中国芯崛起！新一代龙芯3号发布，国产CPU有望比肩世界先进水平-天下网商-赋能网商，成就网商

天下网商记者  黄天然

“中国芯”又获重大突破。

12月24日，龙芯中科发布了自主研发的新一代通用处理器（CPU）3A4000/3B4000，芯片所有源代码均为自主设计，使用28nm工艺，主频为1.8GHz-2.0GHz，采用4核处理器。

就通用处理性能而言，龙芯3A4000与2015年推出的AMD挖掘机相当，虽说仍存在一定差距，但可喜的是，在一大批“国之重器”上，龙芯正扮演起越来越重要的角色。

龙芯有望两年内追平AMD

龙芯3A4000/3B4000是龙芯3号系列处理器的最新产品，据上一代龙芯3A3000发布已相隔两年。

据介绍，龙芯3A4000采用28nm工艺，主频从龙芯3A3000的1.5GHz提升到2.0GHz，性能为上一代的2倍。

通过优化功耗管理，基于龙芯3A4000的笔记本，工作时间比上一代产品延长一倍以上。通过CPU直连形成的3B4000四路服务器综合性能，是上一代产品3B3000双路服务器的四倍以上，虚拟机效率也从上一代产品的85%以上提高到95%以上。

龙芯3A4000的所有模块源代码和各类全定制模块均为自主研发，除了厂家提供的标准单元库和内存编译器（Memory Compiler）外，没有任何第三方IP。

据龙芯中科总裁胡伟武介绍，龙芯3A4000通用处理性能已经追平AMD公司28nm工艺最后一款CPU“挖掘机（Excavator）”。

龙芯3A4000 CPU正面照

“挖掘机”是AMD公司28nm“推土机（Bulldozer）”系列的最后一代（第四代）产品，发布于2015年。在CPU专业性能评估软件SPECCPU2006上，龙芯3A4000定点和浮点单核分值均超过20分，与AMD挖掘机参数相当。

AMD锐龙系列CPU

2017年，AMD推出了以X86-64为架构的14nm制程CPU Zen，也就后来大热的锐龙Ryzen系列，而今年上市的AMD锐龙3000系列处理器已采用7nm制程。

两相比较，国产自主研发的龙芯CPU制造工艺与国外巨头仍存在两代左右的差距，但龙芯公司已宣布将于明后年推出使用12nm工艺的四核3A5000和16核3C5000，其主频将提高到2.5GHz以上，通用处理性能将达到当时AMD的水平。

如果这一目标得以实现，标志着龙芯经过20年的努力，通用处理性能终于达到产品级的世界先进水平。

从背锅侠到国之重器的心脏

2001年5月，中科院计算所知识创新工程支持下的龙芯课题组，着眼于解决国防和信息安全领域“无芯可用”的困境，创立出了龙芯中科，胡伟武出任首席科学家，开始带队自主研发真正的“中国芯”。

和我们常见的X86（Intel 、AMD）指令集不同，龙芯使用的是MIPS指令集体系。

龙芯早期的广告标语

18年来，龙芯团队怀抱着制造国际一流CPU芯片的梦想，在研发道路上探索，从最初只有10来个人的小实验室，发展到400余人的龙芯中科公司。但是，人们对于这家“中国芯”企业认知度并不高，甚至很多人还把“龙芯”当做了“汉芯”。

2006年，汉芯造假事件曝光，对中国自主芯片发展造成极大负面影响。而龙芯和汉芯仅一字之差，不幸成为背锅侠，不但在网络上遭到了大量网友的怒喷，不明状况的客户也对龙芯退避三舍。

汉芯造假事件

今年中科大录取通知书为新生送去“龙芯3号”芯片，依然有网友误喷龙芯

十二五（2011-2015年）之后，国家项目重点引进X86和ARM CPU，而龙芯基本断奶，只能在市场上摸爬滚打，依靠自己赚取的利润和投资人的注资度日。直到2015年，龙芯才实现自收自支，自负盈亏。

如今，在工业领域的以太网交换机、网络税控机等产品，民用领域的智能指纹锁、开源主板、3D打印机、电动汽车充电桩等越来越多的移动终端都开始搭载着刻有“龙芯”字样的芯片。在艰难条件下步步前进的龙芯，已经成为一大批“国之重器”运作的心脏。

目前，龙芯已有龙芯1、龙芯2、龙芯3三个系列的产品。

龙芯1号、龙芯2号、龙芯3号照片

龙芯1E和龙芯1F为宇航级国防芯片，已经成功地运用在我国自主研制的北斗系卫星上。2015年4月，随着搭载龙芯抗辐照芯片的第17颗北斗卫星升空并开机运行，我国卫星导航系统在自主可控的征程上迈出了关键一步。

除了卫星芯片，中国兵器工业集团也基于龙芯2F+1A研发了的四余度火控计算机系统。龙芯3B1000则被用于高性能计算机KD-90和超算曙光6000，这是在中国超算中具有里程碑意义的计算机，实际算力可达每秒1271万亿次，是中国首台、世界第三台可以实现每秒过万亿次的超算。

曙光超算

中国雷达工业的发源地中电14所研发的华睿1号、华睿2号芯片，结束了长期依赖进口数码信号处理芯片的历史，而华睿系列所用的就是龙芯3号通用处理器的架构，结合实际应用之后增加了专用指令和运算单元研发，不但实现了完全自主，还解决了雷达系统大带宽、高吞吐量的需求。

2017年，龙芯中国年营收达1.5亿元，利润2000多万元，2018年营收和利润均比2017年翻番，利润达到历史最高水平。这已经是龙芯连续四年盈利，而放眼全国，做CPU能盈利芯片企业凤毛麟角。

国产架构系统成熟度接近XP

与此同时，龙芯也在探索建立wintel和ARM+安卓两大体系之外的自主研发生态体系。据统计，2019年龙芯芯片出货量达到50万颗以上，并已与联想、曙光、同方等上千家信息产业厂商建立生态合作伙伴关系。

龙芯公布的主要产品线（图片来源：龙芯中科）

值得一提的是，前段时间国产统一操作系统UOS（unity operating system)，已经完成了和龙芯处理器的兼容适配，适配龙芯的桌面电脑、服务器等设备，陆续在UOS官网上线。统一操作系统UOS龙芯版，目前已适用龙芯3A3000/3B3000，3A4000/3B4000，这一系统的成熟度也已经接近Windows XP。

通用CPU被称作是半导体行业中的“珠穆朗玛峰”，对集成电路和软件产业具有基础性和带动性作用。而如今，在“龙芯”的研发创造之下，我国由于缺少自主CPU技术和产业而在信息领域严重受制于人的现状已经悄然改变。

虽然，龙芯在性能、功耗和生态系统与Intel、AMD尚有差距，但盈利能力逐年上升说明他们已经找到自己的发展道路，尤其是在信息安全要求最高的专用芯片和系统领域，龙芯的作用正在凸显。

目前，已有数万人在龙芯的软硬件生态上做开发，相比大平台数百万级别的开发者差距还很大，但这至少说明，中国人并非完全没有机会另起炉灶，打造一套新的生态平台。

如今，龙芯的应用已经全面铺开，不仅局限于航空航天、政企办公，在工业控制、石油勘探等领域也能见到它的身影。

也许正如胡伟武说，国产CPU应“不怕远征难”。纵观历史，高复杂系统能力建设需要数十年甚至百年的技术积累，不能幻想弯道超车。龙芯已历经19年发展，而这场远征才刚刚开始，“当自主可控的信息技术体系建立起来之后，我们失去的只有锁链，得到的将是整个世界。”