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破局者登場(chǎng)!中國(guó)芯企"逆向突圍"造90%性能怪獸,ARM斷供反成催化劑?

發(fā)布時(shí)間:2025-03-24 來(lái)源:我愛(ài)方案網(wǎng) 責(zé)任編輯:lina

【導(dǎo)讀】自中美關(guān)系持續(xù)惡化以來(lái),美國(guó)針對(duì)中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)推出各類制裁措施,如ARM公司已經(jīng)宣布不再向國(guó)內(nèi)廠商提供ARM v9指令集的授權(quán)。ARM v9被視作自Armv8以來(lái)的重大變革,在AI與安全性能上均有大幅度升級(jí),這使得國(guó)內(nèi)很多使用ARM指令集的廠商都將面臨技術(shù)迭代斷檔的風(fēng)險(xiǎn),這就是被卡住了脖子。


自中美關(guān)系持續(xù)惡化以來(lái),美國(guó)針對(duì)中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)推出各類制裁措施,如ARM公司已經(jīng)宣布不再向國(guó)內(nèi)廠商提供ARM v9指令集的授權(quán)。ARM v9被視作自Armv8以來(lái)的重大變革,在AI與安全性能上均有大幅度升級(jí),這使得國(guó)內(nèi)很多使用ARM指令集的廠商都將面臨技術(shù)迭代斷檔的風(fēng)險(xiǎn),這就是被卡住了脖子。


在頻頻被卡脖子之后,指令集自主研發(fā)已然成為中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展中,一個(gè)迫切需要解決的問(wèn)題,核心技術(shù)只有靠自身的研發(fā)投入,才能掌握在自己手中。而在這個(gè)領(lǐng)域里,龍芯中科一直是備受矚目的存在。


一、十年磨一劍,龍芯中科實(shí)現(xiàn)核心IP全自研!


龍芯中科走的“授權(quán)+自研”指令集路線,確實(shí)將底層技術(shù)牢牢地掌握在了自己手中。目前龍芯中科是國(guó)內(nèi)唯一基于自主指令系統(tǒng)構(gòu)建、獨(dú)立于Wintel/AA的開(kāi)放信息技術(shù)體系,和國(guó)內(nèi)多數(shù)企業(yè)直接購(gòu)買國(guó)外商業(yè)IP進(jìn)行芯片設(shè)計(jì)、基于x86/Arm指令系統(tǒng)融入國(guó)外信息技術(shù)體系、依賴境外先進(jìn)工藝提升性能的做法,是完全不同的。

龍芯在獲得MIPS指令集授權(quán)后,借鑒創(chuàng)新出LoongArch指令集。這可以簡(jiǎn)單理解為指令集技術(shù)的“逆向工程”,先買別人的來(lái)研究仿制,再獨(dú)立開(kāi)發(fā),并一步步迭代。

這條路走得艱難,在沒(méi)有前人領(lǐng)路,只能“自學(xué)”的情況下,龍芯完成研究到獨(dú)立開(kāi)發(fā)迭代,全面掌握CPU指令系統(tǒng)(LoongArch)、處理器IP核(LA132/LA264/LA464/LA664)、操作系統(tǒng)(Loongnix/LoongOS)等計(jì)算機(jī)核心技術(shù),打造自主開(kāi)放的軟硬件生態(tài)和信息產(chǎn)業(yè)體系,為國(guó)家戰(zhàn)略需求提供自主、安全、可靠的處理器。

龍芯中科處理器核心IP實(shí)現(xiàn)自主設(shè)計(jì),依托于三大產(chǎn)品線,構(gòu)建完整生態(tài)。龍芯中科通過(guò)完成自研指令系統(tǒng)、CPU和操作系統(tǒng),龍芯中科打造獨(dú)立自主信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系,在處理器核設(shè)計(jì)、高速互聯(lián)設(shè)計(jì)、內(nèi)存控制器設(shè)計(jì)、物理設(shè)計(jì)等核心技術(shù)取得多項(xiàng)專利。

二、龍芯中科推出“三劍客”產(chǎn)品矩陣

龍芯處理器主要包括三個(gè)系列。


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1、龍芯 1 號(hào)系列處理器采用 32 位處理器核,集成各種外圍接口,形成面向特定應(yīng)用的單片解決方案,主要應(yīng)用于物聯(lián)終端、儀器設(shè)備、數(shù)據(jù)采集等領(lǐng)域。


2、龍芯 2 號(hào)系列處理器采用 32 位或 64 位處理器核,集成各種外圍接口,形成面向網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、行業(yè)終端、智能制造等的高性能低功耗 SoC 芯片。


3、龍芯 3 號(hào)系列處理器片內(nèi)集成多個(gè)64 位處理器核以及必要的存儲(chǔ)和 IO 接口,面向高端嵌入式計(jì)算機(jī)、桌面、服務(wù)器等應(yīng)用。


