檢視龍芯的原始碼

'''龍芯'''（英語：'''Loongson'''，舊名'''Godson'''）是由中國科學院計算技術研究所、龍芯中科、神州龍芯等等機構、公司設計的一系列各種晶片（包括通用中央處理器、SoC、微控制器、晶片組等）， 採用 MIPS、LoongISA、LoongArch 精簡指令集架構，由 MIPS 科技公司授權使用 MIPS 指令集。龍芯一號系列入式的領域晶片，已經予濟間的企業使用。龍芯二號系列的速度上懸為一 GHz，用佇咧瘦客戶捀、工控等低中階領域。龍芯三號系列佇二空一空年推出成品，用佇桌面、侍服器、超算、工控等等的領域。

==晶片==

龍芯對其架構核心構起三个處理器系列。遮的包括：

* 龍芯一號，提去消費電子佮1875入式來應用。
* 龍芯二號，用佇咧2018入式的應用佮低效能個人電腦的單核處理器。
* 龍芯三號，用佇高效能電腦、高效能計算和侍服器的多核處理器。

===龍芯一號===

龍芯一號佇二空空年開始研製，二空空一年八月十九龍芯一號邏輯設計佇 FPGA 平台上執行起來。這工予人定做是龍芯的生日。二空空二年九月二八正式發佈投產成功。龍芯一號整體的效能較低 Intel 衝拚 II。為著欲紀念胡偉武的導師夏培肅做電腦事業五十周年，龍芯一號去予人號名做「夏五十」。

考慮著專利授權原因，這代的龍芯無實現 MIPS 的四个毋著齊記憶體存取指令（US 四百八十一交四千九百七十六 A）。 二空空七年後，龍芯正式買起來矣 MIPS 授權，才解決著這个問題。

===龍芯一號系列===

二空一空四月，中國科學院佮北京市共同組建的龍芯中科有限公司佇中關村環保園建立了龍芯產業園。公司成立了後，龍芯調查市場，重新建立低階1875入式的產品線—— 龍芯一號。

二零一一年左右，龍芯中科的研發一款面向1875入式的市場處理器龍芯一 A。佇二空一二年提供產品，可為龍芯其他處理器的橋片。龍芯一 B 佇騙入式的處理器研發繼續做減法，佇二空一一年流片成功，先佇龍芯一 A，這是龍芯中科頭一擺對全系統的角度來考慮降低成本的晶片。

此後龍芯中科佇二空一三年針對指紋生物辨識應用推出龍芯一 C，二空一八年針對超人智慧型鎖研發一 C 一百空一晶片。二空一四年龍芯佮三川智慧型合作，做智慧型水錶仔、氣表、量熱表客製化的一款超聲波計量專用晶片龍芯一 D。

龍芯一 G 是用蘇州上聲音響的一款音響專用晶片。二空一五年新研的龍芯一 H 晶片針對石油鑽探領域隨鑽測井應用設計，設計目標是一百七十五攝氏度超高溫工作條件下跤的長時間會當靠執行。佇咧二空一七年四月發布。目前，龍芯一 H 已經佇長慶油田得著應用。

除了這以外，一號系列內底閣有一 E、一 F 系列的龍芯航天專用抗輻照處理器、一 J 抗輻照單晶片晶片。。

===龍芯二號系列===

龍芯二號系列上頭仔的版本是用空壕一三微米製程技術，攏為著六十四个元處理器，古早的型號是四發射亂序執行六十四位元 GS 四百六十四系列微架構，後來新出的處理器升級做採用 GS 四仔六十四 E 微架構。龍芯二 K 一千處理器是整合雙發射亂序執行的 GS 兩百六十四微架構的六十四位元雙核處理器。

