首款歐洲也搞自研CPU？RISC-V架構(gòu)、22nm工藝、頻率1GHz你覺(jué)得如何？

在處理器上，不僅中國(guó)、美國(guó)要自主研發(fā)，歐洲也不甘受制于人，法國(guó)等10個(gè)國(guó)家聯(lián)合組建了歐洲處理器計(jì)劃(European Processor Initiative ：簡(jiǎn)稱(chēng)EPI)，要自己開(kāi)發(fā)高性能CPU?，F(xiàn)在EPI首個(gè)CPU原型EPAC1.0來(lái)了，使用的是RISC-V架構(gòu)，22nm工藝。

歐洲的EPI處理器計(jì)劃已經(jīng)進(jìn)行了數(shù)年，目的之一就是為歐盟的HPC超算開(kāi)發(fā)自己的處理器，不過(guò)此前進(jìn)展緩慢，原型EPAC1.0直到現(xiàn)在才亮相。

EPAC1.0處理器采用了混合架構(gòu)，CPU內(nèi)核是SemiDynamics開(kāi)發(fā)的Avispado，基于開(kāi)源的RISC-V架構(gòu)，有4個(gè)核心，VPU矢量單元?jiǎng)t是由巴塞羅那超級(jí)計(jì)算機(jī)中心(西班牙)和薩格勒布大學(xué)(克羅地亞)聯(lián)合開(kāi)發(fā)的。

其他還有L2緩存、STX張量加速器、VRR可變精度計(jì)算模塊以及法國(guó)開(kāi)發(fā)的SerDes網(wǎng)絡(luò)模塊。

從這些單元來(lái)看，EPAC1.0處理器的設(shè)計(jì)還是很先進(jìn)的，集成了眾多專(zhuān)用的加速器，不過(guò)實(shí)際性能沒(méi)有曝光。

EPAC1.0處理器使用的是格芯22nm工藝制造的，核心面積只有27mm2，不過(guò)頻率只有1GHz，應(yīng)該是測(cè)試用的，首批產(chǎn)量只有143個(gè)，目前已經(jīng)跑通程序。

下一代EPAC處理器則會(huì)升級(jí)12nm工藝，并采用先進(jìn)的小芯片布局。

中央處理器(central processing unit，簡(jiǎn)稱(chēng)CPU)作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)算和控制核心，是信息處理、程序運(yùn)行的最終執(zhí)行單元。CPU自產(chǎn)生以來(lái)，在邏輯結(jié)構(gòu)、運(yùn)行效率以及功能外延上取得了巨大發(fā)展。

CPU出現(xiàn)于大規(guī)模集成電路時(shí)代，處理器架構(gòu)設(shè)計(jì)的迭代更新以及集成電路工藝的不斷提升促使其不斷發(fā)展完善。從最初專(zhuān)用于數(shù)學(xué)計(jì)算到廣泛應(yīng)用于通用計(jì)算，從4位到8位、16位、32位處理器，最后到64位處理器，從各廠商互不兼容到不同指令集架構(gòu)規(guī)范的出現(xiàn)，CPU 自誕生以來(lái)一直在飛速發(fā)展。在計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)中，CPU 是對(duì)計(jì)算機(jī)的所有硬件資源(如存儲(chǔ)器、輸入輸出單元) 進(jìn)行控制調(diào)配、執(zhí)行通用運(yùn)算的核心硬件單元。CPU 是計(jì)算機(jī)的運(yùn)算和控制核心。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中所有軟件層的操作，最終都將通過(guò)指令集映射為CPU的操作。

自研芯片確實(shí)很難，在國(guó)內(nèi)多家研發(fā)處理器的公司中，龍芯中科選擇的路線有所不同，現(xiàn)在已經(jīng)全面轉(zhuǎn)向自己的指令集。龍芯高管表示這條路很難走，但好處也是最大的，那就是沒(méi)人可以“卡我們的脖子。

8月26日，在成都舉行的2021成都新經(jīng)濟(jì)“雙千”發(fā)布會(huì)產(chǎn)業(yè)功能區(qū)穩(wěn)鏈補(bǔ)鏈專(zhuān)場(chǎng)活動(dòng)上，龍芯中科副總裁、龍芯中科(成都)公司總經(jīng)理杜安利做出如上表態(tài)。

杜安利表示，自主研發(fā)CPU的核心技術(shù)，構(gòu)建自主創(chuàng)新的產(chǎn)業(yè)體系，這條路非常難走，但是走通之后對(duì)國(guó)家和人民的好處是最大的，因?yàn)闆](méi)有人可以“卡我們的脖子”。

今年7月底，龍芯中科正式發(fā)布龍芯3A5000處理器。該產(chǎn)品是首款采用自主指令系統(tǒng)LoongArch的處理器芯片，性能實(shí)現(xiàn)大幅跨越，代表了我國(guó)自主CPU設(shè)計(jì)領(lǐng)域的最新里程碑成果。

據(jù)介紹，龍芯3A5000處理器是首款采用自主指令系統(tǒng)LoongArch的處理器芯片。LoongArch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)。融合X86、ARM等國(guó)際主流指令系統(tǒng)的主要功能特性，實(shí)現(xiàn)跨指令平臺(tái)應(yīng)用兼容。

較上一代龍芯3A4000處理器，龍芯3A5000處理器在保持引腳兼容的基礎(chǔ)上，性能提升50%以上，功耗降低30%以上。

今年4月份，龍芯中科正式發(fā)布了自主指令系統(tǒng)架構(gòu)“Loongson Architecture”，簡(jiǎn)稱(chēng)為“龍芯架構(gòu)”或者“LoongArch”，已經(jīng)通過(guò)了國(guó)內(nèi)第三方知名知識(shí)產(chǎn)權(quán)評(píng)估機(jī)構(gòu)的評(píng)估。

LoongArch包括基礎(chǔ)架構(gòu)部分，以及向量擴(kuò)展LSX、高級(jí)向量擴(kuò)展LASX、虛擬化LVZ、二進(jìn)制翻譯LBT等擴(kuò)展部分，總共接近2000條指令，同時(shí)不包含龍芯此前使用的MIPS指令系統(tǒng)。

龍芯中科從2020年起新研的CPU，均支持LoongArch。