绝不仅仅用于PC/笔记本-正确解读龙芯

作者: 常疆 出处:CNET中国·ZOL　2007-08-31 18:36　   砖    好    评论  条 　进入论坛

阅读提示：伴随龙芯而来的也有一些读者迷惑甚至是否定的声音，有读者认为这是国家实力的证明，也有人怀疑这是否是IT业的“豆腐渣”工程，相信这些问题与对龙芯的误解不无关系。现在就让我们理清思路，带大家从龙芯的硬件指标开始一一来正确的对龙芯2E处理器进行解读。

从去年龙芯2E处理器问世、投入生产、到推出千元的PC、1999元的笔记本电脑、意法半导体3000万元购买龙芯2E 5年的生产和销售权，国产操作系统内核在龙芯2E上测试成功、甚至是龙芯将用于超级计算机 更能够节省电能，龙芯2E的诞生与发展带给我们了太多的新闻与惊喜。当然，伴随而来的也有一些读者迷惑甚至是否定的声音，有读者认为这是国家实力的证明，也有人怀疑这是否是IT业的“豆腐渣”工程，相信这些问题与对龙芯的误解不无关系。现在就让我们理清思路，带大家从龙芯的硬件指标开始一一来正确的对龙芯2E处理器进行解读。

英文命已经从Godson改名为Loongson的龙芯2E处理器

我们先从硬件规格说起：龙芯2E微处理器是一款实现64位MIPSⅢ指令集的通用RISC处理器；采用90nm的CMOS工艺；布线层为七层铜金属；芯片晶体管数目为4700万；芯片面积不到小指甲盖的一半，仅有6.8mm×5.2mm；最高工作频率为1GHz；典型工作频率为800MHz；实测功耗5-7瓦的处理器。

龙芯2E具有128KB一级缓存、512KB二级缓存，单精度峰值浮点运算速度为80亿次/秒，双精度浮点运算速度为40亿次/秒，在1GHz主频下SPEC CPU2000的实测分值达到500分，综合性能达到了高端Pentium Ⅲ以及中低端Pentium 4处理器的水平。

    上面两段文字除了90纳米工艺、频率、功耗、缓存容量外大家比较熟悉以外，64位通用RISC处理器以及 MIPSⅢ可能会稍显生涩，当然很多读者的误会也主要产生与此。

采用MIPS指令集的SONY PlayStation2 游戏机

    先来说说MIPSⅢ，MIPS是美国著名的芯片设计公司，它采用精简指令系统计算结构也就是RISC结构来设计芯片。和英特尔采用的复杂指令系统计算结构(CISC)相比，RISC具有设计更简单、设计周期更短等优点，MIPS是出现最早的商业RISC架构芯片之一。目前，MIPS体系结构家族包含MIPSI/II/III/IV共4代。MIPS是卖的最好的RISC CPU，可以从像是Sony， Nintendo的游戏机，Cisco的路由器和SGI超级计算机等等IT产品中看到。目前随着RISC体系结构遭到x86芯片的竞争，MIPS的授权费用比较低，被除英特尔外的大多数芯片厂商所采用。在设计理念上MIPS强调软硬件协同提高性能，同时简化硬件设计。

 
龙芯电脑启动画面

我们的龙芯2E处理器采用的就是64位MIPS指令架构，前面已经说过，这与X86指令架构互不兼容。过去，MIPS架构的产品多见于工作站领域，我们熟悉的索尼PS2游戏机所用的“Emotion Engine”处理器采用的也是MIPS指令，由于其性能强劲，美国政府在一开始甚至禁止PS2游戏机出口到中国。而龙芯2E处理器由于同属于MIPS指令架构，也能够支持同样的软件。不过由于与X86指令的不兼容，也就造成了龙芯2E无法运行现有的Windows 32/64位操作系统，当然基于Windows的众多应用软件更是无缘了。

