Loongson

A Loongson (kínai: 龙芯, magyaros kiejtéssel: lunghszin, szó szerinti fordításban: „sárkánymag”)^[1] egy általános célú MIPS mikroprocesszorcsalád, a későbbi modellek hardveresen gyorsított x86 végrehajtással is rendelkeznek. A processzort a Kínai Népköztársaság Tudományegyetemén fejlesztették ki, eredeti nevén Godson névre hallgatott. A processzor tervezésében részt vett még az BLX IC tervezővállalat, ők elsősorban a 64 bites támogatásra fókuszáltak. A processzorokat az STMicroelectronics gyártja.

Loongson 1

Az első változat 32 bites, 266 MHz-es órajelre képes processzor volt, 0,18 nm-es gyártástechnológiával készült, 16 KiB L1 cache jellemzi. Az FPU-ja 200 megaFLOPs-os elméleti teljesítményre képes. Beágyazott rendszerekbe szánták.

Loongson 2

A Loongson 2 processzorgeneráció már 64 bites támogatással is rendelkezik, 500 MHz-es órajelen jár.

Loongson 2E

Loongson 2E

A Loongson 2 magasabb órajelű változata.

• Szuperskalár processzor, soronkívüli végrehajtással.
• MIPS III kompatibilis
• 5 futószalag, amiből kettő csak ALU, kettő lebegőpontos, egy pedig címfordító-egységként funkcionálhat
• SIMD egység
• 128 KiB L1 cache
• 512 KiB L2 cache
• DDR memóriavezérlő
• 7W fogyasztás 1 GHz-en

Loongson 2F

A chipet frissítették a DDR2 memória támogatása céljából, és finomítottak a fogyasztáson, ami immáron 4W 1 GHz-en.

Loongson 2G

A chipet felkészítették az x86-os utasítások részben hardveres végrehajtására.

• 64 nm-es gyártástechnológia
• 100 millió tranzisztor 60 mm^2-es csipfelületen
• Hardveresen gyorsított x86 végrehajtás
• 1 MiB L2 cache
• DDR3 memóriavezérlő

Loongson 2H

A processzor egy integrált 3D grafikus chipet kap, amely képes HD videók lejátszásának gyorsítására is. PCI-E 2.0 vezérlővel is ellátják.

Loongson 3

A processzorból két változat jelent meg, egy 4 magos és egy 8 magos változat. Az első fogyasztása 15 W, a második pedig 40 W-ot fogyaszt, tehát a kétszer több mag 2,7-szeres teljesítményfelvétellel jár.

Loongson 3B

A processzort 32 nm-es gyártástechnológiára tervezték át, 6 és 8 magos kivitelben dobják piacra.^[2] A második változat 28 nm-es gyártástechnológiával került piacra. 1,2 és 1,5 GHz-es változatok érhetők el ebből a modellből, az elméleti teljesítménye 192 gigaflops. Megjelenik az L3 cache, amelynek mérete 8 MiB.

Hardveresen gyorsított x86 támogatás

A Loongsoon3 processzor 200 új utasítást támogat, amelyek nagy része az x86 utasítások hardveres emulációját hivatott elősegíteni. Az utasítások a teljes chipméret 5%-át emésztik fel, de az x86 végrehajtás hatékonyságát közel 70%-osra tornásszák fel. A hardveresen gyorsított x86 végrehajtás a QEMU nevű emulátor megfelelően lefordított változatát használva érhető el.^[3] A processzor teljesítménye az x86 utasításkészletet emulálva a gyakorlatban egy hasonló felépítésű Intel Atom processzor körül van.

Szerverek

Szerverekbe is elérhető egy 64 magos, 32 bites Loongson processzorgeneráció.

Specifikációk

Név	Modell	Órajel [MHz]	Architektúra verzió	Év	Magok	Csíkszélesség [nm]	Tranzisztorok [millions]	Méret [mm²]	Fogyasztás [W]	Feszültség [V]	L1 Dcache [k]	L1 Icache [k]	L2 cache [k]	Teljesítmény [ SPECCPU2000]
Godson-1 beágyazott CPU)	1	266	MIPS32	2002	1	180	4	?	1	?	8	8	nincs	19/25
	1A	300	MIPS32	2011?	1	130		529	1		16	16	nincs
	1B	200	MIPS32	2011	1	130		289	<0.5		8	8	nincs
Godson-2 (egy magos)	2B	250	MIPS-III 64-bit	2003	1	180	?	?	?	?	32	32	nincs	52/58
	2C[4]	450	MIPS-III 64-bit	2004	1	180	13.5	41.5	?	?	64	64	nincs	159/114
	STLS2E	1000	MIPS-III 64-bit	2006	1	90	47	36	7	1.2	64	64	512	503/503
	STLS2F	1200	MIPS-III 64-bit	2007	1	90	51	43	5	1.2	64	64	512
	L2G	900–1000	MIPS64	2010	1	65	100	60	<4	1.1?	64	64	1024	?
	L2H?	1000	MIPS64	2011	1	65			4	1.1?	64	64	512	?
Godson-3 (több magos)	L3A/L2GQ	1000	MIPS64	2009+	4	65	425+	174.5	<15	1.1	64×4	64×4	4096	568/788[5]
	L3B	1050	MIPS64	2011?	8	65	582.6?	299.8?	<50	?	64×8?	64×8?	4096	?
	L3C?	1500+	MIPS64	2012?	16	28	685	?	20	?	?	?	?	?
Godson-T (több magos)	Godson-T[6]	1000	MIPS32	?	64	28?	?	?	?	?	32×64	16×64	256×16	?

Jegyzetek

1. 龍芯處理器英文品牌定名Loongson
2. 1st version: 32nm 6-core processor. [2014. június 4-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2014. június 10.)
3. Godson-3: A Scalable Multicore RISC Processor with x86 Emulation. IEEE. (Hozzáférés: 2009. április 16.)
4. cpu. [2009. április 17-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2009. április 7.)
5. L3A SPEC2000 ratio and rate scores. [2011. október 4-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2015. február 24.)
6. Godson-T Architecture. [2013. április 13-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2011. augusztus 29.)

Források

További információk

• Lemote Online Store^{[halott link]}
• Loongson Technology Co., Ltd.
• Jiangsu Lemote Tech Co., Ltd.
• BLX IC Design
• STMicroelectronics Loongson-2E Datasheet 2007-04-26 Archiválva 2015. február 25-i dátummal a Wayback Machine-ben
• STMicroelectronics Loongson-2F Datasheet 2008-07-28 Archiválva 2015. február 25-i dátummal a Wayback Machine-ben
• STMicroelectronics Loongson-2F/LP Datasheet 2009-01-30 Archiválva 2015. február 25-i dátummal a Wayback Machine-ben
• ICT.CAS: Loogson-3A Datasheet (chinese nyelven), 2011. január 25. [2012. március 31-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2011. augusztus 23.)
• Efficient Binary Translation System with Low Hardware Cost
• Wei-Wu Hu, Fu-Xin Zhang, Zu-Song Li (2005. március 1.). „Microarchitecture of the Godson-2 Processor”. Journal of Computer Science and Technology 20 (2), 243–249. o. [2014. május 2-i dátummal az eredetiből archiválva]. DOI:10.1007/s11390-005-0243-6. ISSN 1860-4749. (Hozzáférés: 2014. április 13.)

Kapcsolódó szócikkek

• MIPS-architektúra, Loongson processzor

• Informatikai portál • összefoglaló, színes tartalomajánló lap