===龍芯三號系列===

龍芯三號處理器開始進行誠濟核處理器架構設計，攏是四發射六十四位元多核處理器。

===龍芯橋片系列===

====龍芯七 A 一千====

龍芯七 A 一千橋片是龍芯三號處理器的頭一款晶片組產品，目標是代替 AMD RS 七仔八十 ( E ) + SB 七百十晶片組，替龍芯處理器提供南北橋功能。

龍芯三 A 四千將毋閣採用 AMD 的 RS 七百八十晶片組，採用龍芯七 A 一千作為橋片，避免佇咧橋片的選擇頂懸受制 AMD。

====龍芯七 A 兩千====

成做龍芯下一代晶片的配套橋片，龍芯七 A 兩千是龍芯七 A 一千的升級版。佮七 A 一千，七 A 兩千的 PCIe 控制器代碼龍芯計畫家己編寫，而且為 PCIe Gen 三。採用的二十八 nm 工藝，GPU 為自研 GPU。

===毋捌公佈的隱藏處理器===

除了龍芯一號、二號、三號三个系列的處理器，佇咧龍芯的發展過程內底閣開發一寡實驗型的處理器，並無量產，有的甚至無流片。

龍芯處理器佇發展過程當中，一度想欲用超算處理器，開發一款六十四核的眾核處理器，號名號做 Godson-T。Godson-T 由計算所先進微系統研究組研發，二空空八年已經咧進行 RTL 驗證佇二空空八年十二月開始 RTL 代碼編寫。二空一空年五月，GodSon-T 的原形晶片十六核 GodSon-TI 交付流片，採用一百三十奈米工藝。二空一空年十月十七號，除錯成功。因為龍芯會研發重點重新轉向提懸處理器單核效能，Godson-T 處理器研發中止。

為著實現有生態的相容，龍芯三 A 系列實現矣針對 x 八十六指令佮 arm 指令的二進位翻譯指令。佇研發過程中，因為智慧財產權佮專利等等的原因就無法度使用 x 八十六指令集，龍芯開發矣使用 x 八十六指令集的處理器原型 Godson-X。伊佮 x 八十六相容，並支援英特爾 MMX 指令，SSE 指令集佮 x 八十七浮點指令。

中科龍夢（現更號做航天龍夢）使用古早的龍芯一號的 IP 核，開發矣龍夢一號 SOC，用佇稅控機（Fiscalcontroller register）。 該稅控 SoC 專用晶片來做「龍芯一」處理器核作為 MCU，採用 AHB（the Advanced High performance Bus）＋ APB（the Advanced Peripheral Bus）為片上匯流排。

此外，猶閣有神州龍芯根據龍芯二號設計的一款 SOC 晶片 GS 三十二 I。

==核心==

龍芯有三大系列處理器核心，其中一寡會使用作 IP 核心：

* GS 一 xx : 基本的1875入式去 MIPS 三十二核心佮硬體分割器。三-( GS 一百三十二 ) 抑是五-( GS 一百三十二 E ) 級管線。
* GS 二 xx : 高端1875入式去 MIPS 三十二（GS 兩百三十二 / GS 兩百三十二 E）抑是 MIPS 六十四（GS 兩百六十四）核心。
* GS 兩百三十二 : 具有上大五百 MHz 的五級管線。L 一＝十六 KB。GS 兩百三十二主要用佇龍芯一號產品。
* GS 兩百三十二 E / GS 兩百六十四 : 有上大千个 MHz 十級的管線。L 一=十六 KB，L 二=四 MB 共享。這个核心有故障問題。
* GS 四仔六十四 : 有四路超純量問題的 MIPS 六十四核心。該設計源自龍芯二 F 處理器。伊首先廣泛用龍芯三 A 處理器，然後嘛用佇龍芯二系列。
* GS 四仔六十四 : 支援 MIPS 六十四 R 二 + LongMMI（二 E 佮二 F 兩種無仝版本）
* GS 四仔六十四 V : 二空一空年頭一改佮龍芯三 B 做伙推出，是一款有向量功能的 GS 四仔六十四。
* GS 四仔六十四 E : 這是 GS 四百六十四的改進版本。咧發現講 GS 四百六十四位理器存在欠陷後，開發工作佇二空一二年開始。核心有幾若項改進，包括閣較大的緊取佮閣較好的分支預測等等，並且得著閣較好的最佳化。核心予人擴充做支援 LoongISA（除了 MIPS 六十四 R 二架構以外）。
* GS 四仔六十四 EV : 是 GS 四百六十四系列的發展，頭擺佇咧三 A 四千處理器被使用。
* LA 四仔六十四 : 是 GS 四仔六十四的開發，來共支援 LoongArch。雖然三 A 五千的初初核心是 GS 四仔六十四，毋過因為指令集無相容，龍佇咧二千空二十一的文件中將三 A 五千核心重號名做 LA 四仔六十四。