龙芯2E笔记本电脑运行OpenOffice打开Word文档

    通过这些介绍，相信您已经逐渐开始了解龙芯2E的“来龙”，我们再来谈论一下龙芯的“去脉”。很多网友认为龙芯速度只能达到奔腾4处理器，又不能使用Windows 操作系统，那么龙芯可以做什么使用呢？就像我们前面所说的，正像很多RISC处理器一样，龙芯2E可以投入到像是游戏机、路由器、机顶盒、家庭数字媒体播放终端、ATM柜员机、POS机等等嵌入式系统，也可以像已经投产的千元龙芯PC、笔记本电脑等个人应用中，甚至可以用于高性能超级计算机的领域，曙光公司总裁历军就表示，龙芯将在五年内对服务器产业产生影响。

由于龙芯2E是一枚64位通用RISC处理器，加之低功耗以及成本的优势，从而更容易被应用在上面所列举的嵌入式系统中。而对于我们读者最关注的PC、笔记本的个人应用来说，甚至更加需要运算性能的服务器乃至于超级计算机来说，龙芯2E还有许多“功课”需要补充。

龙芯笔记本电脑运行Linux版MSN

首先，对于习惯了Windows的用户来说，千元的龙芯电脑与两千元的龙芯笔记本电脑的操作界面可能需要适应一段时间，而普及程度又不会让微软专门为龙芯设计一款针对RISC处理器MIPS指令集的操作系统，所以这个矛盾将会存在一定时间。再者，普及程度仍然不会让应用软件开发者们向龙芯送出阵阵“秋波”，而仅仅凭借单一开发团队也无法完全满足用户多样化的需求。

龙芯笔记本电脑播放MPEG4版《功夫》电影

    还有，对于个人电脑娱乐化的发展趋势，龙芯产业的开发者们将面临更大的课题，如何让龙芯电脑流畅的运行主流的游戏软件，这绝不仅仅是添加一个显卡接口，再链接上最新的图形加速卡那样简单的工作；由于龙芯的专业化用途，开发者将面临诸如硬件标准、3D API、接口程序等等一系列问题。其复杂程度让我们回顾一下PC 3D化的历程就可想而知了。

龙芯操作系统包含两个桌面版本和一个服务器版本

    此外，对于服务器乃至于超级计算机来说，龙芯目前的运算性能相对业界水平来说明显出于劣势。X86架构下，至强、皓龙龙争虎斗；高端领域，IBM 的Power系列、SUN、安腾也是三足鼎立，龙芯现在显然无法插入其中去分一杯羹。

 

目前已经面世的龙芯笔记本电脑主板

当然，这一切期望也将会随着龙芯处理器的不断完善和进步逐渐实现，这也是龙芯在产业化发展的必经之路。至于芯片巨头意法半导体3000万元购买龙芯2E处理器5年的生产和销售权，就证明了龙芯2E处理器是一颗具有生命力的“中国芯”。

让我们暂且抛开民族性来展望未来，如果大量的龙芯2E将被用作诸如高清电视机顶盒等嵌入式系统的核心部件，从而进一步降低处理器的生产成本，并获得利润；而龙芯电脑、龙芯笔记本将被投入到教育领域，或者低收入人群中，去完成诸如：上网浏览、媒体播放PC、文字处理、2维游戏、教学等等基本功能；由一些国内企业用大量的龙芯处理器组建成集群，实现较高的运算性能，从而进一步证明龙芯在超级计算机的可能性。由于利润的不断积累以及国家政策给予的一定扶持，在商业上，龙芯将完全可能成为一个实现全球化应用的芯片品牌。

附表：龙芯电脑目前支持的应用软件

软件类型	软件名称
办公套件	OpenOffice、PDF阅读器（xpdf，gpdf）、stardict星际译王；
媒体播放器	Totem、Mplayer、Xine、gStream、mp3播放器：beep-media-player、xmms、rhythmbox、flash播放器gnash；
网上聊天	Lumaqq、gaim+Open Q、eva；
图像处理	Gimp、gThumb、eog、gpaint；
游戏	连连看、超级玛丽、quarry围棋、Gno Go、围棋引擎、蓝迪游戏以及模拟器；
教学	企鹅打字通、企鹅算术、轻轻松松背单词；
下载	wget、gFTP、Dowloader X、MultiGet、BT下载工具bittorrent、gtorrent；