试着科普一下龙芯[转贴]

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James

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去年写的关于龙芯的科普文章,现在龙芯二号出来了,看看怎么样

俺自己深入地看了些东西,发现以前对芯片业包括龙芯在内有些错误的理解。下面总结一下,希望能帮助大家了解得更好些。以下文字中,自己总结推测的很多,有错误是很正常的,反正是非正式的。

一。龙芯的性能到底怎么样?
CPU的性能取决于几个东西,一是逻辑设计,二是物理定制布线,三是最后流片加工的工艺。
龙芯最后是送到台积电去用0.18微米的工艺做的,这个是比较先进的,所以芯片体积小,发热低,可能是这个工艺的效果,并不是龙芯研发人员的刻意而为。

在物理定制上,龙芯依靠EDA工具自动布线,开发省事,但是导致主频不高。Intel或者AMD并不是自动布线,而是在定制时候用大量人力进行了非常细致的优化,才能做到1G以上的主频,比龙芯的200M高好几倍。而且龙芯说的266M是最高主频,P4等芯片一般谈的是工作主频,要是超频,再高个一倍很可能。
逻辑设计上,龙芯并不是特别落后,有很多如“超流水线”、“精确例外”等等概念,基本是跟得上CPU设计的主要潮流。他们设计完以后的FPGA验证芯片已经可以和486差不多水平。经过物理定制后性能当然会提高好几倍,达到PII的水平完全可以预期。但是他们的设计也有很大提高余地,Alpha芯片用0.35的工艺就可以做到600M的主频,很大原因是设计上非常先进。
总的来讲,龙芯在0.18微米的工艺上算是性能比较差的CPU,主要是物理布线没有进行全定制。达到PII水平完全是应当的,没什么可吹的。所以提高的余地非常大。

二。龙芯能用来干什么?
CPU有各种各样的分类法。有人说龙芯是通用芯片,有人说它是非X86芯片。龙芯是能当服务器的CPU的,这个是嵌入式芯片做不到的,所以它的意义非常大,比以前开发出来的嵌入式芯片“方舟-1”要厉害,技术上难度不可同日而语。龙芯也能当嵌入式芯片,而且是大材小用,完全胜任,造DVD,路由器都足够了。但是服务器才是真正的用武之地。
龙芯造出的服务器可以肯定是用Linux的,性能比大伙实验室里摆的旧工作站多半要好,从实用的角度讲已经不差了。软件上,Linux能干的事情也很多,甚至看起来也可以和Windows差不多,对于大多数用户而言可以做到好用管用。当然龙芯的指令集是MIPS,和PC的x86完全不同,所以龙芯不能装Windows操作系统。但是龙芯支持的机器可以模拟Windows指令,间接支持Windows 程序是完全可以的。 所以龙芯也可能会用来造PC。只要Microsoft愿意,他们甚至可以很快开发出龙芯上的windows。

三。龙芯这个成果到底厉害在什么上?
上面说了,龙芯的性能没什么可吹的,甚至是不太好的。

那么它到底厉害在什么上面?
一是花钱少。1000万的研究经费,不到40人,搞出了PII水平的CPU,这绝对是个非常了不起的事情。俄国的不知道花了多少钱,美国类似的芯片花多一百倍的钱也不希奇。
二是学习研究水平高。一些从来没有经验的人一年多就从无到有干出来了,而且三个方案全部成功。这个学习速度是非常了得的。有经验的开发队伍还经常要流几次片才成,他们一次就全成了。
三是形成了开发体系。这个队伍等于是研制CPU的各个过程都跑了一遍,中间有不计其数的困难。跑完以后,设计CPU对他们来说就没有什么神秘的了。以后再来设计CPU,就用这个开发体系往上套,很多第一次跑时面对的困难自然就解决了,不会成为问题卡住。至于嵌入式CPU更是小菜。国家有时候花好几万美元一片的价钱去买一些这类关键芯片搞卫星导弹,人家还不卖。今后这些开发人员传帮带出书搞培训,芯片人才数量大爆发,自己造不成问题。

