2023年4月8日上午，快科技有幸参加了龙芯中科在河南鹤壁举办的信息技术自主创新峰会。
会上，龙芯正式发布了新一代龙芯3D5000服务器处理器，标志着龙芯中科在服务器CPU领域进入国内领先行列。
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龙芯3D5000首次使用小芯片(chiplet)技术，将两颗龙芯3C5000整合封装在一起，取得了32核心、64MB三级缓存、八通道DDR4内存的高规格，四路可达128核心，而且是百分百自主的LoongArch指令集架构，无需国外授权。
峰会上，龙芯中科公司董事长胡伟武重点介绍了龙芯CPU的技术和产品布局，以及未来规划。
一起来深入了解下!
胡伟武表示，龙芯CPU的主要特点是“一个唯一、三个不同”。
龙芯CPU是国内唯一基于自主指令系统构建、独立于Wintel/AA的开放信息技术体系，和国内多数企业直接购买国外商业IP进行芯片设计、基于x86/Arm指令系统融入国外信息技术体系、依赖境外先进工艺提升性能的做法，是完全不同的。
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目前，龙芯CPU的主要IP核，都是自主研发。
其中，硬IP包括寄存器，以及内存、HT总线、PCIe/SATA/USB、网络等等的物理层，并适配从130nm到12nm等不同制造工艺。
软IP则包括CPU内核、GPU图形核心、加解密算法，以及存储、总线、网络、音频、工业等各种接口。
龙芯CPU的产品布局分为三大系列：
龙芯1号是MCU(微控制器)，专门面向嵌入式应用。
龙芯2号是SoC(片上系统)，面向工控、终端应用，又可以细分为龙芯2K1000LA、龙芯2K2000、龙芯2K3000三大平台，目前分别使用40nm、28nm、12nm工艺，同时结合具体引用，还可以定制专用的SoC。
龙芯3号是CPU(通用处理器)，面向桌面和服务器应用，也是多数人更熟悉的，搭配自研桥片(芯片组)形成双芯片的解决方案。
该系列已经演进了三代，第一代是龙芯3A1000、龙芯3B1500，第二代是龙芯3A2000、龙芯3A3000，第三代则是龙芯3A4000、龙芯3A5000、龙芯3C5000。
胡伟武表示，龙芯CPU的设计设计基本原则是先提高单核性能，再增加核心数;先优化设计，再结合先进工艺提高性能，有些类似Intel当初的Tick-Tock策略，交替升级工艺和架构。
经过20多年的发展，龙芯CPU的单核性能已经达到国际主流水平。
在服务器领域，龙芯CPU提升单核性能的同时，结合多核、多线程、高速互连、先进封装等技术，快速形成系列化、强竞争力的产品布局。
2010年到2020年这十年，可以说是龙芯的“补课”时间，全力提升架构和单核性能。
在此期间，龙芯用同一款产品适配桌面、笔记本、服务器的不同需求，即便被客户和市场评价性能太低也坚持一步一个脚印地走下去。
在完成了足够的性能积累之后，龙芯开始全面布局服务器、桌面、移动终端等各个领域，针对性地推出不同产品，逐步枝繁叶茂。
在服务器领域，龙芯3D5000发布之后，龙芯将先后推出龙芯3C6000/3D6000，延续龙芯5000系列的12nm工艺，内核升级为LA664，前者原生16核心32线程，后者双芯封装组成32核心64线程。
再往后的2024-2025年，我们将看到龙芯3D7000/3E7000，仍旧是LA664架构核心，但升级制造工艺，分别达到32核心64线程、64核心128线程!
