国产CPU历史性跨越！龙芯推出自主指令系统架构

人民日报客户端

世界互联网大会上展示的龙芯芯片。谷业凯摄

人民日报客户端4月15日消息，记者今天从龙芯中科获悉，龙芯自主指令系统架构（以下简称龙芯架构）的基础架构通过国内第三方知名知识产权评估机构的评估。目前支持该架构的龙芯3A5000处理器芯片已经流片成功，基于新架构的完整操作系统已经在3A5000计算机上稳定运行，这标志着国产自主信息技术体系和产业生态建设取得重要进展。

CPU指令系统是计算机的软硬件界面，是CPU所执行的软件指令的二进制编码格式规范。一种指令系统承载了一个软件生态，如X86指令系统和Windows操作系统形成的Wintel生态、ARM指令系统和Android操作系统形成的AA生态。国外CPU厂商以指令系统作为控制生态的手段，需要获得“授权”才能研制与之相兼容的CPU。指令系统是信息产业的墙基，基于国外授权的指令系统，难以建设自主的信息技术体系和产业生态。

基于二十年的CPU研制和生态建设积累，龙芯中科推出了龙芯架构，包括基础架构部分和向量指令、虚拟化、二进制翻译等扩展部分，近2000条指令，具有完全自主、技术先进、兼容生态三方面特点。

自主性方面，龙芯架构从整个架构的顶层规划，到各部分的功能定义，再到细节上每条指令的编码、名称、含义，均进行自主重新设计；同原有兼容指令系统相比，龙芯架构不仅在硬件方面更易于高性能低功耗设计，而且在软件方面更易于编译优化和操作系统、虚拟机的开发；龙芯架构在设计时还充分考虑了兼容生态需求，融合了国际主流指令系统的主要功能特性，不仅能够确保现有龙芯电脑上应用二进制的无损迁移，而且能够实现多种国际主流指令系统的高效二进制翻译。

据了解，龙芯中科从2020年起新研的CPU均支持龙芯架构。龙芯中科已经在一定范围内发布龙芯架构的基础架构指令系统手册，待完成评估后将在更大范围内发布更完整的龙芯架构指令系统手册。龙芯中科还将联合产业链伙伴在适当的时间建立开放指令系统联盟，在联盟成员内免费共享架构及有关龙芯IP核。