在处理器上,不仅中国、美国要自主研发,欧洲也不甘受制于人,法国等10个国家联合组建了欧洲处理器计划(European Processor Initiative :简称EPI),要自己开发高性能CPU。现在EPI首个CPU原型EPAC1.0来了,使用的是RISC-V架构,22nm工艺。
欧洲的EPI处理器计划已经进行了数年,目的之一就是为欧盟的HPC超算开发自己的处理器,不过此前进展缓慢,原型EPAC1.0直到现在才亮相。
EPAC1.0处理器采用了混合架构,CPU内核是SemiDynamics开发的Avispado,基于开源的RISC-V架构,有4个核心,VPU矢量单元则是由巴塞罗那超级计算机中心(西班牙)和萨格勒布大学(克罗地亚)联合开发的。
其他还有L2缓存、STX张量加速器、VRR可变精度计算模块以及法国开发的SerDes网络模块。
从这些单元来看,EPAC1.0处理器的设计还是很先进的,集成了众多专用的加速器,不过实际性能没有曝光。
EPAC1.0处理器使用的是格芯22nm工艺制造的,核心面积只有27mm2,不过频率只有1GHz,应该是测试用的,首批产量只有143个,目前已经跑通程序。
下一代EPAC处理器则会升级12nm工艺,并采用先进的小芯片布局。
中央处理器(central processing unit,简称CPU)作为计算机系统的运算和控制核心,是信息处理、程序运行的最终执行单元。CPU自产生以来,在逻辑结构、运行效率以及功能外延上取得了巨大发展。
CPU出现于大规模集成电路时代,处理器架构设计的迭代更新以及集成电路工艺的不断提升促使其不断发展完善。从最初专用于数学计算到广泛应用于通用计算,从4位到8位、16位、32位处理器,最后到64位处理器,从各厂商互不兼容到不同指令集架构规范的出现,CPU 自诞生以来一直在飞速发展。在计算机体系结构中,CPU 是对计算机的所有硬件资源(如存储器、输入输出单元) 进行控制调配、执行通用运算的核心硬件单元。CPU 是计算机的运算和控制核心。计算机系统中所有软件层的操作,最终都将通过指令集映射为CPU的操作。
自研芯片确实很难,在国内多家研发处理器的公司中,龙芯中科选择的路线有所不同,现在已经全面转向自己的指令集。龙芯高管表示这条路很难走,但好处也是最大的,那就是没人可以“卡我们的脖子。
8月26日,在成都举行的2021成都新经济“双千”发布会产业功能区稳链补链专场活动上,龙芯中科副总裁、龙芯中科(成都)公司总经理杜安利做出如上表态。
杜安利表示,自主研发CPU的核心技术,构建自主创新的产业体系,这条路非常难走,但是走通之后对国家和人民的好处是最大的,因为没有人可以“卡我们的脖子”。
今年7月底,龙芯中科正式发布龙芯3A5000处理器。该产品是首款采用自主指令系统LoongArch的处理器芯片,性能实现大幅跨越,代表了我国自主CPU设计领域的最新里程碑成果。
据介绍,龙芯3A5000处理器是首款采用自主指令系统LoongArch的处理器芯片。LoongArch基于龙芯二十年的CPU研制和生态建设积累,从顶层架构,到指令功能和ABI标准等,全部自主设计,不需国外授权。融合X86、ARM等国际主流指令系统的主要功能特性,实现跨指令平台应用兼容。
较上一代龙芯3A4000处理器,龙芯3A5000处理器在保持引脚兼容的基础上,性能提升50%以上,功耗降低30%以上。
今年4月份,龙芯中科正式发布了自主指令系统架构“Loongson Architecture”,简称为“龙芯架构”或者“LoongArch”,已经通过了国内第三方知名知识产权评估机构的评估。
LoongArch包括基础架构部分,以及向量扩展LSX、高级向量扩展LASX、虚拟化LVZ、二进制翻译LBT等扩展部分,总共接近2000条指令,同时不包含龙芯此前使用的MIPS指令系统。
龙芯中科从2020年起新研的CPU,均支持LoongArch。