第六代龍芯探秘：將用28nm制程制作
時(shí)間：2010-08-30 09:51:41
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[導(dǎo)讀]據(jù)龍芯處理器的首席架構(gòu)設(shè)計(jì)師，中科院計(jì)算技術(shù)研究所（ICT）的胡偉武教授透露，2011年龍芯將推出數(shù)款基于65nm制程的產(chǎn)品，同時(shí)下一代龍芯處理器則將采用28nm制程進(jìn)行制作。胡偉武同時(shí)透露他們將推出一系列龍芯新產(chǎn)品
據(jù)龍芯處理器的首席架構(gòu)設(shè)計(jì)師，中科院計(jì)算技術(shù)研究所（ICT）的胡偉武教授透露，2011年龍芯將推出數(shù)款基于65nm制程的產(chǎn)品，同時(shí)下一代龍芯處理器則將采用28nm制程進(jìn)行制作。胡偉武同時(shí)透露他們將推出一系列龍芯新產(chǎn)品，其型號(hào)包括一款服務(wù)器用，內(nèi)部設(shè)置有向量處理器單元的龍芯產(chǎn)品。
龍芯3B處理器：
自從2001年推出龍芯第一代架構(gòu)之后，龍芯目前已經(jīng)發(fā)展到了第六代產(chǎn)品。胡偉武并在最近舉辦的HotChips會(huì)展上就龍芯系列最新產(chǎn)品：龍芯3B做了演示。這款處理器采用8核設(shè)計(jì)，工作頻率高至1GHz，采用意法半導(dǎo)體公司的65nm制程技術(shù)制作，耗電量為40W。這款處理器于今年五月份完成流片設(shè)計(jì)，將于今年9月份開(kāi)始量產(chǎn)，處理器核心的面積為300平方毫米，浮點(diǎn)運(yùn)算能力為128GFLOPS。
龍芯3B的核心部分是采用64bit設(shè)計(jì)的464V核心，核心兼容MIPS指令集，該核心的亂序執(zhí)行管線每時(shí)鐘周期可執(zhí)行完成4條指令，另外還可以支持200條可模擬Intelx86運(yùn)行的指令。至于464V中的字母“V”，則代表這款龍芯內(nèi)部加入了向量處理器單元。
464V核心在前一代核心采用的64bit浮點(diǎn)運(yùn)算單元的基礎(chǔ)上，添加了一套256bit的SIMD向量處理器單元，該單元內(nèi)含8個(gè)64bit地址計(jì)算器，同時(shí)設(shè)計(jì)者還為這款芯片設(shè)計(jì)了接口單元，以便預(yù)定義好的數(shù)據(jù)能被傳送到芯片中進(jìn)行處理。
胡教授并沒(méi)有透露有關(guān)這款產(chǎn)品性能方面的較多信息。不過(guò)他稱運(yùn)行在1GHz頻率下的這款處理器核心，可以以100FPS的幀速率解碼1080p分辨率格式的H.264視頻。他還表示這個(gè)性能是根據(jù)FPGA原型機(jī)的實(shí)際運(yùn)行狀況和RTL模擬軟件的模擬結(jié)果推測(cè)出來(lái)的。
目前龍芯3B芯片還處于晶圓測(cè)試的階段，還沒(méi)有生產(chǎn)出封裝后的實(shí)際產(chǎn)品。
胡教授還介紹了可應(yīng)用龍芯3B處理器的幾種系統(tǒng)，這些系統(tǒng)可以用來(lái)組成大型并行計(jì)算系統(tǒng)。今年早些時(shí)候，深圳曙光公司曾使用基于Intel和Nvidia公司的芯片產(chǎn)品成功組建了一部千兆級(jí)超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，而據(jù)稱其下一代超級(jí)計(jì)算機(jī)會(huì)采用16核設(shè)計(jì)的龍芯3C產(chǎn)品構(gòu)建。
胡教授還暗示稱采用龍芯處理器的超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有望突破千兆次運(yùn)算的壁壘，這樣由中國(guó)大陸自行設(shè)計(jì)的超級(jí)計(jì)算機(jī)便可首次躋身全球前500強(qiáng)超級(jí)計(jì)算機(jī)的前排行列。不僅如此，這款服務(wù)器芯片產(chǎn)品還有望在高端嵌入式系統(tǒng)上取得成功。