所有龍芯核心攏是位元組順序。

有網站論壇注意著，龍芯微架構的號名並無一致，無仝的產品攏有仝款的處理器核心，就算講令集可能無完全相容。

==晶片基本的資訊==

==軟體生態==

===作業系統===

目前會當佇龍芯頂懸使用的作業系統有：

====Linux====

* Android
* AOSC OS
* Arch Linux
* LFS
* Debian
* 深度作業系統（Deepin）
* Fedora
* Gentoo
* gNewSense
* 紅旗仔 Linux
* Loongnix
* Loonux
* Mandriva Linux
* Parabola GNU / Linux-libre
* 普華 Linux
* 統一作業系統（UOS）

====BSD====

* FreeBSD
* NetBSD
* OpenBSD

====即時作業系統 ( RTOS )====

* LoongOS
* LoongWorks
* 銳華楷入式即時作業系統 ReWorks
* RT-Thread
* VxWorks
* Windows CE
* 翼輝 SylixOS 即時作業系統

===編譯器===

GNU 編譯器套裝入去龍芯平台頂軟體開發的主要編譯器。仝時中國科學院計算技術研究所嘛為龍芯二平台徙栽 Open 六十四。

===開源社群===

是因為龍芯的產品已經成做 Debian 和 Golang 語言的 MIPS 架構編譯侍服器。佇二零一九年，龍芯是唯一佇市場咧賣的桌仔面級 MIPS CPU。

龍芯中科、龍夢佮其他一寡個人核心開發者一直佇 Linux 主線核心（kernel . org）提交並維護龍芯相關的代碼，並為 MIPS 架構實現矣 ftrace，zboot 等功能。

==應用==

===個人電腦產品===

自從龍芯二 F 發布以來，有數款筆記型電腦攏採用這款低功了處理器，比如講江蘇龍夢逸瓏筆記型電腦（YeeLoong）、 深圳一本通電腦有限公龍騰筆記型電腦 EBT 七百，有八百 x 四百八十解析度。採用龍芯二 F 處理器，主頻一 GHz、EMTEC 生產的 Gdium 筆記型電腦。龍夢嘛設計用龍芯二 F 的一體機，迷你電腦，桌頂型電腦遮的產品。

行入三 A / 三 B 時代了後，龍夢繼續設計製造真濟龍心的桌頂型電腦，一體機，筆記本等裝置。同時嘛有其他的廠商發佈矣使用龍芯處理器的電腦，其中包括清華同方、聯想、浪潮、貓霧光、四正、百批遮的 OEM / ODM 廠商，各自推出了基於龍芯佇初三系列 CPU 佮龍芯橋片的個人桌頂型電腦、一體機佮筆記型電腦，猶毋過以上的產品看著政府國企採購無看著民用市場。二空二一年初相隔十三年後第二代福興盒仔二七空迷你機量產，其效能已達到民用低階辦公需求開始佇網路買物件等少量管道投放市場，配合 UOS 等新型國產化 Linux 操作系統使用。

===侍服器 / 儲存 / 雲終端===

龍芯處理器被廣泛應用於侍服器，儲存，雲等領域。其中，有貓霧光、仝方、龍夢、浪潮、寶德、四正、百批遮的 OEM / ODM 廠商，推出了因為龍芯處理器的侍服器、儲存佮雲終，佇咧政務市場上得著大規模的應用。

