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到2012年为止龙芯CPU发展历程及实用猜测
文章来源:http://www.mingdiangg.com/    阅读次数:7950次    发布日期:2013-1-14

  最位我国自主研发的CPU龙芯系列又推出新一代处理器:龙芯3B,为八核处理器,配备10颗龙芯3B的高性能计算机系统KD-90也已经问世,具体结果怎么样,请看虚拟主机评测网具体的报道评测。

  根据最新报道,我国自主设计的万亿次高性能计算机KD-90,采用单一机箱,配备了10颗八核龙芯3B处理器,峰值浮点计算能力达到每秒1万亿次。整个超级计算机系统由1个前置服务器、5个计算节点、2个千兆以太网交换机以及监控单元组成。

  其中,前置服务器和计算节点均采用了我国自主设计的龙芯3B八核处理器,主要互连部件采用了自主研发的超多端口千兆以太网交换芯片。

  相比此前一代的的KD-60,KD-90功率为900W,降低了62%。此前,陈国良院士团队成功研制出我国首台基于“龙芯2F”处理器的国产万亿次高性能计算机“KD-50-I”和基于“龙芯3A”四核处理器的国产万亿次高性能计算机KD-60。

  龙芯的发展历程:

  【龙芯1号】

  龙芯1号(英文名称Godson-1)于2002年研发完成,32位,主频 266 MHz。

  【龙芯2号】

  龙芯2号(英文名称Godson-2)于2003年正式完成并发布。

  龙芯2号是64位处理器,主频为300MHz至1000MHz,500MHz版约与1GHz版的Intel Pentium III、Pentium 4拥有相近的效能水平。

  龙芯2号最初版本

  龙芯2号最初的版本是用0.13微米工艺,往后也会使用更精细的工艺。事实上龙芯2号当称为一个系列,过程中经过数次改进,已知的有2、2A、2B、2C、2E、2F等型号,龙芯2号处理器已用于黄羊河公司(YellowSheepRiver,简称:YSR)的低价型Linux台式机:Municator中,最初的售价约为1200元人民币。其电脑皆曾在2006 年3月德国汉诺威CeBIT及6月的台北国际电脑展览会中展出。

  【龙芯2E】

  2006年6月,龙芯2E继成功在法国流片成功后,全世界排名第五位的集成电路生产商--意法半导体公司与中科院计算所签订技术许可协议,购买龙芯2E的生产和全球销售权。意法半导体计划每年销售龙芯芯片1000万片以上。

  2006年9月13日,中国科学家宣布研制成功通用中央处理器芯片龙芯2E。它是一款采用64位MIPSⅢ指令集的RISC处理器,采用90纳米的CMOS工艺,晶体管数目是4700万个,芯片面积是6.8mm×5.2mm。最高主频达到1.0GHz,一般频率是800MHz,功耗大约是5-7瓦。实际运行频率定于660MHz。规格方面,龙芯2E处理器有128KB一级缓存、512KB二级缓存。性能方面,它的单精度浮点运算速度是每秒80亿次,双精度浮点运算速度是每秒40亿次。龙芯2E在1.0GHz主频下,SPEC CPU2000的得分为500分,综合性能达到Pentium III和Pentium 4的水平。

  【龙芯2F】

  龙芯2F与龙芯2E相比,主要有以下几个方面的提高。一是主频提高30%以上,通过频率筛选,将有1GHz以上的产品。二是相同频率下功耗降低40%左右,并增加了很多诸如降频、温度传感器、关闭L2等功耗管理功能。三是集成了更多的系统功能,除了CPU外,还集成了DDR2内存控制器、66MHz PCI/100MHz PCIX控制器、Local IO控制器、GPIO、中断控制器、DMA控制器、部分显示加速等功能,将大幅度降低系统成本。四是封装更小,龙芯2E的封装为35mm*35mm,龙芯2F为27mm*27mm。五是可测性设计(DFT)和可生产性设计(DFM)有明显提高,因此可以降低芯片成本。

  【龙芯2G】

  龙芯2G在设计规格上相当于龙芯3A的单核版。与上一代龙芯2F相比,在二级缓存容量、IO总线带宽,配套桥片性能上都有大幅提升。龙芯2G在1GHz情况下运行稳定,可提供更好地用户体验,并适用于笔记本电脑与瘦客户机等移动与桌面市场。