龍芯2H3C處理器
此外，胡教授還表示開(kāi)發(fā)小組計(jì)劃明年底前推出龍芯2H處理器產(chǎn)品，這是一款集成了GPU,內(nèi)存控制器和一整套外設(shè)功能的單芯片產(chǎn)品。另外到2012年，開(kāi)發(fā)小組還會(huì)推出一款16核設(shè)計(jì)的龍芯3C處理器產(chǎn)品。
有關(guān)第六代龍芯的外界質(zhì)疑和分析：
這次有關(guān)龍芯的消息發(fā)布在HotChips會(huì)展上可謂掀起了軒然大波，胡教授發(fā)表有關(guān)的演說(shuō)介紹之后，許多與會(huì)者紛紛就龍芯提問(wèn)。不過(guò)包括Insight64的分析師NathanBrookwood在內(nèi)，有不少業(yè)內(nèi)人士對(duì)大陸是否有能力完成這項(xiàng)雄心勃勃的產(chǎn)品推出計(jì)劃表示懷疑，尤其是在大陸如何保證28nm制程芯片產(chǎn)品的生產(chǎn)方面，持懷疑論者特別多。
等8核的龍芯3B處理器上市時(shí)，AMD都已經(jīng)開(kāi)始銷售12核服務(wù)器處理器產(chǎn)品了。而Intel最近則在HotChips會(huì)展上介紹了其基于32nm制程的Westmere-EX處理器，這款處理器采用10核設(shè)計(jì)，支持超線程技術(shù)，而且支持諸多安全和虛擬技術(shù)，產(chǎn)品很快便會(huì)投向市場(chǎng)。
28nm制程下一代龍芯的代工方之謎：
這些來(lái)自中國(guó)大陸的處理器設(shè)計(jì)者們計(jì)劃跳過(guò)45nm制程，直接使用28nm制程技術(shù)制造其下一代處理器產(chǎn)品。胡教授略顯樂(lè)觀地預(yù)測(cè)稱他們的28nm產(chǎn)品原型機(jī)將于明年4月份制成，不過(guò)實(shí)際的產(chǎn)品則需要等到2012年才有望推出。不過(guò)目前尚不清楚大陸的處理器設(shè)計(jì)公司到哪里才能尋求到28nm制程技術(shù)的工廠代工服務(wù)支持.據(jù)胡教授表示，他們目前的主要代工方為意法半導(dǎo)體公司，而臺(tái)積電則是“第二代工商”。
按早先的計(jì)劃，臺(tái)積電公司有望于明年生產(chǎn)出為信立和Altera等公司代工的28nm制程芯片產(chǎn)品，不過(guò)目前我們還不清楚新款龍芯會(huì)不會(huì)交給這家臺(tái)灣的芯片代工廠生產(chǎn)。
意法半導(dǎo)體公司與中國(guó)大陸多年以來(lái)一直保持著良好的合作關(guān)系。1990年代初，意法半導(dǎo)體公司曾與深圳電子集團(tuán)公司商討在中國(guó)南部地區(qū)興建一處高級(jí)芯片廠的合作計(jì)劃，不過(guò)這項(xiàng)計(jì)劃一直處于“只聞樓梯響不見(jiàn)人下來(lái)”的狀態(tài)。
政府與龍芯：
據(jù)胡教授表示，大陸政府過(guò)去5年內(nèi)已經(jīng)向16個(gè)高科技項(xiàng)目投資了100億美元。胡教授現(xiàn)為人大代表，同時(shí)還是中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所的教授。據(jù)介紹這些高科技項(xiàng)目涉及的范圍包括太空科技和解決水源污染等問(wèn)題。不過(guò)，他表示這些投資的重頭部分則被投放到了自主研發(fā)的處理器和操作系統(tǒng)等項(xiàng)目上面。
