龍芯中科領銜晶片自研“國家隊”，為算力産業高品質發展培根鑄魂

　　中國網科技7月21日訊 隨著我國全面進入數字經濟時代，算力正在像水、電等一樣，成為一種生産生活中必不可不少的重要資源，人工智慧、大數據、物聯網，很多現代科技的發展都離不開算力的支撐。據7月17日舉行的2023中國算力(基礎設施)大會新聞發佈會透露，近五年來，我國數據中心機架數量年複合增長率超過30%，截至2022年底，在用標準機架超過650萬架，算力總規模達180EFLOPS，存力總規模超過1000EB(1萬億GB)。而我國算力産業的快速發展，離不開對基礎設施的自主創新。尤其是以龍芯中科等企業組成的晶片“國家隊”，近年來在CPU、GPU等處理晶片自主研發上取得不斷突破，為我國算力産業的高品質發展打下了堅實的基礎。

　　算力從廣義上講指的是電腦設備或計算/數據中心處理資訊的能力，在一台電腦上，算力大多源於CPU和GPU等晶片，因此CPU、GPU的性能，決定了算力的增長速度和成本。相比海外，我國對於電腦科學的研究起步較晚，因此算力也多源自海外廠商所製造的CPU。這也意味著我國算力産業的發展，面臨著被“卡脖子“的風險。但近年來，隨著以龍芯中科為代表的國産自研CPU廠商逐漸崛起，這一局面得到了很大改觀。

　　2002年，由胡偉武所領導的中科院電腦所項目組，成功研發了我國首枚擁有自主智慧財産權的通用高性能微處理晶片“龍芯1號”。雖然在性能上與英特爾、AMD等海外廠商的晶片仍有較大差距，但這款國産CPU的出現，卻為我國晶片的自研之路打開了希望的大門。

　　國産自研究晶片想要由科研成果轉化為商業化産品，還要經過市場的檢驗。2008年，由中科院和北京市政府共同牽頭出資，成立龍芯中科技術有限公司，旨在依託“龍芯”十餘年的研發技術，將“龍芯”處理器研發成果産業化。為爭取技術不斷進步的時間，龍芯中科首先將目光投向了海外CPU巨頭不重視的工業控制領域。在不斷投入鉅額研發經費的基礎上，2016年龍芯CPU終於迎來了市場爆發，年銷售量迅速由幾萬片激增至上百萬片。2022年龍芯中科在上交所科創板上市，成為國産CPU第一股。

　　2.08 億元、3.22 億元、3.13億元，是龍芯中科近3年在研發上投入的金額。在年營收40%以上作為研發經費的持續投入下，龍芯的性能得到了跨越式發展。目前，面向桌面應用的龍芯3A5000，以及面向伺服器應用的3C5000、3D5000等5000系列CPU，性能均已接近國際主流CPU水準。採用16核設計的龍芯3C5000晶片部分性能指標，甚至已超越國産64核ARM架構伺服器CPU。

　　據公開資訊顯示，龍芯下一代産品3A6000晶片目前也已開始流片，計劃於今年4季度發佈。該晶片採用了全新設計的LA664核心，相對於3A5000晶片，相同頻率下整數通用性能提升40%，浮點通用性能提升60%，性能已達到英特爾十代Core處理器水準。同時LA664雖然微結構規模對比3A5000晶片採用的LA464核心更大，設計更加複雜，但相同工藝下的核心面積反而減小達20%，這意味著該款CPU的生産成本也將得到降低。

　　而龍芯中科自主研發的 LoongArch(龍架構)，更是完全獨立於Wintel(微軟+英特爾)體系和AA(ARM+安卓)體系的第三套CPU指令集架構。這一架構的出現，使龍芯在設計上徹底擺脫了x86、ARM等海外架構的掣肘，為搭建自主智慧財産權的資訊産業生態鋪平了道路。目前，龍架構在Linux環境下的軟體生態，如龍芯Linux瀏覽器的相容性、龍芯Linux平臺的印表機相容性等，已局部持平甚至超越了x86和ARM等國際主流CPU架構。

　　特別值得一提的是，龍芯中科還早早在算力産業相關的GPU晶片研發領域進行了佈局。2022年7月，由龍芯中科發佈的橋片龍芯7A2000 內部，首次整合了自研統一渲染架構的GPU核，這意味著龍芯中科自2017年開啟GPU研發工作後終於取得重大突破。而據胡偉武在接受媒體採訪時透露，龍芯中科首款整合自研GPU的SoC 晶片龍芯3B6000預計將於明年進入市場。該晶片採用4個大核和4個小協同的8核架構設計，同時內置自研GPU、PCIe控制器等。該晶片的問世，將有望在國産替代環境下補齊我國人工智慧發展的算力短板，進一步助推我國算力産業的高品質發展。