龙芯放弃MIPS指令集就能实现自主可控吗？

龙芯放弃MIPS指令集就能实现自主可控吗？

• 来源:网络
• 更新日期:2020-08-18

摘要：但是，自主可控不仅有设计部分，还要有制造部分。 本文来自合作媒体：DoNews，作者：maomaobear。猎云网经

但是，自主可控不仅有设计部分，还要有制造部分。

本文来自合作媒体：DoNews，作者：maomaobear。猎云网经授权发布。

日前，胡伟武在一次公开报告中公布了LoongArch的内容。

经过十多年的发展，龙芯将抛弃MIPS指令集，转而使用LoongArch 指令集。

LoongArch是全新的指令集。包含基础指令 337 条、虚拟机扩展 10 条、二进制翻译扩展 176 条、128位向量扩展 1024 条、256 位向量扩展 1018 条，共计 2565 条原生指令。

MIPS、X86、ARM、Risc-V都将通过二进制模拟来运行，不再原生支持。区别只是MIPS与LoongArch近似度较高，效率会高一些。

最近两年，随着美国对中国越来越多的企业进行制裁，中国的自主可控遭受到了严重的挑战，很多看起来自主的，一制裁就不自主了。

那么，龙芯放弃MIPS指令集就能实现自主可控吗？我们来分析一下。

中国的自主处理器有很多，主要包括以前用MIPS指令集进行扩展的龙芯系列，以前买Alpha，后来去Alpha化的神威SW64系列，换了好几次指令集，目前使用Arm指令集，自己设计处理器架构的飞腾系列，以及后起之秀，使用ARM指令集，初期用ARM公版，后期自己设计的鲲鹏系列。

这些处理器里面，看似都是中国自主处理器，但是实际上是存在差异的。

鲲鹏系列最初完全是用ARM的公版A57、A72公版，IP完全来在于ARM。后期鲲鹏920的架构为自行设计，但是指令集授权来自于ARM。

飞腾系列和鲲鹏920档次差不多，经过几次指令转换，最后用了ARM的指令集，

这两个指令集授权，实际上是存在一定危险性的，虽然号称是长期授权，但是只要ARM一更新指令集，旧的授权就面临执行问题。

龙芯以前的MIPS扩展也不安全，因为MIPS也在更新指令集，也有可能不授权，龙芯失去MIPS指令集，仅仅靠自己的扩展无法支撑应用。

神威的SW64是真正自主，去Alpha后完全自己掌握，只是生态比较弱，限于专用领域。

龙芯的LoongArch 指令集思路，其实和以前的全美达有一点类似。就是通过软件来解决硬件问题。

LoongArch摒弃了MIPS部分不适合现代CPU的指令，又做了大量改进和扩展。

LoongArch 仍为RISC指令集，32位定长指令、32个通用寄存器、32个浮点/向量寄存器。MIPS只有3种指令格式，而LoongArch重新设计了指令格式 ，使可用的格式多达10种 ，其包含3种无立即数格式和7种有立即数格式。

龙芯提供基于 LoongArch 的 Linux 操作系统，在此操作系统中除了运行原生的 LoongArch 程序，还能通过翻译的方式兼容 MIPS、x86、ARM、RISC-V 这几种指令集的 Linux 程序，只是效率有差异。这样就不存在无软件可用的问题，只是软件会慢一点。

龙芯的目标是翻译执行 MIPS 效率 100%，翻译执行 ARM效率90%，翻译执行 x86效率80% 、运行Windows下的X86效率70%。

这样，龙芯的核心设计自己完成，如果指令集自己独立系统，加上自主的工艺制程，那么就完全杜绝了被人卡脖子的可能。而龙芯以兼容方式保留现有生态，鼓励合作企业把软件编译为LoongArch，就可以得到更多的原生程序。就有生态系统。

必要的时候，可以全面接替其他处理器，保证系统正常运行。

虽然，性能可能会弱一下，但是先解决了有无问题，算是达到了自主可控。

龙芯的LoongArch是一个CPU设计的完全自主方案。但是，自主可控不仅有设计部分，还要有制造部分。

最新的，龙芯3A5000依然要在台积电流片，一旦美国像卡华为一样卡龙芯，龙芯依然不能制造，而是要回到国内比较落后，没有美国技术的90nm生产线上去制造。这样性能会再打一个很大的折扣，很多领域就不能用了。

此外，处理器不是单独一个处理器就可以工作了。以前龙芯的主板芯片是AMD的，一卡还是能卡住，不存在自主安全，现在龙芯的总线是AMD的HT总线，一卡也是能卡住的。

中国在图形芯片上还有很大的缺陷，现在GPU计算基本都是nVIDIA的，一卡也就没有了。

所以，自主可控这个事情，还有很多工作要做，制造上，主板芯片上，GPU上……。

中国要补的课还很多。