龙芯中科官微介绍，龙芯3A5000处理器主频2.3GHz-2.5GHz，包含4个处理器核心；集成了2个支持ECC校验的64位DDR4-3200控制器，4个支持多处理器数据一致性的HyperTransport 3.0控制器；支持主要模块时钟动态关闭，主要时钟域动态变频以及主要电压域动态调压等精细化功耗管理功能。
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。
国产CPU最新成果
龙芯3A5000处理器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。
据悉，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。
今年4月，龙芯中科官微发文指出，支持龙芯架构的龙芯3A5000处理器芯片已经流片成功。
龙芯中科表示，龙芯3A5000继续使用中国***重大历史事件命名产品代号。龙芯3A5000芯片代号为“KMYC70”，以纪念抗美援朝70周年。基于龙芯3A5000核心的服务器专用芯片龙芯3C5000已经于2021年上半年完成设计并交付流片，芯片代号为“CPC100”，以庆祝建党100周年。
目前，面向信息化应用的龙芯基础版操作系统Loongnix和面向工控及终端应用的龙芯基础版操作系统LoongOS已经发布。统信UOS、麒麟Kylin等国产操作系统已实现对龙芯3A5000的支持。同时，数十家国内知名整机企业、ODM厂商、行业终端开发商等基于龙芯3A5000处理器研制了上百款整机解决方案产品，包括台式机、笔记本、一体机、金融机具、行业终端、安全设备、网络设备、工控模块等。
集微网报道，芯片是信息产业的灵魂，通用CPU更是芯片中的“珠峰”。多年来，中国计算机产业一直被“无芯”难题困扰。最近几年，国产CPU自研力量在慢慢崛起。但放眼庞大的商用市场，仍然是英特尔与AMD的天下。日前，国产自研CPU领军企业龙芯中科宣布其新一代通用CPU 3A5000正式上市，该产品性能实现大幅跨越，即将开启国产自主CPU “好用”新纪元。
基于自主指令集、自主微架构
CPU产业的发展，有三个关键部分，一是芯片设计，二是软件生态建设，三是芯片的生产制造，只有解决了这三个卡脖子环节，我国的自主CPU产业才能真正建立起来。
在芯片设计环节，真正的自主自研绕不开指令集和IP核心。
指令集架构是软件生态的根基，没有自主可控的指令集架构，终将不能免除受制于人的困境。在指令集的设计规范下，微架构是芯片最终的实现根本。CPU的基本组成单元——内核（core）就是由微架构实现而成，真正决定芯片性能、功耗与成本的正是它的微架构。可以说，只有具有微架构研发能力的芯片企业才算得上真正具有了CPU自研能力。
龙芯就是一家从指令集到微架构都自家包揽研发的CPU企业，这也是龙芯引以为傲的自研能力所在。
前不久，正式公布的自主指令架构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。LoongArch吸纳了现代指令系统演进的最新成果，运行效率更高，相同的源代码编译成LoongArch比编译成龙芯此前支持的MIPS，动态执行指令数平均可以减少10%-20%。LoongArch充分考虑兼容生态的需求，融合X86、ARM等国际主流指令系统的主要功能特性，并依托龙芯团队在二进制翻译方面十余年的技术积累创新，实现跨指令平台应用兼容。
7月23日，龙芯中科正式发布首款基于自主指令系统LoongArch的处理器芯片-龙芯3A5000，其中，包括CPU核心、内存控制器及相关PHY、高速I/O接口控制器及相关PHY、锁相环、片内多端口寄存器堆等在内的所有模块均自主设计，且性能实现大幅跨越，直追国际大厂主流产品，代表了我国自主CPU设计领域的最新里程碑成果。
龙芯中科副总裁张戈指出，“目前国内CPU研发主要分两类，一类是完全走自研路线，另一类是采用国外厂商授权内核架构，在此基础上再去做一些消化、吸收、改进并创新。龙芯选择走第一条路线，在设计上，不仅是CPU的IP核，外围的配套IP核、芯片中的每一行源代码，都完全依靠自研开发，没有任何第三方的相关参考代码。”
如果在关键技术上引入其他IP核，虽然降低了设计难度，但对于关键部分的代码所带来的安全隐患将无法把控，这正是自研CPU所看重的自主可控的关键所在。
龙芯3A5000性能大幅跨越 从“可用”走向“好用”
龙芯3A5000处理器主频2.3GHz-2.5GHz，包含4个处理器核心，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。