四。龙芯的市场前景如何?
干出东西来了,很多人说龙芯竞争不过外国芯片,最后市场上搞不出名堂,还是没用。这个是对国家的决心不了解。
首先有许多关键部位除非没有国产CPU,否则一定是会用国产CPU的。这一块的数量可能远远超出很多人的想象。国防,电子政务摊开来规模万亿人民币也不止。也不要把高层人士想成卖国贼,有管用的国产的东西,是会用在关键的地方的,关键是真要管用。后续研发资金可以说是无穷无尽。
除了政府采购,在市场上也是非常有前景的。中国众多的家电厂电子设备厂用的嵌入式芯片不计其数,基本是买国外的。而且大部分是被人家暴利了的。日本人卖的小家电芯片,价钱比成本高个五六倍稀松平常,其实也没有什么了不起的技术,就是欺中国连这也不会造。龙芯以及国内其它一些有水平的嵌入式芯片出来竞争了,结果是什么完全可以预料得到。价钱降个几倍是一定的了。最后市场份额到底被国产芯片抢去多少难说,反正没有什么特别能让外国芯片大包干的因素。这也就是计算所所长李国杰说的意思,计算所出技术培养人才,并不是自己跑出来成立一个公司大造芯片,而是用技术支持一大堆或大或小的公司,带动几百亿的产值。
在最不利的PC或服务器市场上,Intel还是有很大优势。
但是龙芯必竟是个可以用得上的东西,如果Intel太黑,那用户用龙芯完全可以。现在国内的Intel CPU报价太高,新出的片子高出成本约十倍,老片子降了价也还是高出成本很多。中国要想搞普及PC或者服务器,价钱绝对是个很重要的因素。现在用龙芯造出一个极便宜的机器技术上没有太大难度,就象沃尔马正在卖的Lindows 机一样,199$,肯定比这还便宜。功能基本上可以让全国人进入计算机网络时代了。
在高性能PC和服务器上,龙芯还不行。可是真要是从市场上搞来了钱,开发上跟上去并不是不可能的,赶超也并非完全没有希望。至少计算所的目标是2005年接近最高水平。
只要政府配合,龙芯,应该说以龙芯为代表的国产芯片业的前景是不容质疑的。搞得好,能让工业自主升级,产生翻天覆地的变化,将产生不弱于袁隆平杂产水稻的效应。这一切,取决于国内芯片设计人员的成长。

五。龙芯系列芯片的技术前景如何?
龙芯一号在技术上是比较差的,但是通过造龙芯一,计算所有了一支特别能战斗的开发队伍。这支队伍的素质从任何角度说都是一流的。在完全没有基础的情况下都能迅速开发出龙芯一号来,以后龙芯二号三号的陆续出现不会令人们惊奇。
龙芯二号在逻辑设计上将是国际一流水准了,这上面可以最快赶上国际先进水平。其标志是达到PIII的水平,离国际水平差距由五年变三年。
龙芯三号估计要拼物理全定制,这个再突破了那就是完全国际水平了,目标应该不仅是P4而是要超过P4接近那时Intel的最新产品。
在技术上,龙芯的成功可以迅速打破芯片设计的神秘感。破除了神话,人们有了信心敢于投入,取得成果并不是象某些人以为不可能的。
估计计算所和中国科大会最先进入培养人才的大计划中。计算所扩大招生,考研报名人数大增是可以预见的。
 
龙芯刺痛了谁的神经?

多年来,中国人一直就为自己在信息领域里的落后感到无奈,对不能掌握核心技术感到痛心,也知道这样的现状是非常危险的,非常担心国防安全。

在这样的情况下,国内出现了几种对待这些核心技术的不同态度,不可否认的是,很多人被微软与intel的强大给威慑住了,害怕了,是去了自信心,因为微软与intel的宣传实在厉害,可以说是铺天盖地,挂在嘴边不离口的就是拥有世界最多最优秀的顶尖人才,每年的研发投入都超过几十上百亿美元,所作的东西是世界上最好的,有我就行了,你们大家就用我的行了,想自己研究就瞧瞧自己的口袋、照照镜子,行吗?毫无疑问,这个垄断联盟通过多种途径塑造自己不可战胜的神话。

如微软的不断升级,他的体积从几张360K的软盘,一直到现在满满的一张光盘,提微软的软件体积不断增大除了不断的升级赚了很多钱,还起到了一个震慑对手的作用,尤其是把我国的软件人员给吓住了,一听说让自己开发操作系统,首先想到的是:操作系统,庞然大物也,我国资金这么紧张,肯定不行,搞不出来。但是稍微留心一下会发现通常微软的软件体积是其他软件的几倍甚至几十倍,但他的软件的性能却不是最好的,他声称支持几千几万种设备,但大多用过windows的用户却发现象显卡,声卡,打印机等最常用的外设不得不自己另外安装驱动程序,他支持的设备绝大多数已经过时了,早就没有人用了。一套OFFICE占硬盘上几百兆,而WPS2000几十兆,CCED2000不到2兆就完成了他90%的功能。WINDOWS拥有几百兆大小的DLL文件,但是在其下运行的应用软件还得编写自己的DLL文件。WIN98的体积是WIN95的5、6倍,只有个别的软件必须在98下运行,象那些赫赫有名的CAD,3DS等对系统的依赖就很小。1M的小浏览器能浏览的网站比70M的IE5也不少几个,效果也不差多少。

还有号称不断翻番,符合什么定律的intel的cpu的发展,这几年来,其号称的频率越来越高,早的就不说了,从他的奔腾开始,号称的频率不断的增加,从66M到现在的2G、3G(1G=1000M),技术也不断的进步,据说前进了好几代,可是我特意使用一个计算圆周率的程序,测试了几款常用的intel的CPU,看看计算52万位圆周率的时间,本想对比一下5/100的机器,结果程序不能运行。

结果如下:

PII350,16M内存 时间2分42秒(162秒);PII赛杨1.1G(128M) 时间1分25秒(85秒);PIII(P3)1G() 时间1分2秒(62秒);PIV(p4)2G(256M) 时间44秒

