龙芯（英语：Loongson，旧称Godson[1]）是由中国科学院计算技术研究所、龙芯中科、神州龙芯等机构、公司所设计的一系列各种晶片（包括通用中央处理器、SoC、微控制器、晶片组等），采用MIPS、LoongISA、LoongArch精简指令集架构，由MIPS科技公司授权使用MIPS指令集[2]。龙芯1号系列为嵌入式领域晶片。龙芯2号系列速度最高为1GHz，用于客户端、工控等低中端领域。龙芯3号系列于2010年推出成品，用于桌面、伺服器、超算、工控、嵌入式终端等领域。
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晶片
龙芯一号于2000年开始研制，2001年8月19日龙芯一号逻辑设计在FPGA平台上运行起来。这一天被定为龙芯的生日。2002年9月28日正式发布投产成功。龙芯一号整体的性能低于Intel奔腾II。[4]为了纪念胡伟武的导师夏培肃从事电脑事业50周年，龙芯一号被命名为“夏50”。[5]
考虑到专利授权原因，这一代的龙芯没有实现MIPS的四个不对齐内存访问指令（US4814976A）。2007年后，龙芯正式购买了MIPS授权，才解决了这一问题。
2010年4月，中国科学院与北京市共同组建的龙芯中科有限公司在中关村环保园建立了龙芯产业园。公司成立后，龙芯调查市场，重新建立了低端嵌入式产品线——龙芯1号。
2011年左右，龙芯中科研发了一款面向嵌入式市场的处理器龙芯1A。于2012年提供产品，可作为龙芯其他处理器的桥片。龙芯1B在嵌入式处理器研发上继续做减法，于2011年流片成功，先于龙芯1A，这是龙芯中科第一次从全系统的角度来考虑降低成本的晶片。
此后龙芯中科于2013年针对指纹生物识别应用推出了龙芯1C，2018年针对超人智慧锁研发了1C101晶片。2014年龙芯与三川智慧合作，为智慧水表、气表、量热表定制的一款超声波计量专用晶片龙芯1D。
龙芯1G是用于苏州上声音响的一款音响专用晶片。2015年新研的龙芯1H晶片针对石油钻探领域随钻测井应用设计，设计目标是175摄氏度超高温工作条件下的长时间可靠运行。于2017年4月发布。目前，龙芯1H已经在长庆油田得到了应用。
除此之外，1号系列中还有1E、1F系列的龙芯航天专用抗辐照处理器、1J抗辐照单片机晶片。[6]。
龙芯2号系列最初的版本是用0.13微米制程技术，均为64位处理器，早期的型号是4发射乱序执行的64位GS464系列微架构，后来新出的处理器升级为采用GS464E微架构。龙芯2K1000处理器是集成双发射乱序执行的GS264微架构的64位双核处理器。
龙芯3号处理器开始进行了多核处理器架构设计[7]，均为64位多核处理器。
龙芯7A1000桥片是龙芯3号处理器的第一款晶片组产品，目标是替代AMD RS780(E)+SB710 晶片组，为龙芯处理器提供南北桥功能。
作为龙芯下一代晶片的配套桥片，龙芯7A2000是龙芯7A1000的升级版。相对于7A1000，7A2000的PCIe控制器代码龙芯计划自己编写，且为PCIe Gen3。采用的28nm工艺，GPU为自研GPU。
除了龙芯1号、2号、3号三个系列的处理器，在龙芯的发展过程中还开发了一些实验型的处理器，并没有量产，有些甚至没有流片。
龙芯处理器在发展过程中，一度想要用做超算处理器，开发一款64核的众核处理器，命名为Godson-T。Godson-T由计算所先进微系统研究组研发，2008年已经在进行RTL验证在2008年12月开始RTL代码编写。2010年5月，GodSon-T的原型晶片16核GodSon-TI交付流片，采用130纳米工艺。2010年10月17日，调试成功。由于龙芯将研发重点重新转向提高处理器单核性能，Godson-T处理器研发中止。[8]
为了实现对现有生态的兼容，龙芯3A系列实现了针对x86指令和arm指令的二进制翻译指令。在研发过程中，由于知识产权和专利等原因而无法使用x86指令集，龙芯开发了使用x86指令集的处理器原型Godson-X。它与x86兼容，并支持英特尔MMX 指令，SSE指令集和x87浮点指令。[8]
中科龙梦（现更名为航天龙梦）使用早期的龙芯1号的IP核，开发了龙梦一号SOC，用于税控机（Fiscalcontroller register）。[8]该税控 SoC 专用晶片以“龙芯1”处理器核作为MCU，采用AHB（the Advanced High performance Bus）＋APB（the Advanced Peripheral Bus）为片上总线。 [9] [10]
此外，还有神州龙芯根据龙芯2号设计的一款SOC晶片GS32I。[8]
核心
- GS1xx:基本的嵌入式MIPS32内核和硬件分割器。3- (GS132)或者5- (GS132E)级管线。
- GS2xx:高端嵌入式MIPS32（GS232/GS232E）或MIPS64（GS264）内核。
- GS232:具有最大500 MHz的5级流水线。L1＝16KB。GS 232主要用于龙芯一号产品。
- GS232E/GS264:具有最大1000 MHz的10级流水线。L1=16 KB，L2=4 MB共享。这个核心有故障问题。
- GS464:具有四路超标量支持的MIPS64内核[12]。该设计源自龙芯2F处理器[13]。它首先广泛用于龙芯3A处理器，然后也用于龙芯2系列[12]。
- GS464:支持MIPS64 R2+LongMMI（2E和2F两种不同版本）
- GS464V:2010年首次与龙芯3B一起推出，是一款具有矢量功能的GS464。
- GS464E:这个是GS464的改进版本[14]。在发现GS464处理器存在缺陷后，开发工作于2012年开始[13]。核心有多项改进，包括更大的缓存和更好的分支预测等，并且得到了更好的优化[13]。核心被扩展为支持LoongISA（除了MIPS64 R2架构之外）[14]。
- GS464EV:是GS464系列的发展，首次在3A4000处理器被使用。
- LA464:是GS464的开发，以支持LoongArch。虽然3A5000的初始核心是GS464，但由于指令集不兼容，龙在2021的文档中将3A5000核心重命名为LA464。
所有龙芯核心都是字节顺序。
有网站论坛注意到，龙芯微架构的命名不一致，不同的产品都有相同的处理器内核，尽管指令集可能不完全兼容。
晶片基本资讯
软件生态
应用
参考文献
标注
另见
外部链接
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