早在正式上市之前，龙芯3A5000处理器已经在第三方测试机构以及整机合作厂商中广泛测试和验证。测试数据显示，龙芯3A5000处理器在GCC编译环境下运行SPEC CPU2006的定点、浮点单核Base分值均达到26分以上，四核分值达到80分以上。基于国产操作系统的龙芯3A5000桌面系统的Unixbench单线程分值达1700分以上，四线程分值达到4200分以上。上述测试分值已经逼近市场主流桌面CPU水平，在国内桌面CPU中处于领先地位。
张戈表示，“龙芯3A5000处理器的性能表现完全超越了我们自己的预期，已经接近世界主流CPU水平，可以说真正实现了从‘可用’走向‘好用’”。
在复杂文档处理、浏览器打开、3D引擎加速、4K高清软解以及各类业务软件处理等方面，龙芯3A5000电脑性能提升明显，为用户提供了极速的性能体验。
小编亲身操作了一下，基于龙芯3A5000处理器的电脑，与基于英特尔i5处理器的电脑相比，龙芯电脑打开文档的速度甚至要更流畅更快捷一些。不过，张戈的解释显得客观而低调，“这并不是说龙芯3A5000处理器的性能超越了英特尔i5处理器，但可以看出，在龙芯3A5000+国产操作系统+WPS办公软件的协同优化下，在某些性能和使用体验上，基于龙芯3A5000的电脑并不亚于英特尔i5处理器+Win10+Office的水平。”
坚持自主性的龙芯3A5000同时拥有极高的安全性。龙芯3A5000在处理器核内设置了专门机制防止“幽灵（Spectre）”与“熔断（Meltdown）”攻击，并在处理器核内支持操作系统内核栈防护等访问控制机制。龙芯3A5000处理器集成了安全可信模块，支持可信计算体系。龙芯3A5000内置了硬件加密模块，支持商密SM2/3/4及以上算法，其中SM3/4密码处理性能达到5Gbps以上。
龙芯中科还基于龙芯3A5000推出了新一代服务器处理器龙芯3C5000L。龙芯3C5000L通过封装集成了四个3A5000硅片，形成16核处理器。基于龙芯3C5000L的四路64核服务器整机的SPEC CPU2006性能分值可达900分以上，可全面满足云计算、数据中心对国产CPU的性能需求。
进军商用市场，生态建设是关键
从“可用”走向“好用”，龙芯3A5000已经做好了性能上的准备，但面向广大的商业化市场，仅仅实现技术先进性还不够。
要想担起“在市场化条件下实现自主，创造一个独立于Wintel（微软-英特尔）和AA（安卓- ARM）的第三套体系”的重任，生态建设至关重要。
张戈表示，大生态建设包含两部分：技术生态和商业生态。在技术生态建设上，龙芯坚持走开放路线。“指令集开源是大势所趋，X86封闭的架构以及ARM昂贵的授权模式不符合业界越来越开放和自由的产业生态。龙芯将建立基于LoongArch的自主开放的指令集联盟，我们的开放力度将会比RISC-V或ARM更强，不仅指令集还有高性能IP核代码，都会开放给国内同行使用，助力构建生态体系。”
张戈认为，要想把技术生态真正建设好，时下最关键的是要把上层应用开发环境的规范工作做到位。目前，与龙芯3A5000配套的三大编译器GCC、LLVM、GoLang和三大虚拟机Java、JavaScript、.NET均已完成开发。面向信息化应用的龙芯基础版操作系统Loongnix和面向工控及终端应用的龙芯基础版操作系统LoongOS已经发布。从X86到LoongArch的二进制翻译系统LATX已经能够运行部分X86/Windows应用软件。
在商业生态建设上，龙芯也已加速布局，同全产业链企业合作推进。统信UOS、麒麟Kylin等国产操作系统已实现对龙芯3A5000的支持；数十家国内知名整机企业、ODM厂商、行业终端开发商等基于龙芯3A5000处理器研制了上百款整机产品，包括台式机、笔记本、一体机、金融机具、行业终端、安全设备、网络设备、工控模块等；2020年，龙芯中科发起成立了“龙芯生态适配服务产业联盟”，截至目前，已与70余家公司共同组建龙芯生态适配服务产业联盟，实现资源互动。
同时，通过“龙芯杯”大赛、校企共建实验室等形式，助力自主芯片设计人才培养。最近，龙芯又推出LoongArch精简版开源开发平台Chiplab，旨在助力高校学生参与完成处理器芯片全流程设计。目前Chiplab正在清华大学和北京航空航天大学进行试点，并将于今年下半年开始在“百芯计划”高校内大规模推广。
俗话说得好，“没有金钢钻，不揽瓷器活”。如今，龙芯3A5000的上市，让“好用”的国产自研CPU终于填补国内空白，接下来将是龙芯大展身手的时机，国产自研CPU走向真正的商用市场，拭目以待！
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