可以看出2000M的P4的计算速度比350M的P2频率提高了6倍,速度只快了3倍,这样的结果也许可以解释,为什么大家感觉不出P4的性能厉害了,而一些人偏偏使用这样的理由来贬低龙芯,说什么:“我用2G的p4都感觉很慢,你弄个破266的龙芯,有个屁用?”有人批评说龙芯是吹牛,可是真正整天吹牛的不是龙芯,而是微软与intel的联盟。

话说回来,现在是市场经济,商业经济,吹牛经济,凭什么只能让别人吹牛,中国人就不能夸夸自己的成绩?一些人一边批评“酒好不怕巷子深”,一边却要用这样的话来压中国人作广告,很不应该。要知道与龙芯作性能对比的那个1997年的工作站,价格达到19万元,龙芯的性能与之相当,这样的东西怎么能说是垃圾?人家现在还继续卖呢。

我认为龙芯的出现,首先就打破了中国不能制造cpu的神话,就是几十个30来岁的不信邪的年轻人用了几千万人民币就搞出来了。对此最难受的就是一些将这些核心技术奉为神明的虔诚的美国信徒了,还有一些竞争对手和假洋鬼子,他们对龙芯横挑鼻子竖挑眼,也难怪,这么几个人用了这么少的钱,却取得了突破,与他们心中的差距太大了,多么难以令人理解啊!言辞激烈的网友(我喜欢这样的网友)说他们这些人的表现比死了亲爹还难受。

当然,打破迷信的结果也是很鼓舞人心的,很多网友就感到非常高兴,还有很多人回应要考中科院的研究生,还有人觉得,哦,这么简单,也要拉起几十个人马来搞这个东西。大家对比后发现美国也有很多这样的规模的芯片设计公司嘛,可以看出中国的芯片设计公司确实如雨后春笋般的快速发展。

美国的神话也会不断的在各个领域被打破,龙芯的研发人员最敬佩当年的抗美援朝的英雄,认为他们流血牺牲、不怕困难、敢于斗争、敢于胜利的英雄事迹就打破了美国军队不可战胜的神话。

我对龙芯的前途充满信心,他必将带动一条龙的产业。
 
现在庆功还太早了, AMD花了十几年才能从Intel那里分小半个剩馍.
 
我是充满信心的。长虹等不是很快就占领市场了么?我想道理是一样的。我学微机原理的时候,用的是Z86,希望孩子们用龙芯。
 
我学微机原理是000

BT一下, 缓和一下气氛。不要踩我
 
我没学微机原理用的是苹果机:D
 
cpu制造行业特点是技术密集加规模化,成功的关键不是技术,而是投入程度和市场占有率,没有几百亿投入和20%以上的占有率,注定是亏本生意。目前可能只有微软能威胁一下intel和amd(但是微软对游戏机更感兴趣)。其他的人就算是做出来具有P5的性能的cpu都是没有前途的。
个人意见:龙芯的唯一出路是用并行算法提供服务器芯片组,捆绑linux及配套软件销售给科研单位和大学做科学运算,然后等系统成熟度足够以后再进军商用服务器市场。PC市场目前无法容纳第3家。
 
最初由 Kent以东首帅哥 发布
俺用的第一台电脑是TRS-80, 那是20年前的事了.
100块卖给我如何?
 
最初由 Leo2004 发布
cpu制造行业特点是技术密集加规模化,成功的关键不是技术,而是投入程度和市场占有率,没有几百亿投入和20%以上的占有率,注定是亏本生意。目前可能只有微软能威胁一下intel和amd(但是微软对游戏机更感兴趣)。其他的人就算是做出来具有P5的性能的cpu都是没有前途的。
个人意见:龙芯的唯一出路是用并行算法提供服务器芯片组,捆绑linux及配套软件销售给科研单位和大学做科学运算,然后等系统成熟度足够以后再进军商用服务器市场。PC市场目前无法容纳第3家。

对计算机行业我不懂。不过从当初家电市场的情况看,是日本人的天下,根本没人相信国货能成气候。其实光军品一项,龙芯就大有前途。
 
最初由 Leo2004 发布

100块卖给我如何?
那可是文物啊, 除了蓄电池不可避免地老化和绘图仪耗尽色笔外,主机工作正常, 显示屏也很清楚.
 
我第一次用电脑,是441B III型晶体管计算机. 需要在纸带上打眼;
以后是: PC1500, Apple II, dps-6, Vax, 没硬盘的PC(360K软盘),工作站:Apollo,SGI-Indigo,IBM,sun, Digital Alfa,......
 
龙芯1的主板

2.jpg



龙芯2CPU
Img217172200.jpg
 
最初由 Kent以东首帅哥 发布
俺用的第一台电脑是TRS-80, 那是20年前的事了.

TRS-80 啊!

俺们那时不让用录音机,下课后第一件事就是把500多行的
用Basic写的游戏type进去. 俺后来的输入速度都是那时
打的底.
 
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