立龙芯课题组,启动CPU研发,任务就落在了32岁的胡伟武身上。

胡伟武是学霸、毕业于中国科技大学计算机专业,并取得了计算机专业博士学位。最重要的是他热爱计算机,喜欢挑战难题。

胡伟武接到任务后,当场立下军令状:“做不出CPU,提头来见”。

胡伟武带领团队日夜攻关,以“两弹一星”精神搞CPU,就不信做不出国产CPU。

年8月10日,安装了“龙芯一号”的计算机成功启动,胡伟武激动的流下了眼泪。

龙芯一号什么水平呢?相当于英特尔年的奔腾处理器,也就是,相差19年。

龙芯一号的诞生,让国家看到了希望,直接把国产CPU立项为国家计划。这意味着龙芯获得了最大的支持,不用担心资金问题了。

年10月,龙芯2B流片成功,这意味着我国首款64位CPU诞生了。这款芯片的跑分超过了英特尔年推出的奔腾2处理器。

龙芯2B落后英特尔6年。

年9月,龙芯2C(代号DXP)流片成功,

汉芯风波

正当龙芯小组为来之不易的成绩欢呼时,一场风波到来。

国家投入大量资金研发国产芯片之际,却有人钻了国家的空子,此人就是陈进。

陈进是当时的“汉芯”总设计师,仅用了16个月的时间,就“研发”出了“汉芯一号”。

在盛大的发布会上,上海市领导悉数参加。专家组当场宣布:上海“汉芯1号”及其相关设计和应用开发平台,达到了国际先进水平,是中国芯片发展史上一个重要的里程碑。

当时的汉芯一号号称:0.18微米工艺、集成了个晶体管、32位运算内核、每秒2亿次运算。

汉芯一号不仅震惊了国内,也令英特尔感到担忧。因为英特尔耗时40年的研发成果,汉芯仅用了不到两年时间。

随后汉芯二号,汉芯三号,汉芯四号的接连发布,国产芯片大有超越英特尔之势。

年1月17日,一篇公开指责陈进造假的帖子,发在了清华大学的BBS上,一石激起千层浪。

经调查,陈进让海外的弟弟,帮其购买了一批摩托罗拉的芯片,然后用砂纸将芯片上的Logo打磨掉,再印上汉芯的标志,这就是“自研汉芯”。

事情爆发后,陈进携款潜逃,

这件事对国产芯片冲击很大,很多芯片项目被叫停,研发人员也纷纷转行。国产芯片研发一度陷入前所未有的困难。

龙芯也不例外,流言蜚语铺天盖地,MIPS公司指责龙芯抄袭,称龙芯指令集95%与其相似。

龙芯内部开始动摇了,到底是坚持自主研发还是购买国外架构呢?

胡伟武思索再三,说:使用别人的架构,永远拿不到先进芯片。我们必须自主研发。就这样龙芯自主研发的星星之火保存了下来。

龙芯2E

年9月,中科院宣布新一代国产CPU研制成功,它就是“龙芯2E”。

龙芯2E是一款64位通用型CPU,是国内首款90nm工艺的CPU。龙芯2E集成了万个晶体管,最高主频达到了1.0GHz,最大功耗为7W。

实测性能达到了英特尔推出的奔腾5系列的水平,相差6年。

年10月,首款搭载龙芯的笔记本研发成功,龙芯正式开启商用。

这款笔记本可以进行办公、上网、邮件、多媒体播放,与搭载英特尔的戴尔电脑相比差距很大。

当时的中科院计算所所长李国杰表示:利用龙芯2E在价格方面的优势,争取百万套级别的销售,打造国产计算机品牌。

科技部对龙芯2E给予了充分肯定,希望中科院计算所不骄不躁,继续努力,攻克国产高性能芯片技术。

龙芯中科

年,龙芯中科公司成立,龙芯开始了市场化运营。年,龙芯应用在军队中。

年,中科院和北京市政府共同牵头出资入股,龙芯进入产业化发展时代。

年龙芯3B0、龙芯3B先后研发成功。

龙芯3B0是国内首款8核处理器,采用65nm工艺,集成了5.8亿个晶体管,最高频率为1.05GHz,功耗40W。

龙芯3B采用了28nm工艺,最高主频达到了1.5GHz,支持向量运算加速,是一款桌面级CPU。

年4月,龙芯1C流片成功,这款芯片可用于物联网、生物识别领域。

同年12月,龙芯中科迁入中关村龙芯产业园内。公司的研发团队也大大的增强,研发团队中30%拥有博士学位,40%拥有硕士学位。

同时公司逐渐设立安全应用事业部、通用事业部等多个部门。龙芯的研发实力大大增强。不再依靠国家补贴过日子。

龙芯进入爆发期

年,龙芯推出3A/3B,4核64位CPU,28nm工艺,主频达到1.35GHz—1.5GHz,与英特尔差距缩短至9年;

年,龙芯推出3A/3B,4核64位CPU,28nm工艺,主频提升至1.8GHz-2.0GHz,与英特尔差距缩短至7年;

