龍芯一號

龍芯一號

龍芯一號CPU IP核是兼顧通用及嵌入式CPU特點的32位處理器核心。採用類MIPS III指令集,具有七級流水線、32位整數單元和64位浮點單元。龍芯一號CPU IP核具有高度靈活的可配置性,方便集成的各種標準接口。

基本概述

(圖)龍芯一號龍芯一號

龍芯一號(英文名稱Godson-1)採用類MIPS III指令集,具有七級流水線、32位整數單元和64位浮點單元。龍芯一號CPU IP核具有高度靈活的可配置性,方便集成的各種標準接口

簡介

(圖)龍芯一號龍芯一號

了龍芯一號CPU IP核可配置結構,其中虛線部分表示用戶可根據自己的需求進行選擇配置,從而定製出最適合用戶套用的處理器結構。主要的可配置模組包括:浮點部件、多媒體部件、記憶體管理、Cache、協處理器接口。浮點部件完全兼容MIPS的浮點指令集合,浮點部件及其相關的系統軟體完全符合ANSI/IEEE 754-1985二進制浮點運算標準。浮點部件主要包括浮點ALU部件和浮點乘法/除法部件,用戶可根據自己的實際套用選擇是否添加。媒體部件復用了MIPS浮點指令的Format域,並復用了浮點暫存器堆,媒體指令集基本對應了Intel SSE媒體指令集合的各種操作。記憶體管理部件有三種工作模式,即標準模式、直接映射模式和無映射模式。在標準模式下,TLB分為ITLB和DTLB兩部分,每部分均由48項頁表項組成,同時支持mapped和unmapped的從虛擬地址物理地址的變換方式;TLB也可只進行直接映射,不使用CAM和RAM,以減小面積;而無映射模式下甚至可以去掉TLB,採用直連SRAM的形式實現訪存。龍芯一號CPUIP核的Cache分為指令Cache和數據Cache,兩部分獨立配置,以4K為一路,可配置為4路、2路和0路。用戶可根據套用需要,確定所需Cache的大小,甚至不使用Cache。協處理器接口為外部協處理器提供了一個高效率的接口。龍芯一號CPUIP核提供了兩套可配置的處理器匯流排接口:AMBA接口和哈佛結構SRAM接口。

此外,龍芯一號是我國自主研發的晶片,它打破了國外在這一領域的壟斷。

歷史

2001年5月,在(中國大陸)中科院計算所知識創新工程的支持下,龍芯課題組正式成立。

2001年8月19日,龍芯1號設計與驗證系統成功啟動linux作業系統,10月10日通過由中國科學院組織的鑑定。

2002年8月10日,首片龍芯1號龍芯XIA50流片成功。

2002年9月22日龍芯1號通過由中國科學院組織的鑑定,9月28日舉行龍芯1號發布會。中國人大常委會副委員長路甬祥、全國政協副主席周光召參加了龍芯1號發布會。

意義

CPU是各類電子系統的核心。因為缺乏自主的CPU技術,也直接或間接導致我們很多產業中的許多技術和產品要依靠進口。如果不掌握核心技術,我們的武器裝備和核心裝備,國家安全也將受到嚴重的威脅,因此國家將微處理器列為重要的發展方向。對PC產業來講,包括聯想、方正這樣的大企業利潤也是相當低的,主要原因就是我們買別人的晶片來組裝,只是一個組裝工廠而已。而且,在國際CPU巨頭AMD英特爾的明爭暗鬥中,中國PC廠商無論怎樣都掩蓋不了“看他人臉色”的尷尬處境,既要哄著占有份額優勢的英特爾,又不敢得罪價格占優的AMD,而這一切都緣於我們無“芯”可挑大樑,緣於中國PC業長期以來沒有占據技術的制高點。

2002年9月28日中國科學院新聞發言人在中科院計算所迎十六大創新成就展上隆重宣布,在中科院知識創新工程和國家863計畫支持下,計算所研製成功龍芯一號通用處理器,已通過產品測試與專家鑑定,可投入商品化生產。一石激起千層浪,社會各界對這一重大成果盼望已久,反映熱烈。在龍芯一號CPU研製過程中,面臨一系列的技術決策。技術路線正確與否不僅影響科研的進度,而且將決定龍芯CPU未來的命運。中國科技界與產業界至今對如何快速而健康地發展我國IC產業,特別是對如何發展CPU產業還沒有達成共識。

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