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分析：龙芯将开源两个CPU核心，这是什么意思？

发布于：2024-06-17 编辑：匿名来源：网络

10月21日，国家计算机会议期间，教育部计算机教学指导委员会、中国计算机学会教育委员会在山西太原举办“龙芯CPU学院计算机系统能力培养开源计划”活动。

活动期间，龙芯中科宣布将向大学和学术界开源其两个CPU核心GS和GS。

那么——龙芯开源CPU核的性能如何？过去有哪些公司开源了CPU？开源CPU内核会带来什么影响？ |开源CPU核心的性能如何？ CPU核心也称为微结构，是决定CPU性能、安全性、功耗、成本的最重要因素。

我们日常所说的双核、四核、八核芯片，其实就是2、4、8个CPU核心的接口。

互连集成到一块硅片上，Intel的Haswell、ARM的Cortex A72、AMD的Zen、龙芯的GSE都是CPU核心。

在设计CPU的过程中，80%以上的精力都花在了CPU核心上。

因此，如何设计高性能的CPU内核可以说是CPU设计中的关键技术之一。

目前，除了龙芯、普亭、飞腾等老牌设计单位拥有自行设计的高性能CPU核外，大部分国内IC设计公司还处于购买国外IP“救活”的阶段。

一个SOC。

只有少数单位。

此次，龙芯将向大学和学术界开源其两个CPU核心，使学术界能够开发基于龙芯CPU核心的产品，并学习如何以龙芯CPU核心为模板设计CPU核心。

龙芯开源的CPU核心有GS和GS。

GS是单发32位结构，采用三级静态流水线结构，性能与ARM Cortex-M0/M3/M4相当。

主要应用于石油、电力、钻井、智能水表和智能电表。

GS是双发射32位结构，采用五级动态流水线结构。

其性能相当于ARM9和ARM11。

用于龙芯1A、1B、1C、1E。

主要应用于各种嵌入式产品，如智能家电、人造卫星、工业控制等领域。

例如，HS画质芯片获得GS授权，该芯片应用于海信智能电视。

Sun曾经开源过T1和T2。

2007年，Sun成功开发出Sparc精简指令集CPU，随后用其开发基于Unix的服务器系统，使Sun在工作站和服务器领域脱颖而出，逐渐能够与中国传统企业如惠普和 DEC。

小型计算机。

2001年，Sun推出了SPARCstation 10系统，这是市场上第一台多处理器台式计算机。

2000年，Sun成为一家富有的公司。

到2007年，Sun在全球拥有5万名员工，市值超过2000亿美元。

Sun 是从硬件起家的，但它的成功和失败一样糟糕。

对硬件的重视导致Sun忽视了软件的重要性，尤其是对Wintel联盟没有足够的警惕。

20世纪90年代末，由于互联网的兴起，以及Sun的工作站相对于DEC的小型机和IBM的大型机的价格优势，尽管Sun的中小企业市场份额不断被Wintel蚕食，因为其工作站可以蚕食Wintel的市场份额。

DEC和HP小型机市场，其盈利模式仍在延续。

然而，互联网泡沫破裂、Wintel联盟被排挤后，Sun的服务器和工作站业务难以为继。

仅今年上半年，其营收同比就跌至3%，利润从9亿美元跌至亏损5%。

Sun随后倒闭，被甲骨文以74亿美元收购。

在被收购之前，也许是为了尝试一下或者其他原因，Sun开源了UltraSparc T1和T2。

T1和T2呢？据知乎网友“Tiga奥特曼”介绍，Sun已经开源了一套完整的RTL代码……拿Sun的这套开源工具，做一些定制修改就可以运行FPGA了。

学术界已经有几个项目成功流片了OpenSPARC T1，所以流片肯定是可行的……不过T1和T2的单核性能很差。

T1相当于20世纪80年代末的水平，T2相当于1990年代初期的水平。

所以不要指望T1和T2有任何商业竞争力。

OpenSPARC T1/T2现在最大的价值就是帮助学术界的研究人员快速搭建原型系统，感受一下2000年左右的工业级代码是什么样子的。

知乎网友“迪迦奥特曼”也表示T2的源代码存在bug。

他不知道是被故意埋没的，还是开源时处理不当造成的无心错误。

另外，据称国防科技大学在充分借鉴T1和T2源代码后，先后开发了飞腾和飞腾。

这两款芯片分别用于天河一号和天河二号。

｜IBM的OpenPOWERPower诞生于2007年，取得了多项世界第一——世界上第一个双核CPU、世界上第一个刀片服务器CPU、第一台击败国际象棋冠军加里·卡斯帕罗夫的计算机、深蓝所用的CPU是第一个量产的主频超过5G的CPU、第一个高度超线程CPU、第一个针级CPU、第一个封测成本高于硅晶圆成本的CPU。

单芯片量产价格超过10万美元的CPU……其应用范围一度覆盖小型、中型和大型主机，从高端到低端工作站都可以看到Power的身影。

此外，Power一度占据服务器市场三分之二的份额。

IBM 还凭借 Power 巩固了其作为科技巨头的地位。

不仅在CPU研发方面做出了乱序执行的基本框架、寄存器重命名等一系列开创性贡献，而且在科研方面也取得了巨大的成就。

2016年，IBM获得美国专利商标局授予的专利数量高达1万项，超过了美国12家最大IT公司的总和，其中包括惠普、英特尔、Sun、微软、康柏、戴尔、苹果、EMC、Oracle、EDS、埃森哲和 AOL。

需要更多。

但在IBM和Power芯片大放异彩的同时，英特尔却凭借与微软的联盟优势，充分借助戴尔、康柏等OEM厂商，通过Wintel联盟占领市场。

加上IBM太过任性，更偏向于服务富裕用户，未能细分和精耕市场，对市场的综合把握和研发能力也不如Wintel。

结果，Power拥有高性能却无法抵御Wintel联盟的侵蚀——从PC到工作站、服务器Power、Sparc等架构CPU的市场份额正逐渐被X86架构CPU蚕食。

同时，随着软件厂商兼容多种架构CPU的成本越来越高，软件厂商开始逐渐放弃兼容部分架构的CPU——Power、Mips、Sparc、Alhpa等架构CPU已被软件制造商放弃。

原本性能最弱的X86芯片，依靠Wintel联盟和软件生态的优势笑到了最后。

即使在曾经占据三分之二市场份额的服务器领域，低端服务器也已经被英特尔的X86芯片占据。

电源只能用于对可靠性和稳定性要求非常高且决策非常保守的场景。

例如，银行使用的高端服务器市场正在寻找存在感。

恰恰是曾经辉煌的强国日益被边缘化。

如果IBM仍然完全垄断Power，其他IT公司将不会基于Power构建基础软件和硬件。

因此，IBM选择与Google、NVIDIA、TYAN、Mellanox联手，成立OpenPOWER联盟和OpenPOWER基金会，试图力挽狂澜。

它旨在通过开放的合作模式整合IBM的Power硬件资产和软件堆栈，以及第三方联盟合作伙伴的软件堆栈。

深度融合将推动Power生态环境在芯片设计、系统设计和开源软件三个层面的发展壮大。