龙芯推出完全自主的指令集架构LoongArch-Hardware-cnBeta.COM

上个月,有消息称拥有MIPS指令集的Wave Computing已切换到RISC-V领域。今天,MIPS生态的主要维护者Loongson也放弃了MIPS指令系统,推出了Loongson Architecture完全自主的指令集体系结构,称为Loongson Architecture或LoongArch。

Loongson委托一家公认的第三方IP评估机构对Loongson的基础架构进行了深入而详细的IP评估。 截至2020年第二季度,双方已投入数百人/月的时间对LoongArch和ALPHA,ARM,MIPS,POWER,RISC-V,X86和其他主要国际指挥系统进行了深入的比较和分析,成千上万专利。

2021年1月,对于正在评估的基础架构版本,评估机构认为:

  • LoongArch已在指令系统设计,指令格式,指令编码,寻址模式等方面进行了独立设计。

  • LoongArch教学系统手册在章节结构,教学描述结构和教学内容表达方面与上述主要的国际教学系统明显不同。

  • LoongArch基础设施并未遇到上述主要国际指挥系统侵犯中国专利的任何风险。

CPU指令系统是计算机的软件和硬件接口,并且是由CPU执行的软件指令的二进制代码格式规范。 培训系统带有一个软件生态系统,例如由x86培训系统和Windows操作系统组成的Wintel生态系统,以及由ARM培训系统和Android操作系统组成的AA生态系统。

无论是ARM还是x86指令系统,都需要获得“授权”才能开发兼容的CPU。 可以使用授权的指导系统开发产品,但是不可能形成独立的工业生态。

为了用图像隐喻来解释它,中国人可以用英语写小说,但是不可能形成以英语为基础的民族文化。 这就是为什么拥有指令集的公司很容易陷入许可的芯片设计公司的原因。 开源RISCV也源自美国伯克利大学。 因此,龙芯建筑是中国集成电路产业的历史性问题。 。

Loongson体系结构包括基本体系结构和扩展,例如矢量指令,虚拟化和二进制翻译。 它具有将近2000条指令,并且不包括MIPS指令系统。 它具有完全独立,技术先进和生态兼容的三个特征。

具体而言,从整个体系结构的高层规划到细节中每个部分的功能定义,代码,每个指令的名称和含义,Loongson体系结构已在体系结构中进行了独立的重新设计。具有完全自主权。 。

同时,Loongson体系结构舍弃了传统命令系统的一些过时内容,这些内容不适合当前的软件和硬件设计技术的发展趋势,并吸收了命令设计领域的许多先进技术开发成果近年来的系统。 与原始的兼容指令系统相比,不仅在硬件方面更容易设计具有高性能和低功耗,而且在软件方面更容易编译,优化和开发操作系统和虚拟机。

在生态方面,龙森的体系结构充分考虑了合规的生态要求,并融合了国际主要指挥系统的主要功能特征。 基于龙芯团队在二进制翻译领域十多年的技术积累和创新,不仅可以确保现有龙芯计算机二进制应用程序无损,可移植,而且可以实现多种国际领先指挥系统的高效二进制翻译。

自2020年以来,新开发的Loongson CPU与LoongArch架构兼容。已成功记录了首个与LoongArch架构兼容的3A5000处理器芯片,并且基于新架构的完整操作系统已在3A5000计算机上稳定运行。 同时,从其他常规培训系统到LoongArch的二进制翻译系统已经可以在3A5000计算机上演示和运行基于其他常规培训系统的复杂应用程序。

目前,龙芯中科已在一定范围内发布了LoongArch基础设施教学系统手册。 在完成额外的IP评估(包括海外专利分析)后,Loongson Zhongke将大规模发布更全面的LoongArch命令系统手册。 龙芯中科还将与产业链合作伙伴在适当的时候建立一个开放的命令系统联盟,并在联盟成员之间免费共享LoongArch和相关的龙芯IP核心。

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