龍芯首款自主指令集 CPU 3A5000 釋出：效能大漲 50%，逼近市場主流桌面處理器
7 月 23 日訊息 據龍芯中科公眾號訊息，日前，龍芯中科技術股份有限公司正式釋出龍芯 3A5000 處理器。該產品是首款採用自主指令系統 LoongArch 的處理器晶片，效能實現大幅跨越，代表了我國自主 CPU 設計領域的最新里程碑成果。
龍芯 3A5000 處理器是首款採用自主指令系統 LoongArch 的處理器晶片。LoongArch 基於龍芯二十年的 CPU 研製和生態建設積累，從頂層架構，到指令功能和 ABI 標準等，全部自主設計，不需國外授權。LoongArch 吸納了現代指令系統演進的最新成果，執行效率更高，相同的原始碼編譯成 LoongArch 比編譯成龍芯此前支援的 MIPS，動態執行指令數平均可以減少 10%-20%。LoongArch 充分考慮相容生態的需求，融合 X86、ARM 等國際主流指令系統的主要功能特性，並依託龍芯團隊在二進位制翻譯方面十餘年的技術積累創新，實現跨指令平臺應用相容。
瞭解到，龍芯 3A5000 處理器主頻 2.3GHz-2.5GHz，包含 4 個處理器核心。每個處理器核心採用 64 位超標量 GS464V 自主微結構，包含 4 個定點單元、2 個 256 位向量運算單元和 2 個訪存單元。龍芯 3A5000 集成了 2 個支援 ECC 校驗的 64 位 DDR4-3200 控制器，4 個支援多處理器資料一致性的 HyperTransport 3.0 控制器。龍芯 3A5000 支援主要模組時鐘動態關閉，主要時鐘域動態變頻以及主要電壓域動態調壓等精細化功耗管理功能。
根據國內第三方測試機構的測試結果，龍芯 3A5000 處理器在 GCC 編譯環境下執行 SPEC CPU2006 的定點、浮點單核 Base 分值均達到 26 分以上，四核分值達到 80 分以上。基於國產作業系統的龍芯 3A5000 桌面系統的 Unixbench 單執行緒分值達 1700 分以上，四執行緒分值達到 4200 分以上。上述測試分值已經逼近市場主流桌面 CPU 水平，在國內桌面 CPU 中處於領先地位。
較上一代龍芯 3A4000 處理器，龍芯 3A5000 處理器在保持引腳相容的基礎上，效能提升 50% 以上，功耗降低 30% 以上。在複雜文件處理、瀏覽器開啟、3D 引擎加速、4K 高清軟解、以及各類業務軟體處理等方面，龍芯 3A5000 電腦使用者體驗提升明顯。
龍芯 3A5000 實現了自主性和安全性的深度融合。龍芯 3A5000 中包括 CPU 核心、記憶體控制器及相關 PHY、高速 IO 介面控制器及相關 PHY、鎖相環、片內多埠暫存器堆等在內的所有模組均自主設計。龍芯 3A5000 在處理器核內實現了專門機制防止“幽靈（Spectre）”與“熔斷（Meltdown）”的攻擊，並在處理器核內支援作業系統核心棧防護等訪問控制機制。龍芯 3A5000 處理器集成了安全可信模組，支援可信計算體系。龍芯 3A5000 內建了硬體加密模組，支援商密 SM2/3/4 及以上演算法，其中 SM3/4 密碼處理效能達到 5Gbps 以上。
目前，與龍芯 3A5000 配套的三大編譯器 GCC、LLVM、GoLang 和三大虛擬機器 Java、JavaScript、.NET 均已完成開發。面向資訊化應用的龍芯基礎版作業系統 Loongnix 和麵向工控及終端應用的龍芯基礎版作業系統 LoongOS 已經發布。從 X86 到 LoongArch 的二進位制翻譯系統 LATX 已經能夠執行部分 X86/Windows 應用軟體。統信 UOS、麒麟 Kylin 等國產作業系統已實現對龍芯 3A5000 的支援。數十家國內知名整機企業、ODM 廠商、行業終端開發商等基於龍芯 3A5000 處理器研製了上百款整機解決方案產品，包括桌上型電腦、筆記本、一體機、金融機具、行業終端、安全裝置、網路裝置、工控模組等。
龍芯中科還基於龍芯 3A5000 推出了新一代伺服器處理器龍芯 3C5000L。龍芯 3C5000L 通過封裝集成了四個 3A5000 矽片，形成 16 核處理器。基於龍芯 3C5000L 的四路 64 核伺服器整機的 SPEC CPU2006 效能分值可達 900 分以上，全面滿足雲端計算、資料中心對國產 CPU 的效能需求。
龍芯 3A5000 晶片代號為“KMYC70”，以紀念抗美援朝 70 週年。基於龍芯 3A5000 核心的伺服器專用晶片龍芯 3C5000 已經於 2021 年上半年完成設計並交付流片，晶片代號為“CPC100”，以慶祝建黨 100 週年。
龍芯中科稱，龍芯 3A5000 的釋出標誌著龍芯團隊經過 20 年的積累，產品效能完成補課，逼近國際主流水平，將助力龍芯中科開啟從技術升級邁向全面生態建設、從政策性市場邁向開放市場、從跟蹤性發展的“必然王國”邁向自主性發展的“自由王國”的新徵程。龍芯 3A5000 的釋出雄辯地證明，堅持科技自立自強而不是引進國外技術，走“市場帶技術”而不是“市場換技術”的道路，自主研發 CPU 的效能完全可以超過引進技術的 CPU。