龍芯

龙芯、チップ面積は174mm2、トランジスタ数は4億2500万です。各CPUコアには2つの浮動小数点乗算および加算パーツが含まれ、倍精度浮動小数点パフォーマンスピークは16GFlopsです。 龙芯3A1000プロセッサには、x86バイナリ変換アクセラレーション命令が実装されています。 3A100は、HT1.0 * 2、PCIコントローラー、LPC、SPI、UART、GPIOを統合しています。 1121ピンと40mm x 40mm FCBGAパッケージを備えた統合72ビットDDR2 / 3コントローラー。

1.1.1. 龙芯3B1000
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2010年11月の終わりに、3B1000チップの最初のバッチがリリースされ、2011年2月上旬にリリースされ、7月上旬に返却されました。 龙芯3B1000は2度目の再設計を行い、2011年12月上旬にリリースされ、2012年4月末に返却されました。

龙芯3B1000は、高性能マルチコアCPU R＆Dおよび原子力ハイベースプロジェクトのアプリケーションでサポートされています。STMicroelectronicsの65ナノメートルプロセスで設計されており、周波数は1 GHz、消費電力は25 Wです。8つの64ビット4発行の順不同の龙芯ベクトル実装を統合しています。プロセッサコアGS464V、4MBセカンダリキャッシュ、各コアには2つの256ビットベクターコンポーネントが含まれ、ピーク浮動小数点パフォーマンスは128GFLOPSです。

龙芯3B1000の最大の特徴は、GS464コアの浮動小数点コンポーネントと浮動小数点レジスタファイルを2つの256ビットベクトル処理コンポーネントと128x256ビットベクトルレジスタファイルで置き換える龙芯ベクトルプロセッサコアの設計です。 1 GHzでの龙芯3Bのピーク倍精度浮動小数点計算機能は、128 GFlopsに達します。 龙芯3Bプロセッサには、300を超える専用のベクトル処理命令が実装されています。

龙芯3Bチップの面積は300mm2で、トランジスタの数は6億個近くです。

1.1.2. 龙芯3B1500
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龙芯3B1500は、2012年1月中旬に設計および出荷されました。サンプルは2012年8月末に採取されました。その後、プロセスは32nmから28nmに移行し、2013年4月末にリリースされました。10月末にサンプルが受け取られましたが、フィルムは成功しませんでした。その後、32nmプロセスに復元され、何らかの方法でフィルムのコストが補償されました。そのため、再度改訂され、2015年1月末にリリースされました。サンプルは2015年6月下旬に受領されました。

龙芯は当初16コアの龙芯3Cプロセッサーの発売を計画していましたが、戦略的な調整により、当初の龙芯3Cはキャンセルされ、8コアの龙芯3B1500は縮小されました。 龙芯3B1500は、8つの4号アウトオブオーダー64ビットGS464Vプロセッサコア、9ステージパイプラインを統合し、各プロセッサコアは64KBのプライベート第一レベル命令キャッシュと64KBのプライベートプライマリデータキャッシュ、128KBプライベートセカンダリキャッシュを備えています8MB 3レベル共有キャッシュ、SMICの32nmプロセスを使用、チップ面積180mm2、トランジスタ数11億、1.5GHzでクロック、フリップチップボールグリッドアレイパッケージ、チップピン数1121、パッケージサイズ40mm×40mm。シングルチップの倍精度浮動小数点演算能力は192GFlopsに達します。消費電力は30w/ 60wです。

インターフェイスには、HT2.0 * 2、PCI、LPC、SPI、UART、GPIO、72ビットDDR2 / 3コントローラーがあります。

1.1.3. 龙芯3A2000 / 3B2000
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龙芯3A2000は2014年11月上旬に映画に配信され、2015年4月10日にブラインド映画が取得されました。 2015年8月18日、龙芯は記者会見を開き、新製品を正式にリリースしました。 2015年9月と2016年3月に、それぞれ1回目の改訂設計と2回目の改訂設計が実施されました。

龙芯3A2000プロセッサは、64ビットGS464Eプロセッサコアの4つの問題の順不同の実装を4つ統合し、GS464Eマイクロアーキテクチャを使用する最初のプロセッサです。 SMICの40nm CMOSプロセスで製造され、周波数は800〜1000MHz、SPEC CPU2006スコアは1GHzで6.9です。パッケージタイプFCBGA、1121ピン、パッケージサイズ40mm×40mm。 GS464Eプロセッサコアは、統合された64KBレベル1命令キャッシュ、64KBレベル1データキャッシュ、256KBレベル2キャッシュ、および4MBレベル3キャッシュを備えたGS464の改良バージョンです。特に、GS464Eプロセッサコアのストリームパフォーマンスは大幅に改善され、シングルコアSTREAMのパフォーマンスは6.3GB / sであり、これは龙芯3A1000の20倍です。パイプラインは、GS464の第9レベルから第12レベルにアップグレードされました。 16GFlopsのピーク浮動小数点パフォーマンス。