===網路裝置===

一寡廠商推出了因為龍芯處理器的交換機、路由交換、侍服器密碼機佮簽章驗證侍服器。

===1875入式產品===

龍芯產品（CPU 和 SoC）已經廣泛運用於網安、能源、交通、金融、物聯網。工控等等的領域。其中，金融方面有直接坐彼龍芯啦 CPU 交橋片的金融自助裝置，包括自動櫃員機（ATM）、 存取種一體機（CRS）佮終端工控主機；交通方面有基於龍芯的交通訊號機，是因為龍芯一 D 的交通行人燈，是因為龍芯一 C / 一 D 的道路交通環境檢測系統，基於龍芯侍服器的城市交通智慧型控制系統軟體，是基於龍芯三 A 二分之三千 K 的 ETC / MTC 工控電腦佮龍芯電腦的 ETC / MTC 收費應用支持系統；網路安全方面有真濟佇龍芯的防火牆、交換機、網閘、閘道器；物聯網方面有基於龍芯的門禁、門鎖等；工控方面因為龍芯的工控 PLC、數控工具機；能源方面有是因為龍芯一 D 晶片的三川智慧型的水錶、熱表。

===行業應用 / IP 授權===

二空一四年，海信獲得龍芯 GS 兩百三十二 IP 核授權，發佈矣 Hi-View Pro 畫質 ia̋n-jín 晶片，是中國電視企業頭一塊畫質晶片，核心由龍芯 CPU 核、海信高畫質畫質 ia̋n-jín 共同組成。二空一九年四月二二，國科微和龍芯簽訂協定，龍芯授權 IP 核予國科微，國科下一代的產品 GK 兩千三百空二將用龍芯的 IP 核來做主控晶片內底的 CPU。到這馬為止，是因為龍芯的 IP 授權大於是一千萬粒。

===高效能機 / 超級電腦===

二空空七年十二月，中國科學技術大學佮中國科學院計算技術研究所成功研製整合了三百三十六粒六十四位元龍芯二 F 處理器的中國國產頭台萬億次高效能電腦 KD 鋪五十-I，其理論峰值計算能力達到一石川零八萬億次。專案由中科大教授陳國良院士主持。該電腦成本控制佇八十萬人民幣以下。二空一空四月，中國科學技術大學宣佈成功開發矣基於龍芯三 A 的 KD 抹六十追一，新的超級電腦就是刀喙侍服器的樹奶，具有八十外个龍芯三 A 處理器，理論計算峰值達到萬億次。二空一二年十二月，中國科學技術大學佮深圳大學合作研製完成整合了十粒龍芯三 B 處理器的 KD－九十。

二空一一年，中科院計算所佮貓霧光公司研製完成矣頭一款的完全由中文組件製造的超級電腦貓霧光六千，採用八千至一鋪粒八核心龍芯三 B 處理器。

===航天===

龍芯中科二空一三年後開始研發人造衛星使用的抗宇宙輻射晶片，龍芯中科已經掌握抗輻照加固技術、工藝佮設計規範，設計研製抗輻照處理器，其效能達到國外抗輻照處理器的指標。
二空二一年至少有三十粒北斗衛星佇鐵枝運行。

==參考文獻==

==標註==

==另見==

* 龍芯中科
* LoongISA
* 中國計算機科學大事年表
* 中國超級電腦行業
* 八百六十三計畫
* 中芯國際
* MIPS 架構
* 申威處理器
* 北京君正
* 飛騰處理器

==外部連結==

* 龍芯官方網站
* 北京神州龍芯積體電路設計有限公司
* 狗賰百科，龍芯非官方百科本條目有來自《史上上全龍芯處理器家譜》的文字，作者為煉鋼術士，以 CC BY-SA 三更零授權。

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