美國(guó)在芯片上對(duì)我們卡脖子的行為，讓我們意識(shí)到自食其力是多么重要，秉承著自己動(dòng)手豐衣足食的理念，2020 年龍芯中科自主指令系統(tǒng) LoongArch 問(wèn)世，基于龍芯二十年的 CPU 研制和生態(tài)建設(shè)積累，從頂層架構(gòu)，到指令功能和 ABI 標(biāo)準(zhǔn)等，全部自主設(shè)計(jì)，不需國(guó)外授權(quán)。

近日，有消息稱(chēng)，龍芯將在 2022 年 LoongArch 生態(tài)發(fā)展上發(fā)布完全自主架構(gòu)、為高性能計(jì)算而生的龍芯 3C5000 以及新一代服務(wù)器基礎(chǔ)軟硬件平臺(tái)。

在龍芯的產(chǎn)品中，龍芯 3A 系列主要面向消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)，而龍芯 3C 系列則是針對(duì)服務(wù)器市場(chǎng)，龍芯 3C5000 服務(wù)器 CPU 內(nèi)部集成 16 個(gè)高性能的龍芯 LA464 處理器核、32MB 的共享片上高速緩存和 4 個(gè) 64 位 DDR4-3200 內(nèi)存控制器，主頻 2.1-2.3GHz，單芯片雙精度浮點(diǎn)峰值運(yùn)算速度超過(guò) 0.5TFLOPS，綜合性能接近市場(chǎng)主流服務(wù)器 CPU 產(chǎn)品的水平，可全面滿(mǎn)足云計(jì)算、數(shù)據(jù)中心的性能需求。

據(jù)悉，2021 年 11 月，龍芯中科技術(shù)股份有限公司完成了基于自主 LoongArch 指令系統(tǒng)的龍芯 3C5000 服務(wù)器 CPU 的研制。

該處理器內(nèi)部集成 16 個(gè)高性能的龍芯 LA464 處理器核、32MB 的共享片上高速緩存和 4 個(gè) 64 位 DDR4-3200 內(nèi)存控制器，主頻 2.1-2.3GHz，單芯片雙精度浮點(diǎn)峰值運(yùn)算速度超過(guò) 0.5TFLOPS，綜合性能接近市場(chǎng)主流服務(wù)器 CPU 產(chǎn)品的水平，可全面滿(mǎn)足云計(jì)算、數(shù)據(jù)中心的性能需求。

龍芯架構(gòu)(LoongArch)包括基礎(chǔ)架構(gòu)部分和向量指令、虛擬化、二進(jìn)制翻譯等擴(kuò)展部分，近 2000 條指令，不包含 MIPS 指令系統(tǒng)。龍芯中科表示，龍芯架構(gòu)具有完全自主、技術(shù)先進(jìn)、兼容生態(tài)三方面特點(diǎn)。龍芯架構(gòu)從整個(gè)架構(gòu)的頂層規(guī)劃，到各部分的功能定義，再到細(xì)節(jié)上每條指令的編碼、名稱(chēng)、含義，在架構(gòu)上進(jìn)行自主重新設(shè)計(jì)，具有充分的自主性。

6月3日消息 新一代國(guó)產(chǎn)CPU官宣，采用完全自主架構(gòu)的龍芯3C5000將于6月6日重磅發(fā)布。新一代國(guó)產(chǎn)CPU龍芯3C5000已經(jīng)于去年研制完成，這次發(fā)布意味著量產(chǎn)的可能。

3C5000主要用于服務(wù)器市場(chǎng)，對(duì)應(yīng)消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)的3A5000系列，搭載3A5000系列的主機(jī)電腦已經(jīng)上市發(fā)售，售價(jià)6500元。

龍芯3C5000基于自主LoongArch指令系統(tǒng)，CPU內(nèi)部集成16個(gè)高性能的龍芯LA464處理器核、32MB的共享片上高速緩存和4個(gè)64位DDR4-3200內(nèi)存控制器，主頻2.1-2.3GHz，單芯片雙精度浮點(diǎn)峰值運(yùn)算速度超過(guò)0.5TFLOPS，綜合性能接近市場(chǎng)主流服務(wù)器CPU產(chǎn)品的水平，可全面滿(mǎn)足云計(jì)算、數(shù)據(jù)中心的性能需求。

在當(dāng)今信息化時(shí)代，電子設(shè)備已然成為我們生活的左膀右臂，而電子設(shè)備的指揮官卻是只有幾公分、甚至幾納米的CPU芯片。CPU芯片是電子設(shè)備最核心的信息處理器，負(fù)責(zé)管理上千萬(wàn)指令，離開(kāi)了芯片，再先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)甚至整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行也將面臨巨大危機(jī)。那么這么核心的CPU芯片，是怎么來(lái)的呢?

CPU芯片從沙粒中走來(lái)，經(jīng)歷了多少磨難?

別看CPU芯片只有指甲蓋大小，卻凝結(jié)了人類(lèi)在數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)和制造業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域的智慧結(jié)晶，是電子設(shè)備的“大腦”，處理并執(zhí)行一切的信息以及指令。CPU芯片主要制造材料是大家想不到的一件東西，那就是沙子，當(dāng)然從沙子變成CPU芯片這個(gè)過(guò)程是極其復(fù)雜和有技術(shù)含量的。

國(guó)產(chǎn)CPU芯片究竟有哪些難題?

提純：芯片主要是由“硅”這種物質(zhì)組成的，而沙子是硅的主要原料，雖然制作硅的硅砂便宜量又足，但是在億萬(wàn)顆砂礫中選擇出最純凈的單質(zhì)硅原料，就需要將天然沙子放在專(zhuān)門(mén)的高溫處理儀器上進(jìn)行高溫熔化，把沙子中的硅提純到99.9999999%，9個(gè)9的純度才能制造出合格的單質(zhì)硅晶體。

工藝：提純后的硅稱(chēng)為硅錠，將硅錠切割成指定尺寸的硅晶圓片之后，進(jìn)行研磨并拋光，然后是在硅圓上做出電路，可不要小看了這個(gè)步驟，在一顆小小的CPU芯片上可以容納數(shù)十億個(gè)晶體管，夠全世界每人分一個(gè)還綽綽有余，其工藝難度也就可想而知了。

成本：CPU芯片體積很小，把里面材料拿出來(lái)賣(mài)估計(jì)也沒(méi)有多少錢(qián)，但是CPU芯片制作難度是非常逆天的，成本也是非常驚人的，芯片巨頭Intel公司曾斥資15億及35億美元建立工廠(chǎng)研制生產(chǎn)200毫米和300毫米硅錠，用來(lái)制作復(fù)雜程度更高，功能更強(qiáng)大的集成電路芯片。

中國(guó)芯，中國(guó)夢(mèng)：國(guó)產(chǎn)CPU芯片迅速崛起，奮起直追

從1950年國(guó)外的計(jì)算機(jī)事業(yè)就起步了，他們的發(fā)展比我們國(guó)家快了近半個(gè)世紀(jì)，巨大的時(shí)間差使國(guó)外芯片企業(yè)占據(jù)了全球市場(chǎng)、同時(shí)也壟斷了相關(guān)技術(shù)。隨著我們國(guó)家對(duì)芯片產(chǎn)業(yè)的扶持力度加大，我們國(guó)產(chǎn)CPU芯片產(chǎn)業(yè)已經(jīng)踏上了從無(wú)到有，從有到優(yōu)的提升之路。