インターフェースでは、龙芯3A200は2つのHT3.0インターフェース、PCIコントローラー、LPC、SPI、UART、GPIO、72ビットDDR2 / 3-1333×2コントローラーを統合します。

1.1.4. 龙芯3A1500-I
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龙芯3A1500-Iは、龙芯3A2000の陶器で密封されたバージョンで、工業用グレードのチップで、SMICの40nm LLテクノロジーを使用して、700〜1000MHzの周波数でストリーミングします。推奨周波数は800MHzです。

1.1.5. 龙芯3A3000 / 3B3000
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龙芯3A3000は2016年2月中旬に納品され、6月中旬に盲目的に封印されました。 2016年10月17日、龙芯3A3000は量産に入ることができます。

2017年4月26日、龙芯は記者会見を開き、龙芯3A3000プロセッサを正式にリリースしました。

龙芯3A3000 / 3B3000は1.2Hz〜1.5GHzでクロックされ、4コアプロセッサであり、4つの問題のアウトオブオーダー64ビットスーパースカラープロセッサコアを4つ使用し、MIPS64命令セットをサポートし、Loongex®拡張命令セットLoongISA®をサポートします1.0、12ステージのスーパースカラーパイプラインを使用、各コアには2つの固定小数点ユニット、2つの浮動小数点ユニット、および2つのメモリアクセスユニットがあります。各プロセッサコアには64KBプライベートレベル1命令キャッシュと64KBプライベートレベル1データキャッシュが含まれ、各プロセッサには256KBのプライベートL2キャッシュが含まれ、すべてのプロセッサコアは8MB L3キャッシュを共有します。

龙芯3A2000と比較して、SMICの40nmからSTの28nm CMOSプロセスへのストリーマープロセスに加えて、プロセッサのL3キャッシュも4MBから8MBに増加しました。ピーク浮動小数点パフォーマンス24GFlops。 1121ピンの40mm * 40mm BGAパッケージでパッケージされ、標準消費電力は<40W@1.5GHzです。 統合インターフェースはHT3.0 * 2、PCIコントローラー、LPC、SPI、UART、GPIO、72ビットDDR2 / 3-1600 * 2であり、ECCをサポートしています。 龙芯3A3000の全体的なパフォーマンスは、Intel®Atom™J1900プロセッサーと同等です。

龙芯3A3000の成功後、龙芯テクノロジー株式会社胡伟武の社長はスピーチで「私たちのゴッドソン3号-龙芯の15周年」、「3A3000の一般的な処理性能は国際的な一般処理を超えました。パフォーマンスの最初のしきい値であるシングルコアSPEC CPU2006パフォーマンスは、サーバー向けのARMのハイエンドプロセッサ、IntelのローエンドシリーズプロセッサとVIAプロセッサ、および3A3000のメモリ帯域幅と同等です。 AMDおよびIntelのハイエンドシリーズと同レベルです。このパフォーマンスは、政党や官公庁に代表されるトランザクション処理アプリケーションに十分です。」

1.1.6. 龙芯3A4000 / 3B4000
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龙芯の次世代高性能プロセッサは、龙芯の最新のGS464EV微細構造を使用しています。 龙芯3A4000は依然としてST FD-SOI 28nmプロセスを使用していますが、メイン周波数は2.0GHzに増加し、全体的なパフォーマンスは前世代の3A3000の2倍になりました。

龙芯3A4000 / 3B4000は4つのGS464EVコアを統合し、MIPS®リリース5命令セットとLoongISA®2.0自律型命令セットをサポートします。 龙芯3A4000のspec2006シングルコアベーススコアintおよびfpスコアは20ポイント、IPCは10ポイント/ GHzです。通常の消費電力は、1.6GHzで40W、1.8GHzで60W、2.0GHzで80Wで、動的周波数変調をサポートしています。 龙芯3A4000 / 3B4000は、256ビットのベクトルアクセラレータと、128 GFlopsのシングルチップ浮動小数点パフォーマンスを統合しています。

統合インターフェースはHT3.0 * 2、LPC、SPI、UART、GPIO、64ビットDDR4-2400MHz * 2であり、ECCをサポートし、安全で信頼できるデバイスをサポートします。

1.1.7. 龙芯3A5000 / 3C5000
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龙芯の次世代高性能は、2019年末または2020年初頭にストリーミング配信される予定です。3A4000プロセッサのマイクロ構造GS464EVは14 / 12nmプロセスで使用され、メイン周波数は2.5GHzに増加します。 3A5000は4コアプロセッサですが、3C5000は16コアプロセッサになります。

1.1. 龙芯チップセットシリーズ
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1.1.1. 龙芯7A1000
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龙芯7A1000タイプブリッジは、龙芯3プロセッサの最初のチップセット製品であり、AMD RS780+ SB710チップセットを置き換えて、龙芯プロセッサにNorth-South Bridge機能を提供することを目標としています。主な機能は次のとおりです。