  【龙芯3A】

  龙芯L3A02中国第一个具有完全自主知识产权的四核CPU,龙芯3号处理器采用的是65nm(纳米)工艺,主频1GHz,晶体管数目4.25亿个, 单颗龙芯3A的最大功耗为15W,理论峰值为16Gflops,每颗CPU单瓦特能效比1.06Gflops/W是目前X86 CPU的2倍以上,达到了世界先进水平。龙芯3号多核CPU系列产品定位服务器和高性能计算机应用。

  龙芯3A集成了四个64位超标量处理器核、4MB的二级Cache、两个DDR2/3内存控制器、两个高性能HyperTransport控制器、一个PCI/PCIX控制器以及LPC、SPI、UART、GPIO等低速I/O控制器。龙芯3A的指令系统与MIPS64兼容并通过指令扩展支持X86二进制翻译。

  【龙芯3B】

  继龙芯3A后,龙芯3号系列处理器的第二代产品——8核龙芯3B处理器已于今年年初流片成功。龙芯公司相关部门正在对该款芯片做进一步的开发和测试工作。预计今年夏天实现量产。

  龙芯3B仍采用65纳米生产工艺,在单个芯片上集成8个增强型龙芯GS464处理器核,它可以与MIPS64兼容,并支持X86虚拟机和向量扩展。在1G主频下可实现128G flops的运算能力。在存储设计方面,龙芯3B最多可同时处理64个访问请求,可提供12.8GB/S的访存带宽。在I/O接口方面,龙芯3B实现2个16位的HyperTransport接口,可提供高达12.8GB/S的IO吞吐能力。八核龙芯3号的芯片对外接口与四核龙芯3号完全一致,两款芯片引脚完全兼容,可实现无缝更换。

  我国首台采用自主设计的“龙芯3B”八核处理器的万亿次高性能计算机“KD-90”,由中国科学技术大学与深圳大学联合研制成功。

  高性能计算机KD-90采用单一机箱,集成了10颗八核龙芯3B处理器,理论峰值计算能力达到每秒1万亿次。系统硬件由1个前置服务器、5个计算节点、2个千兆以太网交换机以及监控单元组成。其中,前置服务器和计算节点均采用了我国自主设计的龙芯3B八核处理器,主要互连部件采用了自主研发的超多端口千兆以太网交换芯片。系统软件以开源软件为主,其中包括针对龙芯3B处理器结构专门优化的数学函数库,以及自主研发的图形化系统监控管理软件,具有兼容性强、易维护、易升级、易使用等特点。

  KD-90的研制依托国家科技重大专项“高性能多核CPU研发与应用”项目的支持,由中科院院士、中国科技大学教授陈国良为负责人的科研团队,历时近一年攻关成功。与基上一代“龙芯”处理器的国产高性能计算机KD-60相比,KD-90系统实现了“三低一高”的特性:成本低于20万元,功耗低于900W,体积降低至0.12平方米,性能高达每秒1万亿次。

  以中科院院士陆汝钤为组长的专家组鉴定后认为,KD-90是我国高性能计算机国产化的又一次重要突破,在编程模型和互联网络等关键技术上达到了世界先进水平。适用于高性能计算教学、大规模科学与工程计算,以及军事科学、国家安全和国民经济建设等领域,应用前景广阔。

  【龙芯3B 1500】

  在核高基项目支持下,龙芯3B 1500处理器流片成功。龙芯3B 1500集成8核向量处理器,32纳米工艺,

  3B 1500硅片面积182.5mm2,支持1.15v-1.3v变压和动态变频。龙芯3B 1500结构及封装引脚基本兼容龙芯3B 1000,性能较龙芯四核3A处理器大幅提升。龙芯3B 1500流片成功,标志着核高基支持任务的技术指标全面完成。

  点评

  通过上面的一系列数据,我们不难发现,其实龙芯CPU还是挺适合虚拟主机服务器的。

  不过关于龙芯系列的处理器由于技术原因还不能大规模量产,而且龙芯系列也非常适合作为虚拟主机服务器的CPU来使用,在技术和成本上相信不比国外的服务器落后,此外,由于是我国自主研发,相信对于安全领域上来说,更能适应企业的安全需求,希望我们能尽早在我们的虚拟主机市场上看到他的身影吧。

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