桌面领域，接下来将分别是龙芯3A6000/3B6000、龙芯3A7000/3B7000，与服务器端的同系列产品同工艺、同架构，只是核心数等规格略低一些。
龙芯2号家族后续将陆续迎来龙芯2K3000、龙芯2P0500、龙芯2K0300，龙芯1号家族则会有新的LS1系列，详情暂未披露。
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龙芯3号系列在不同领域采用不同的内存通道设计，其中在服务器上是单片四通道内存、双片整合封装组成八个内存通道。
下一代龙芯3C6000将在片内集成PCIe高速通道，从而提升芯片间互连带宽，龙芯3D6000会同步推出。
龙芯3D7000单芯片设计，核心数量24-32个，四个内存通道。龙芯3E7000双芯片封装，规格翻番，核心数量达到48-64个，八个内存通道。
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在桌面上则是双通道内存，下一代龙芯3A6000仍然是4核心，主频首次达到2.5GHz，搭配龙芯7A2000桥片，大幅提升性价比，今年上半年会流片回来，将会提供样品给合作伙伴，预计大批量的出货将在明年。
根据龙芯此前公布的白皮书，龙芯3A6000的性能评估比现在的龙芯3A5000提升多达40-60%，同时硅片面积减少10%，设计水平可对标AMD Zen2。
之后的龙芯3B6000，将首次采用大小核架构，同时集成GPU图形核心、PCIe控制器等，而与之搭配的下一代桥片龙芯7A3000，将成为一个“弱南桥”，因为它的HT总线、GPU图形核心、显存接口等模块，都将转移到CPU内部。
在笔记本上是单通道内存，主打的将是龙芯2K2000、龙芯2K3000等单片方案(也用于工控领域)。
龙芯2号家族中，龙芯2K2000在去年12月中旬官宣流片成功，并完成初步功能调试、性能测试，达到设计目标。
它采用28nm工艺，并且是境内外同步进行，境外是FD-SOI(全耗尽型绝缘层上硅)技术，境内则是体硅技术，支持USB 3.0。
龙芯2K1500可以视为它的一个变种版本，今年年初流片成功，集成两个LA264核心，主频1.0GHz，支持DDR3、PCIe 3.0、SATA 3.0，典型工作场景下功耗不高于2.8W。
还有龙芯2K0300面向嵌入式，龙芯2P0600专用于打印机。
下一代的龙芯2K3000，将升级到12nm工艺平台，集成八个LA364 CPU核心、LG200 GPGPU图形核心，总线升级支持PCIe 4.0。
龙芯1号家族在2022年经历了一次调整，从早起的SoC、MCU两种类型改为全部做MCU，更加专一。
龙芯1C102、龙芯1C103已经在去年底流片成功，均采用LA132内核，其中前者主要面向智能家居、其他物联网设备，比如智能门锁类产品、电动助力车、跑步机等。
后者主要面向电机驱动类物联网产品，比如筋膜枪、修枝机、电锯、电扳手、跳绳机、风扇、汽车电子等。
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下一步将是龙芯1C201，是一款高性能的MCU，详情未知，但看编号就知道提升幅度，架构自然是全新的。
另外还有龙芯1D100，主要面向流量表解决方案。
目前，龙芯中科自主的LoongArch指令集架构，从小巧的龙芯1C103，到庞大的龙芯3D5000，已经形成了完整的系列化产品。
有了好的硬件，更要有好的软件，才能协同释放性能，便于落地商用。
为此，龙芯设计了不同的基础版操作系统，便于客户二次部署，完成基础软件体系建设，包括桌面的Loongnix_Desktop，服务器的Loongnix_Server，工控嵌入式的Loongnix_Embedded、LoongOS、LoongWorks。
其中在嵌入式领域，Loongnix_Embedded是基于桌面版深度定制，进行简化、实时化，可以跟随Linux技术路线，拥有海量软件生态支持。
LoongOS参照开源社区Yocto自主研发，LoongWorks则基于vxWorks深度定制开发，达到了相当于DOS到Windows的飞跃。
在基础软件、应用软件的生态建设上，龙芯采取了二进制翻译的做法，实现跨平台兼容，打印机、浏览器、办公与日常软件、游戏等等都可以移植。
在历史上，Linux桌面还没有成功先例，IBM、Ubuntu都尝试又失败了，而龙芯的Linux桌面生态已经局部超过x86、Arm，预计到2023年底可以全面超过!
最后简单说说大家非常关心的制造工艺问题。
如今，国际(主要是美国)的半导体工艺依然处于绝对领先，而且优势巨大，但我们也要看到，先进工艺的发展正在放缓，所带来的效益提升也越来越小，摩尔定律渐渐失去了魔力，包括成本越来越高、功耗越来越高等等，不得不通过各种新的封装工艺弥补。
我国自主工艺还落后太多，但近些年取得了长足进步，可以基本满足自主CPU的需求。
其中，28nm可满足所有工控应用需求，14nm工艺已经实现稳定量产，可满足所有生产办公类信息化应用需求，5nm刻蚀机也有了。
经过20年的发展和积累，龙芯已经在2021年基本完成了自主CPU处理器和OS系统的“补课”工作，CPU性能达到市场主流水平，而且推出了自主的LoongArch龙架构指令集，基本完成了基础软件技术体系(接下来就是软件应用体系的建设)。
“十四五”期间，龙芯将努力完成“三个转变”，包括从技术“补课”到生态建设，从政策性市场到开放市场，从跟随发展到自主发展!
胡伟武表示，当前，龙芯已经开启了生态建设的新征程，构建与Wintel体系和AA体系“三足鼎立”的自主信息体系新格局，而信创替代一定要做到体系替代，只有从指令系统层面的独立创新，才是真正的自主。
2022年，鹤壁市和龙芯中科达成全面战略合作协议，以龙芯中科为龙头、龙芯产业链为核心，吸引龙芯产业生态链上下游企业聚集，打造“全场景+一基地+五中心”的龙芯生态产业链，促进鹤壁信创产业发展。
本次峰会上，还举办了龙芯生态产业园集中签约仪式，16家产业链代表性企业进行集中签约，合力助推全国信创产业发展。