龍芯處理器的立項(xiàng)歷史可追溯到進(jìn)10年以前，當(dāng)時(shí)中國(guó)政府正在制定第10個(gè)五年計(jì)劃。據(jù)稱這項(xiàng)處理器研發(fā)計(jì)劃已經(jīng)達(dá)到了國(guó)家最新一輪五年計(jì)劃的有關(guān)目標(biāo)要求，其目標(biāo)是開(kāi)發(fā)出一系列臺(tái)式機(jī)服務(wù)器用處理器產(chǎn)品。
在下一個(gè)十年期，也就是中國(guó)政府的第12和第13個(gè)五年計(jì)劃期中，中國(guó)的有關(guān)目標(biāo)將是在國(guó)內(nèi)建立一整套芯片制造銷售的產(chǎn)業(yè)鏈。
龍芯3B處理器：
自從2001年推出龍芯第一代架構(gòu)之后，龍芯目前已經(jīng)發(fā)展到了第六代產(chǎn)品。胡偉武并在最近舉辦的HotChips會(huì)展上就龍芯系列最新產(chǎn)品：龍芯3B做了演示。這款處理器采用8核設(shè)計(jì)，工作頻率高至1GHz，采用意法半導(dǎo)體公司的65nm制程技術(shù)制作，耗電量為40W。這款處理器于今年五月份完成流片設(shè)計(jì)，將于今年9月份開(kāi)始量產(chǎn)，處理器核心的面積為300平方毫米，浮點(diǎn)運(yùn)算能力為128GFLOPS。
龍芯3B的核心部分是采用64bit設(shè)計(jì)的464V核心，核心兼容MIPS指令集，該核心的亂序執(zhí)行管線每時(shí)鐘周期可執(zhí)行完成4條指令，另外還可以支持200條可模擬Intelx86運(yùn)行的指令。至于464V中的字母“V”，則代表這款龍芯內(nèi)部加入了向量處理器單元。
464V核心在前一代核心采用的64bit浮點(diǎn)運(yùn)算單元的基礎(chǔ)上，添加了一套256bit的SIMD向量處理器單元，該單元內(nèi)含8個(gè)64bit地址計(jì)算器，同時(shí)設(shè)計(jì)者還為這款芯片設(shè)計(jì)了接口單元，以便預(yù)定義好的數(shù)據(jù)能被傳送到芯片中進(jìn)行處理。
胡教授并沒(méi)有透露有關(guān)這款產(chǎn)品性能方面的較多信息。不過(guò)他稱運(yùn)行在1GHz頻率下的這款處理器核心，可以以100FPS的幀速率解碼1080p分辨率格式的H.264視頻。他還表示這個(gè)性能是根據(jù)FPGA原型機(jī)的實(shí)際運(yùn)行狀況和RTL模擬軟件的模擬結(jié)果推測(cè)出來(lái)的。
目前龍芯3B芯片還處于晶圓測(cè)試的階段，還沒(méi)有生產(chǎn)出封裝后的實(shí)際產(chǎn)品。
胡教授還介紹了可應(yīng)用龍芯3B處理器的幾種系統(tǒng)，這些系統(tǒng)可以用來(lái)組成大型并行計(jì)算系統(tǒng)。今年早些時(shí)候，深圳曙光公司曾使用基于Intel和Nvidia公司的芯片產(chǎn)品成功組建了一部千兆級(jí)超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，而據(jù)稱其下一代超級(jí)計(jì)算機(jī)會(huì)采用16核設(shè)計(jì)的龍芯3C產(chǎn)品構(gòu)建。
胡教授還暗示稱采用龍芯處理器的超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有望突破千兆次運(yùn)算的壁壘，這樣由中國(guó)大陸自行設(shè)計(jì)的超級(jí)計(jì)算機(jī)便可首次躋身全球前500強(qiáng)超級(jí)計(jì)算機(jī)的前排行列。不僅如此，這款服務(wù)器芯片產(chǎn)品還有望在高端嵌入式系統(tǒng)上取得成功。
龍芯2H3C處理器
此外，胡教授還表示開(kāi)發(fā)小組計(jì)劃明年底前推出龍芯2H處理器產(chǎn)品，這是一款集成了GPU,內(nèi)存控制器和一整套外設(shè)功能的單芯片產(chǎn)品。另外到2012年，開(kāi)發(fā)小組還會(huì)推出一款16核設(shè)計(jì)的龍芯3C處理器產(chǎn)品。
