但是，自主可控不僅有設(shè)計(jì)部分，還要有制造部分。

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日前，胡偉武在一次公開(kāi)報(bào)告中公布了LoongArch的內(nèi)容。

經(jīng)過(guò)十多年的發(fā)展，龍芯將拋棄MIPS指令集，轉(zhuǎn)而使用LoongArch 指令集。

LoongArch是全新的指令集。包含基礎(chǔ)指令 337 條、虛擬機(jī)擴(kuò)展 10 條、二進(jìn)制翻譯擴(kuò)展 176 條、128位向量擴(kuò)展 1024 條、256 位向量擴(kuò)展 1018 條，共計(jì) 2565 條原生指令。

MIPS、X86、ARM、Risc-V都將通過(guò)二進(jìn)制模擬來(lái)運(yùn)行，不再原生支持。區(qū)別只是MIPS與LoongArch近似度較高，效率會(huì)高一些。

最近兩年，隨著美國(guó)對(duì)中國(guó)越來(lái)越多的企業(yè)進(jìn)行制裁，中國(guó)的自主可控遭受到了嚴(yán)重的挑戰(zhàn)，很多看起來(lái)自主的，一制裁就不自主了。

那么，龍芯放棄MIPS指令集就能實(shí)現(xiàn)自主可控嗎？我們來(lái)分析一下。

一、 不同層次的自主處理器

中國(guó)的自主處理器有很多，主要包括以前用MIPS指令集進(jìn)行擴(kuò)展的龍芯系列，以前買(mǎi)Alpha，后來(lái)去Alpha化的神威SW64系列，換了好幾次指令集，目前使用Arm指令集，自己設(shè)計(jì)處理器架構(gòu)的飛騰系列，以及后起之秀，使用ARM指令集，初期用ARM公版，后期自己設(shè)計(jì)的鯤鵬系列。

這些處理器里面，看似都是中國(guó)自主處理器，但是實(shí)際上是存在差異的。

鯤鵬系列最初完全是用ARM的公版A57、A72公版，IP完全來(lái)在于ARM。后期鯤鵬920的架構(gòu)為自行設(shè)計(jì)，但是指令集授權(quán)來(lái)自于ARM。

飛騰系列和鯤鵬920檔次差不多，經(jīng)過(guò)幾次指令轉(zhuǎn)換，最后用了ARM的指令集，

這兩個(gè)指令集授權(quán)，實(shí)際上是存在一定危險(xiǎn)性的，雖然號(hào)稱是長(zhǎng)期授權(quán)，但是只要ARM一更新指令集，舊的授權(quán)就面臨執(zhí)行問(wèn)題。

龍芯以前的MIPS擴(kuò)展也不安全，因?yàn)镸IPS也在更新指令集，也有可能不授權(quán)，龍芯失去MIPS指令集，僅僅靠自己的擴(kuò)展無(wú)法支撐應(yīng)用。

神威的SW64是真正自主，去Alpha后完全自己掌握，只是生態(tài)比較弱，限于專(zhuān)用領(lǐng)域。

二、龍芯的LoongArch 指令集

龍芯的LoongArch 指令集思路，其實(shí)和以前的全美達(dá)有一點(diǎn)類(lèi)似。就是通過(guò)軟件來(lái)解決硬件問(wèn)題。

LoongArch摒棄了MIPS部分不適合現(xiàn)代CPU的指令，又做了大量改進(jìn)和擴(kuò)展。

LoongArch 仍為RISC指令集，32位定長(zhǎng)指令、32個(gè)通用寄存器、32個(gè)浮點(diǎn)/向量寄存器。MIPS只有3種指令格式，而LoongArch重新設(shè)計(jì)了指令格式 ，使可用的格式多達(dá)10種 ，其包含3種無(wú)立即數(shù)格式和7種有立即數(shù)格式。

龍芯提供基于 LoongArch 的 Linux 操作系統(tǒng)，在此操作系統(tǒng)中除了運(yùn)行原生的 LoongArch 程序，還能通過(guò)翻譯的方式兼容 MIPS、x86、ARM、RISC-V 這幾種指令集的 Linux 程序，只是效率有差異。這樣就不存在無(wú)軟件可用的問(wèn)題，只是軟件會(huì)慢一點(diǎn)。

龍芯的目標(biāo)是翻譯執(zhí)行 MIPS 效率 100%，翻譯執(zhí)行 ARM效率90%，翻譯執(zhí)行 x86效率80% 、運(yùn)行Windows下的X86效率70%。

這樣，龍芯的核心設(shè)計(jì)自己完成，如果指令集自己獨(dú)立系統(tǒng)，加上自主的工藝制程，那么就完全杜絕了被人卡脖子的可能。而龍芯以兼容方式保留現(xiàn)有生態(tài)，鼓勵(lì)合作企業(yè)把軟件編譯為L(zhǎng)oongArch，就可以得到更多的原生程序。就有生態(tài)系統(tǒng)。

必要的時(shí)候，可以全面接替其他處理器，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。

雖然，性能可能會(huì)弱一下，但是先解決了有無(wú)問(wèn)題，算是達(dá)到了自主可控。

三、 設(shè)計(jì)自主不是完全自主

龍芯的LoongArch是一個(gè)CPU設(shè)計(jì)的完全自主方案。但是，自主可控不僅有設(shè)計(jì)部分，還要有制造部分。

最新的，龍芯3A5000依然要在臺(tái)積電流片，一旦美國(guó)像卡華為一樣卡龍芯，龍芯依然不能制造，而是要回到國(guó)內(nèi)比較落后，沒(méi)有美國(guó)技術(shù)的90nm生產(chǎn)線上去制造。這樣性能會(huì)再打一個(gè)很大的折扣，很多領(lǐng)域就不能用了。

此外，處理器不是單獨(dú)一個(gè)處理器就可以工作了。以前龍芯的主板芯片是AMD的，一卡還是能卡住，不存在自主安全，現(xiàn)在龍芯的總線是AMD的HT總線，一卡也是能卡住的。

中國(guó)在圖形芯片上還有很大的缺陷，現(xiàn)在GPU計(jì)算基本都是nVIDIA的，一卡也就沒(méi)有了。

所以，自主可控這個(gè)事情，還有很多工作要做，制造上，主板芯片上，GPU上……。

中國(guó)要補(bǔ)的課還很多。

新聞名稱：龍芯放棄MIPS指令集就能實(shí)現(xiàn)自主可控嗎？
本文網(wǎng)址：http://chinadenli.net/article10/cgiogo.html

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