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中国“龙芯” 漫漫征程路

时间:01-08 来源:eefocus 点击:

前言

2002年8月10日清晨6点零8分,"login:"的字样如约出现在用"龙芯1号"作CPU的计算机屏幕上。"龙芯"投片成功了!这是一个在我国计算机领域里值得永远铭记的时刻。从这一刻起,中国人结束了只能用洋人的CPU造计算机的历史,中国人在信息领域的核心技术上受制于人的时代永远成为了历史。

自从这个小名叫"狗剩"的中国第一个CPU诞生的那一刻起,"狗剩"的每一步发展都牵动着国内信息产业的心跳。在IT硬件领域中,特别是在像CPU等核心技术上,我们跟国外有厂商有着较大的差距这个显而易见,始终是技不如人。而CPU又是计算机中最为关键、最为核心的部件,缺乏具有自主知识产权的芯片尤其是中央处理器芯片,已成为我国计算机产业的一大"芯"病,这种局面也是国内一些从事信息技术的科研人员一块不能触摸的伤口,是他们永远的痛。一方面是我们无比的自豪,中国终于摆脱了一大"芯"病;另一方面围绕"龙芯"出现了一些质疑,处理器芯片的市场竞争是异常激烈的,AMD和英特尔这对生死冤家已经是一场好看的龙虎斗,"龙芯"如何才能出人头地呢?"龙芯"如何融入全球产业链中去?"龙芯"有何种优势去和AMD和英特尔竞争?以及未来的发展方向将是哪里?

带着这些问题,让我们从回顾"龙芯"发展历程中,来祝福"狗剩"健康的成长,不断壮大!

一、龙芯处理器发展的漫漫长路

从2000年11月起,中科院计算技术研究所就已经正式启动处理器设计项目,并在2001年3月开始,由该计算技术研究所从事信息技术的科研人员,开始向我国无自主研发处理器的这块未开发的领地进军,并进行研制我国具有自主知识产权的高性能通用CPU芯片。寄望于祖国和民族的兴盛,他们把这一项目命名为"龙芯"!可以毫不夸张地说,龙芯虽然是一块小小的处理器芯片,但是他却承载着我国太多的期望和突破。

时过境迁,就在短短的几年时间里,龙芯已经从仅开始停留在处理器设计项目的蓝图里,转而成为实实在在的处理器产品,从"龙芯1号"到"龙芯2号"再发展到前不久已经准备开始集中进行研发的下一代"龙芯3号"处理器,我们完全有理由相信中国龙芯处理器正在向着自己所预定和铺设的道路一步一步的前进。

作为对于硬件资讯比较感兴趣的消费者来说,仅仅知道中国龙芯处理器的型号、研发推出的时间段是完全不够的,这也显然也不能满足一些读者对于中国龙芯处理器有更深一步了解的要求。下面通过更加详细的资料,让我们了解一下中国龙芯处理器发展的漫漫征程!

1、"狗剩"诞生-龙芯1号 32位微处理器

龙芯1号处理器


在2002年9月28日,对于中国处理器领域来说又是一个全新的起点,小名"狗剩"的中国第一颗通用式处理器芯片---"龙芯1号"终于展示在了世人的面前掀开了他神秘的面纱。此次发布小名为"狗剩"的CPU是中国科学院计算技术研究所历时两年、独立研制成功的我国首枚高性能通用CPU。"龙芯"的成功问世,标志着我国已经结束了在计算机关键技术领域的"无芯"历史。

这款芯片它采用了0.18微米工艺,包含近400万个晶体管,主频最高可达266MHz,已用于了国产龙腾服务器当中,这也打破了我国长期依赖国外处理器产品的尴尬局面。虽然作为中国人第一次拥有自主知识产权的处理器产品,但同时相关人员也保持着相当清醒的头脑,因为就技术和应用的角度来看,龙芯一号与其主流的处理器产品还有着相当大的差距,据了解龙芯1号仅相当于中端Pentium 2的水平,主频低其性能还相对较差,虽说如此,但我们也不能不承认龙芯1号的推出可以算是其中国处理器历史上一个新的里程碑。

技术及应用特点:

龙芯1号处理器模块


一般根据应用模式的不同,将处理器分为通用CPU和嵌入式CPU,其实从结构上看这两者并无差异。通用CPU芯片的功能一般比较强,能运行复杂的操作系统和大型应用软件,嵌入式CPU芯片在功能和性能上有很大的变化范围,相对来说比通用CPU更为复杂和强大。

龙芯一号处理器是一款既兼顾通用又有嵌入式CPU特点的新一代32位处理器,拥有32位MIPS指令系统,并采用一套简单高效的动态流水线,支持乱序执行和精确中断处理,采用0.18微米 CMOS工艺制造,具有良好的低功耗特性,平均功耗0.4瓦特,最大功耗不超过1瓦特。因此,龙芯一号CPU可以在大量的嵌入式应用领域中使用。

不过在缓存设计上,龙芯一号有着明显的缺陷,芯片内只集成16KB容量的一级缓存(8KB指令+8KB数据),对于处理器当中起到决定作用的二级缓存却没有设计在内,而它的晶体管规模也仅有400多万,这也是他处理器性能较弱的一个重要原因。

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