有關(guān)第六代龍芯的外界質(zhì)疑和分析：
這次有關(guān)龍芯的消息發(fā)布在HotChips會(huì)展上可謂掀起了軒然大波，胡教授發(fā)表有關(guān)的演說(shuō)介紹之后，許多與會(huì)者紛紛就龍芯提問(wèn)。不過(guò)包括Insight64的分析師NathanBrookwood在內(nèi)，有不少業(yè)內(nèi)人士對(duì)大陸是否有能力完成這項(xiàng)雄心勃勃的產(chǎn)品推出計(jì)劃表示懷疑，尤其是在大陸如何保證28nm制程芯片產(chǎn)品的生產(chǎn)方面，持懷疑論者特別多。
等8核的龍芯3B處理器上市時(shí)，AMD都已經(jīng)開(kāi)始銷售12核服務(wù)器處理器產(chǎn)品了。而Intel最近則在HotChips會(huì)展上介紹了其基于32nm制程的Westmere-EX處理器，這款處理器采用10核設(shè)計(jì)，支持超線程技術(shù)，而且支持諸多安全和虛擬技術(shù)，產(chǎn)品很快便會(huì)投向市場(chǎng)。
28nm制程下一代龍芯的代工方之謎：
這些來(lái)自中國(guó)大陸的處理器設(shè)計(jì)者們計(jì)劃跳過(guò)45nm制程，直接使用28nm制程技術(shù)制造其下一代處理器產(chǎn)品。胡教授略顯樂(lè)觀地預(yù)測(cè)稱他們的28nm產(chǎn)品原型機(jī)將于明年4月份制成，不過(guò)實(shí)際的產(chǎn)品則需要等到2012年才有望推出。不過(guò)目前尚不清楚大陸的處理器設(shè)計(jì)公司到哪里才能尋求到28nm制程技術(shù)的工廠代工服務(wù)支持.據(jù)胡教授表示，他們目前的主要代工方為意法半導(dǎo)體公司，而臺(tái)積電則是“第二代工商”。
按早先的計(jì)劃，臺(tái)積電公司有望于明年生產(chǎn)出為信立和Altera等公司代工的28nm制程芯片產(chǎn)品，不過(guò)目前我們還不清楚新款龍芯會(huì)不會(huì)交給這家臺(tái)灣的芯片代工廠生產(chǎn)。
意法半導(dǎo)體公司與中國(guó)大陸多年以來(lái)一直保持著良好的合作關(guān)系。1990年代初，意法半導(dǎo)體公司曾與深圳電子集團(tuán)公司商討在中國(guó)南部地區(qū)興建一處高級(jí)芯片廠的合作計(jì)劃，不過(guò)這項(xiàng)計(jì)劃一直處于“只聞樓梯響不見(jiàn)人下來(lái)”的狀態(tài)。
政府與龍芯：
據(jù)胡教授表示，大陸政府過(guò)去5年內(nèi)已經(jīng)向16個(gè)高科技項(xiàng)目投資了100億美元。胡教授現(xiàn)為人大代表，同時(shí)還是中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所的教授。據(jù)介紹這些高科技項(xiàng)目涉及的范圍包括太空科技和解決水源污染等問(wèn)題。不過(guò)，他表示這些投資的重頭部分則被投放到了自主研發(fā)的處理器和操作系統(tǒng)等項(xiàng)目上面。
龍芯處理器的立項(xiàng)歷史可追溯到進(jìn)10年以前，當(dāng)時(shí)中國(guó)政府正在制定第10個(gè)五年計(jì)劃。據(jù)稱這項(xiàng)處理器研發(fā)計(jì)劃已經(jīng)達(dá)到了國(guó)家最新一輪五年計(jì)劃的有關(guān)目標(biāo)要求，其目標(biāo)是開(kāi)發(fā)出一系列臺(tái)式機(jī)服務(wù)器用處理器產(chǎn)品。
在下一個(gè)十年期，也就是中國(guó)政府的第12和第13個(gè)五年計(jì)劃期中，中國(guó)的有關(guān)目標(biāo)將是在國(guó)內(nèi)建立一整套芯片制造銷售的產(chǎn)業(yè)鏈。
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