年,龙芯推出3A/3B,4核64位CPU,12nm工艺,主频提升至2.3GHz-2.5GHz,与英特尔差距缩短至5年;

年,龙芯推出了3C服务器芯片,双精度计算能力达GFlops,与英特尔差距缩短至4年。

随着国产龙芯快速的发展迭代,在不久的未来,龙芯将与英特尔、AMD展开竞争,甚至可能会出现三分天下的局面。

龙芯最难能可贵的是自主,它的自主程度远超兆芯、申威、海光、鲲鹏等,称得上“真自主”芯片。

龙芯自主程度最高

提到自主程度就不得不提芯片的架构和指令集。

芯片架构是芯片厂商给属于同一系列的产品定的一个规范,目的是为了区分不同类型芯片的重要标示。

而指令集就是多个细小指令的组合,是实现单个命令的步骤的集合。

简单理解就是:架构就是为了实现指令集所设计的硬件。指令集是一个步骤规划,架构是落实在芯片上的具体电路。

鉴于芯片架构的重要性,在设计芯片之初就必须要有架构,或自研、或购买。

目前90%以上的架构都掌握在ARM和英特尔手中,ARM和英特尔就依靠断供架构把国内芯片厂商打压的爬不起来。

例如:ARM最新研发的NeoverseV1和V2产品,就拒绝向中国芯片公司出售。英特尔也屡次禁售高端芯片。

因此,拥有一款真自主芯片是多么重要的事情。而目前国内众多芯片研发公司中,只有龙芯做到了。

龙芯采用了自主研发的LoongArch架构,可以说是%自主。

而鲲鹏、飞腾采用了ARM架构;申威采用了alpha架构;海光、兆芯采用了X86架构。

买来的东西终归靠不住,华为麒麟就是最好的例子,没有制造能力,分分钟就被禁了。

龙芯的真自主是经过多方专业机构验证的,是经得起考验的。

年,龙芯委托第三机构进行知识产权评估,上百名技术人员,将LoongArch与ARM、X86、RISC-V、MIPS、ALPHA等流行架构指令集进行对比分析。

结果如下:

1、LoongArch的指令系统、指令编码、指令格式、寻址模式是自主设计;

2、LoongArch的指令手册、指令说明、内容表达上与国际主要指令区别明显;

3、LoongArch未对国际主要指令系统构成侵权风险。

什么意思呢?就是证明了龙芯架构是完全自研,龙芯是“真自主”国产CPU。

实际上,龙芯从立项开始,就决心打造真正的国产CPU。从顶层设计到功能定义,再到指令编码,含义名称等等,全部是自主设计。

LoongArch近多条指令,涉及基础架构、各种指令、二进制、虚拟化、编译等,做到了自主、兼容、新进。

此外,龙芯与时俱进,摒弃了陈旧无用的内容,增加了新的先进的技术,同时确保了指令集的精简。

这样的芯片是可以放心的使用在党、政、军领域的,是经得起考验的。

龙芯是战略资源

什么是战略资源,就是对战争全局起重要作用的人力资源、自然资源和人工资源的统称。

这几个月的俄乌冲突,我们看到了俄罗斯的真实情况——“严重缺芯”。

战争一开始,英特尔、AMD、苹果、高通就宣布对俄罗斯断芯,设在俄罗斯的办事处也紧急撤离了。

打了3个月后,海外媒体直接称:俄罗斯的武器因为没有芯片,被迫从洗碗机和冰箱上采取。

打了半年后,西方媒体又说,俄罗斯的坦克因为缺少芯片,已经部分停产了。

如今打了快一年了,俄罗斯的芯片又被台积电卡住了,并且拒绝退还俄罗斯的芯片制造费用。

这种情况下,仗怎么打?说的难听点,不动用核武器,俄罗斯恐怕要输掉这场战争了。

反过来再看我国。

华为、中芯国际、上海微电子、长江存储、寒武纪、国科微等多家芯片公司被列入实体清单。我国的芯片发展遭受了重大打击。

一旦战争,这些芯片因为技术、授权、专利、制造等种种原因,无法使用。而国产龙芯则显得难能可贵。

龙芯使用自研的LoongArch架构,EDA软件可以使用国产华大九天的,这样在设计端可以幸存下来;

制造端可以使用中芯国际代工14nm、28nm;

封装测试是我们的强项,国内长电科技可以代工。

实际上,龙芯已经应用在了国防军工上。例如:

年,北斗导航卫星上采用了龙芯CPU;战地指挥终端采用了龙芯1B;龙芯2H、3A应用在网络交换设备中;军用电脑也使用了龙芯。

可以说,目前我们看得到、摸到的军工装备,大都采用了国产龙芯。

所以,够对战争全局起到重要作用的必然是龙芯,所以龙芯不出口这件事,很合乎情理。

写到最后

龙芯从年立项,历经20年风风雨雨,发展到今天实属不易。

龙芯具有%自主性,被广泛应用于国防军工中,对战争的全局起到至关重要的作用,绝对算的上战略资源。

今天的龙芯和英特尔、AMD仍有差距,但5年、10年后实现追赶超越不是梦想。

我是科技铭程,欢迎共同讨论!



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