統合16ビットHT3.0インターフェイス、コアGC1000 GPU、ディスプレイコントローラー、デュアルDVOディスプレイのサポート、16ビットDDR3メモリコントローラー、3つのX8PCIE2.0インターフェイス、各X8インターフェイスは2つの独立したインターフェイスに分割可能X4インターフェース。 2つのX4PCIE2.0インターフェイスは、6つの独立したX1インターフェイスに分割できます。 3 SATA2.0、6 USB 2.0、2 RGMIIギガビットイーサネットインターフェイス、HDA / AC97、RTC / HPETモジュール、1個のフル機能UARTコントローラー、6個のI2Cコントローラー、1個のLPCコントローラー、1個SPIコントローラー、複数のGPIOピン。

今後の龙芯3A4000はAMDのRS780チップセットを使用しなくなりますが、ブリッジの選択でAMDの影響を受けないようにするために、龙芯7Aはブリッジとして使用されます。

1.1.2. 龙芯7A2000
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龙芯の次世代のサポートブリッジとして、龙芯7A2000は、龙芯7A1000のアップグレードバージョンです。 7A1000と比較して、7A2000 PCIEコントローラーコードは龙芯によって作成され、PCIE Gen3です。 STの28nm FD-SOIプロセスを使用したGPUは、自社開発のGPUです。

1.2. LoongISA®
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LoongISA®は、龙芯に登録された自律CPU命令セットです。現在、LISA®には2つのバージョンがあり、それぞれLISA®1.0とLISA®2.0です。 LISA®は、龙芯の公式情報に基づいて取扱説明書を発行します。

1.3. 龙芯は隠れたプロセッサーを発表しなかった
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龙芯の第1、第2、および第3系列のプロセッサーに加えて、龙芯の開発中にいくつかの実験的プロセッサーが開発されており、大量生産はなく、スラグのないものもあります。そのようなプロセッサがいくつか見つかりました。

1.3.1. Godson-T
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開発プロセスでは、龙芯プロセッサーはかつてスーパーコンピューターとして使用されていましたが、Godson-Tという名前の64コアマルチコアプロセッサーの開発を望んでいます。 Godson-Tは、コンピューティングアドバンストマイクロシステムズ研究グループによって開発され、RTL検証は2008年に実施されました。RTLコードは2008年12月に作成されました。 2010年5月、GodSon-Tのプロトタイプチップである16コアのGodSon-TIは、130ナノメートルプロセスで出荷されました。 2010年10月17日、試運転は成功しました。

龙芯がR＆Dの焦点をプロセッサコアのパフォーマンスの向上に再び向けたため、Godson-Tプロセッサは廃止されました。

1.3.2. Godson-X
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龙芯の大量生産プロセッサはすべて、MIPS命令セットを使用しています。ただし、x86命令セットは主流のデスクトッププロセッサ市場で使用されているため、龙芯は知的財産および特許にx86命令セットを使用できません。既存のエコシステムとの互換性を実現するために、龙芯3Aシリーズはx86用のバイナリ変換命令とarm命令を実装しています。開発プロセス中に、龙芯はx86命令セットを使用してプロセッサプロトタイプGodson-Xを開発しました。

このプロジェクトは2005年7月に始まりました。 Godson-Xプロセッサの元の設計は、x86命令と互換性のあるFPGAプロトタイププロセッサであり、FPGAプロトタイププロセッサでWindows XPを起動できます。そこで、最初のステップであるコンピューティングアドバンストマイクロシステムズ研究グループ、マイクロアーキテクチャーのGodson-Xを慎重に設計しました。 Godson-Xは、龙芯2設計に基づく4送信スーパースカラーX86プロセッサです。 x86と互換性があり、Intel MMX命令、SSE命令セット、x87浮動小数点命令をサポートしています。サイクルレベルのシミュレーションプログラムによる2番目のステップでは、プロセッサの各ビートの状態をシミュレートします。その後、コンピューティングアドバンストマイクロシステムズ研究グループはシミュレーターを使用してWindows XPを起動しようとしました。最後に、コンピューティングアドバンストマイクロシステムズ研究グループのRTL調整とFPGAシミュレーションの完了時間は2006年7月でした。プロセッサはFPGAプロトタイプであり、ストリーミングされたことはありません。

1.3.3. 龙梦一号
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中科龙梦は、龙芯の初期IPコアを使用して、Fiscalcontrollerレジスタ用の龙梦一号SOCを開発しました。税制のSoC専用チップは、MCUとして「龙芯一号」プロセッサコアを使用し、オンチップバスとしてAHB+ APBを使用します。

1.3.4. GS32I-400 SOC
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GS32Iは龙芯2に従って設計されたSOCチップで、周波数は400MHz、統合16Kデータバッファと16K命令キャッシュ、パッケージサイズ19mmx19mm、424ピンBGAパッケージです。内部インターフェイスには、統合PCIコントローラー、2つの100Mネットワークコントローラー、USB、AC97コントローラー、PCMCIAコントローラー、SDRAMコントローラー、EPROMコントローラーがあります。

1. プロセッサ仕様
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2. 注記
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3. 外部リンク
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3.1. 評価報告書
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[11].2017-09-25
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4. 関連項目
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スーパーコンピュータ