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(1)龍芯3A6000


龍芯 3 號(hào)系列處理器—3A6000是市場(chǎng)上最知名的嵌入式CPU產(chǎn)品,主要面向高端嵌入式計(jì)算機(jī)、桌面、服務(wù)器等應(yīng)用。采用自主龍芯指令集,基于全新研制的LA664處理器核,龍芯3A6000處理器性能在龍芯3A5000處理器基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)大幅提升,單核定/浮點(diǎn)性能分別提升60%和90%以上,多核定/浮點(diǎn)性能分別提升100%和90%。


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(2)龍芯2K0300


龍芯2號(hào)處理器—2K0300是專攻終端市場(chǎng)的方案,憑借性能與成本的雙重優(yōu)勢(shì),適配云終端等場(chǎng)景;芯片基于LA264處理器核開(kāi)發(fā),性能比肩ARM Cortex-A53,主頻 1GHz,片內(nèi)集成 16 位 DDR4 內(nèi)存控制器,并集成 USB-A 2.0、GMAC、LCD 顯示、I2S 音頻、高速 SPI / QSPI、ADC、eMMC、SDIO 和其他工控領(lǐng)域常用接口,可廣泛適用于工業(yè)控制、通信設(shè)備、信息家電和物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。支持Linux操作系統(tǒng),底層集成無(wú)線通訊技術(shù)(Wi-Fi/4G等)和有線通訊技術(shù)(雙千兆網(wǎng)口、USB等)。

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我愛(ài)方案網(wǎng)配合原廠生態(tài),為設(shè)備終端制造商提供優(yōu)異性能與豐富接口的龍芯2K0300開(kāi)發(fā)板,滿足工程師多樣化的開(kāi)發(fā)需求。

龍芯2K0300開(kāi)發(fā)板板載CAN/L-H、RS485*2、RS232*3等工業(yè)通信接口,可以用于復(fù)雜的控制場(chǎng)景;還集成WIFI/BT、Ethernet實(shí)現(xiàn)無(wú)線與有線網(wǎng)絡(luò)連接,可以滿足物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)需求;提供USB2.0、OTG、TF Card等通用接口,便于數(shù)據(jù)傳輸與存儲(chǔ)擴(kuò)展;同時(shí)配備GPIO*4、ADC*6、RGB接口等硬件資源,支持傳感器接入與自定義功能開(kāi)發(fā);也可以支持多樣化的功能擴(kuò)展與通信需求。在工業(yè)自動(dòng)化、智能設(shè)備、嵌入式系統(tǒng)等領(lǐng)域具有顯著優(yōu)勢(shì)。

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應(yīng)用案例:


1、基于龍芯2K0300的嵌入式工業(yè)計(jì)算機(jī)


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方案采用壁掛式安裝,支持2個(gè)100/1000Mbps自適應(yīng)工業(yè)以太網(wǎng),8個(gè)RS232/485光電隔離串行通信接口,1個(gè)CAN接口,1個(gè)USB2.0接口,4G七模全網(wǎng)通遠(yuǎn)程無(wú)線通信,WIFI/LoRa本地?zé)o線通信,BD/GPS雙系統(tǒng)導(dǎo)航/定位與授時(shí)功能,大容量SD存儲(chǔ)擴(kuò)展,以及2個(gè)DI和2個(gè)DO,可為用戶提供強(qiáng)大的運(yùn)算能力,數(shù)據(jù)采集與控制功能以及靈活多樣的通信模式。


產(chǎn)品特性:


● 工業(yè)級(jí)龍芯2K0300處理器,1GHz主頻

● 1GB DDR4 SDRAM,32GB Flash

● 2個(gè)千兆工業(yè)以太網(wǎng)接口

● 8個(gè)RS232/485光電隔離串口

● 1個(gè)CAN2.0B接口

● 1個(gè)USB2.0接口

● 4G/WIFI/LoRa無(wú)線通訊接口

● BD/GPS雙系統(tǒng)定位導(dǎo)航與授時(shí)

● 2個(gè)DI及2個(gè)DO

● 支持大容量SD存儲(chǔ)擴(kuò)展

● 內(nèi)嵌溫度傳感器可用于環(huán)境溫度監(jiān)控

● 內(nèi)嵌帶后備電池的RTC

● 支持嵌入式Linux操作系統(tǒng)

● 支持-40~80℃工業(yè)寬溫應(yīng)用


2.AI雙目識(shí)別一體機(jī)



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該方案結(jié)合龍芯2K0300的低功耗特性與本地計(jì)算能力,


產(chǎn)品特性:


支持適配國(guó)產(chǎn)Loongnix/UOS/麒麟系統(tǒng);

支持龍芯3A4000/2K1000處理器;

支持本地人臉圖片的采集入庫(kù)

金融級(jí)別的紅外活體防偽認(rèn)證算法

可用于人臉認(rèn)證開(kāi)機(jī)等權(quán)限管理應(yīng)用

支持門禁機(jī)、認(rèn)證對(duì)比機(jī)、一體機(jī)產(chǎn)品應(yīng)用

內(nèi)存:512MB,1×16-bit DDR4-2400

存儲(chǔ):2Gb NandFlash


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