龙芯处理器架构秉承***的性能功耗比，以最小的功耗提供***的性能一直是设计的目标。依此准则设计了一系列龙芯处理器，从32位计算技术到64位计算技术，从单发射到四发射，从简单的访存管理到多级CACHE管理，从定点指令到浮点指令，从多媒体指令到DSP指令，从单核到多核，从单纯的处理器到集成北桥的处理器到SOC芯片，如今的龙芯处理器可支持从低端嵌入式应用到高端嵌入式应用，从桌面应用到高性能服务器应用的广泛领域。
从单核到多核处理器架构：
无论是在学术界还是在产业界，高性能处理器采用多核结构已成为不可逆转的趋势。龙芯的多核架构采用了可伸缩、高带宽的分布式CMP结构。这个结构集中了mesh网络和交叉开关的优点，同时，每个核都可以选择不同应用需求的处理器核，可以是64位的龙芯通用处理器核，也可以是专用的计算型处理器核，通过配置不同的核可满足不同的应用需求。
从单一指令集到虚拟机结构：
虚拟机使用解释和翻译相结合的方式实现了在一个硬件平台上运行多个硬件平台软件的目的。龙芯处理器架构将对虚拟机实现专门的硬件支持以提高虚拟机程序的效率。在这个架构中，核心不但能译码MIPS指令，同时也能译码虚拟机指令，从而可顺利支持Linux上的虚拟机程序。通过这样的结构，龙芯上将不仅能运行x86应用程序，也能运行Windows操作系统本省，为实现应用的跨平台提供了保障。
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