龙芯3号系列

龙芯3号处理器开始进行了多核处理器架构设计[1],均为4发射64位多核处理器。目前,除了龙芯3B1000和3B1500处理器为8核,其他的龙芯3号处理器均为4核。龙芯3C5000处理器会将处理器核数提高到16。龙芯3号处理器的微结构分为GS464GS464EGS464v以及GS464V(GS464EV)

龙芯3号系列
推出公司龙芯中科
設計公司龙芯中科
生产商
位元組序小端序
微架構GS464
GS464E
GS464V
指令集架構MIPS64
LoongISA
制作工艺/製程65 nm 至 28 nm
核心数量4-16
CPU主频范围800 MHz 至 2.4 GHz(经过超频)
HyperTransport速率800 MHz 至 2.4 GHz
應用平台桌面,服务器,超级计算机,工控机,嵌入式,教育

3号系列使用了基于层次化目录的缓存一致性协议,可以在相对较低的功耗下达到较高的峰值性能[1]

芯片

龙芯3A1000

龙芯3A1000是中华人民共和国首个四核CPU芯片[2]主频800MHz-1GHz。实现了x86二进制翻译加速指令。直到现在龙芯3A1000还在工控领域中被运用。

龙芯3B1000

龙芯3B1000由核高基项目课题“高性能多核CPU研发与应用”支持,其向量微架构GS464vGS464的的浮点部件和浮点寄存器堆替换为2个256位的向量处理部件和1个128x256位的向量寄存器堆,使龙芯3B1000在1GHz下的峰值双精度浮点计算能力达到128GFlops。在龙芯3B1000处理器中,实现了300多条专用的向量处理指令。芯片面积300mm²,晶体管数目接近6亿。

龙芯3B1500

龙芯3B1500E处理器正面照
龙梦A1310主板(集成龙芯3B1500E处理器)

龙芯原本计划推出一款16核的龙芯3C处理器,后来由于战略调整而取消,缩水成8核的龙芯3B1500龙芯3B1500集成了8个四发射乱序执行的64位GS464v处理器核,9级流水线,单芯片双精度浮点计算能力达到192GFlops。龙芯3B1500在2012年1月中旬完成设计并交付流片。后工艺从32nm迁移到28nm,于2013年4月底流片,后因流片不成功恢复到32nm工艺流片,再次改版,于2015年1月底流片。[3][4]

龙芯3A1500

龙芯3A1500是龙芯3A2000的陶封版本,是工业级芯片,采用中芯国际40纳米LL技术流片。

龙芯3A/B2000

龙芯3A2000于2014年11月初交付流片,2015年8月18日正式发布。因采用GS464E微架构 单核通用处理性能相对于3A1000提高了3倍。

龙芯3B2000龙芯3A2000的多路互联版,主要应用于双路8核以及四路16核服务器[5]

龙芯3A/B3000

龙芯3A3000采用GS464E自主微结构设计,主频可达1.5GHz[6]

龙芯3A3000处理器正面照

龙芯3A2000相比,除了流片工艺从中芯国际的40纳米提升到意法半导体的28纳米CMOS工艺,处理器的三级cache也从4MB提高到8MB。峰值浮点性能24GFlops。集成72位DDR2/3-1600*2,支持 ECC,综合通用性能和Intel Celeron J1900相当。[7]龙芯中科总裁胡伟武表示,“3A3000的通用处理性能已经跨过了国际通用处理器性能的第一个门槛,其单核SPEC CPU2006性能已经不低于ARM用于服务器的高端处理器、Intel的低端系列(凌动系列)处理器以及威盛处理器,而且3A3000的访存带宽已经与AMD以及Intel的高端系列(酷睿系列)持平。这样的性能对于以党政办公为代表的事务处理应用已经足够。”[8]

龙芯3A/B4000

龙芯3A/B4000在2019年12月24日发布,综合性能是上一代3A3000的两倍[2][9]龙芯3A/B4000采用新一代GS464V微架构,集成两个64位DDR4-2400MHz控制器,支持ECC,支持安全可信设备[10]

龙芯3A/B5000

龙芯下一代高性能芯片3A5000,已在2019年年底流片。龙芯3A5000采用3A4000的处理器微结构GS464V,采用14/12nm工艺流片,主频提升到2.5GHz。[9]

龙芯3C5000

龙芯3C5000将是一款16核处理器。[9]

参考文献

  1. . 新华网. 2018-01-12 [2019-09-09]. (原始内容存档于2020-03-01) (中文).
  2. . paper.people.com.cn. 2013-07-17 [2019-09-10]. (原始内容存档于2019-08-21).
  3. . [2020-03-01]. (原始内容存档于2020-01-30).
  4. . (原始内容存档于2018-07-02).
  5. . 军事 - 人民网. 2015-06-25 [2019-09-10]. (原始内容存档于2020-03-01) (中文).
  6. . 人民网. 2017-05-09 [2019-09-10]. (原始内容存档于2020-03-01).
  7. . [2020-03-01]. (原始内容存档于2019-11-02).
  8. 龙芯中科. . cnBeta. [2017-01-12]. (原始内容存档于2017-01-12).
  9. . www.techweb.com.cn. [2019-12-28]. (原始内容存档于2019-12-28) (中文(中国大陆)‎).
  10. 龙芯3A4000 与 龙芯3A3000 的性能比对及宇航芯片介绍

另见

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