龙芯CPU亮相,64核心128线程,差距已缩短至4年!

在最近举办的中关村论坛年会上,国内的芯片研发公司龙芯中科公布了一款重磅产品,发布了新一代服务器处理器龙芯3C6000/D及双路系统

全新服务器处理器采用64核128线程的强悍配置,还有100%国产化率加持,让国产高性能CPU进一步逼近国际第一梯队,与行业巨头英特尔的差距已缩短至4年以内。

龙芯中科的这一技术突破,不仅填补了国产服务器芯片在高性能计算领域的空白,更为中国半导体产业的自主可控发展注入强心剂。

首先是性能对标国际旗舰,多路互联技术成亮点。

此次亮相的龙芯3C6000/D处理器的架构非常独特,搭载两颗32核处理器,通过龙芯自研的“龙链技术”实现了片间高效协同。

通过龙链技术的实现,使得龙芯3C6000/D处理器总规模达到了64核128线程。

根据龙芯官方公布的结果来看,单颗16核3C6000/S的 性能可对标英特尔10nm至强4314(16核/135W);双硅片封装的32核3D6000 (3C6000/D)可匹敌至强6338(32核/205W)。

因此扩展至64核128线程的龙芯3C6000/D,完全可以满足通用计算、大型数据中心、云计算中心等大规模算力需求。

更关键的是,龙链技术还可以做到四路、八路直连,也就是单系统最多可以做到128核心256线程。

其次是国产化率100%,关键行业落地加速。

此前龙芯3C6000系列因技术调试延期至2025年Q2发布,但此次样片展示证实其设计已趋成熟业,龙芯的稳步迭代验证了国产CPU“从可用到好用”的路径是可行的。

龙芯官方强调,该服务器的核心元器件国产化率已达100%,包括配套的龙芯7A2000独显桥片。

据了解,龙芯3C6000系列基于与桌面端3A6000同源的LA664微架构,采用纯自研“龙架构”LoongArch指令集,从底层规避了海外技术授权风险,实现了100%纯国产

目前龙芯旗下6款电脑芯片涵盖3A/C/D系列等,均已通过国家《安全可靠测评》Ⅱ级认证,占认证名单总数的40%,成为国产芯片的头号选手。

龙芯CPU产品也已广泛应用于电信、能源、教育、交通等关键领域,正在逐步替代进口方案。

最后是差距缩短至4年,中国半导体生态加速成型。

尽管龙芯在单核性能、先进制程上与英特尔已量产的Intel 3仍有明显差距,但若以多核性能为基准,其与英特尔至强平台的代差已从10年前的“望尘莫及”缩减到了如今的4年左右。

而龙芯中科取得这一进展的关键原因,则得益于两大核心突破,分别是指令集自主可控和协同设计能力。

目前龙架构已经摆脱了对X86/ARM的依赖,构建了完整工具链,并且从芯片、桥片到Loongnix操作系统,均已形成闭环生态。

对于整个行业而言,这次龙芯3C6000/D的亮相,标志着中国在高端通用计算领域已具备正面竞争的能力。

未来随着制程工艺的不断提升和软件生态的持续优化,国产CPU有望在金融、超算和政务等场景实现全面替代,彻底摆脱对美国芯片的依赖。

不过龙芯当前仍面临着巨大挑战,需要在AI加速、虚拟化等企业级功能上补足短板,同时扩大开发者社区规模,让应用生态丰富起来,只有这样才能形成更完整的国产替代化生态。

但无论如何,此次突破无疑为中国半导体“自主可控”战略提供了又一重要支点,相信未来十年,国产CPU一定能够逐步完成在核心产业上的替代!

迈上新台阶!龙芯新款处理器流片成功

记者从龙芯中科技术股份有限公司获悉:近日,龙芯2K3000(3B6000M)处理器流片成功,并完成初步功能和性能摸底,各项指标符合预期。龙芯2K3000和龙芯3B6000M是基于相同硅片的不同封装版本,分别面向工控应用领域和移动终端领域。

该芯片集成8个LA364E处理器核,基于主频2.5GHz下的实测SPEC CPU 2006 Base(一种行业标准化的CPU测试基准套件)单核定点分值达到30分。

芯片集成第二代自研通用图形处理器核心LG200,与龙芯2K2000集成的第一代GPU核心相比,图形性能成倍提高。除图形加速外,LG200还支持通用计算加速和AI加速,单精度浮点峰值性能为256GFLOPS(每秒10亿次的浮点运算数),8位定点峰值性能为8TOPS(处理器运算能力单位,1TOPS代表处理器每秒钟可进行一万亿次操作)。目前,算力框架和相关AI加速软件已完成初步测试,相关配套软件正在完善中。已有几十家工控和信息化整机企业开始导入该芯片进行产品设计。

新款处理器的流片成功,标志着龙芯中科经过20多年的积累,已经系统掌握了通用处理器、图形处理器、AI处理器及其基础软件设计的关键核心技术,龙芯处理器研制在巩固通用处理器、图形处理器的基础上,进入大力发展AI处理器的阶段,在打造自主信息技术体系底座的道路上迈上了新台阶。目前,龙芯通用CPU形成了桌面、服务器和终端三条线路产品的完整系列,能够为不同领域提供高性能及高性价比的CPU芯片产品。

北京终端设备龙芯集采占六成

最近,北京市公共资源交易服务平台公布了《北京市2025年终端设备集中带量采购项目需求公示公告》。信息显示,在北京市的终端设备集采中,龙芯一家独大,采用龙芯技术路线的设备占比为63%。另外,龙芯自身也在其微信公众号上表示,在江西、云南的党政市场,龙芯路线产品一路领先。

本次带量集采覆盖北京市45个直属单位,共采购21180台终端设备。并且此次采购还专门强调,不接受进口产品参与投标,CPU、操作系统等关键部件需要符合安全可靠测评要求,以确保信息安全。

值得注意的是,公示信息中不包含X86技术路线的产品。考虑到北京作为首都的领头羊的特殊地位,以及当前 X86架构市场依旧被英特尔等欧美厂商主导的现实,龙芯在国产化的市场中或许大有可为。

01

国产CPU市场竞争激烈

过去中国IT底层标准、架构、产品、生态大多数都由国外IT商业公司来制定,由此存在诸多的底层技术、信息安全、数据保存方式被限制的风险。随着全球IT生态格局将由过去的“一极”向未来的“两极”演变,中国要逐步建立基于自己的IT底层架构和标准。这样才能保证相关领域的信息安全。

当下,市场主要有六大国产CPU厂商,他们的技术路线选择分别是:华为(鲲鹏)与天津飞腾基于Arm指令集架构;龙芯和申威分别获得 MIPS 和 Alpha 架构授权,并在此基础上进行自主研发。海光和兆芯则采用 x86 架构。

每种架构均具备其固有优势,同时也伴随着相应的挑战。

Arm 架构有着低功耗、高集成的特点,但上述两家公司只获得了Arm v8 架构的版本授权。由于 Arm v9 未被授权,将导致其无法扩展很多专用型指令集和特定算法,也无法支持新指令集某些基本应用的使用,进而会因不兼容影响 V8 的使用。

海光与兆芯均采用了 x86 架构。其中,海光获得了完整X86 指令集永久授权,且此后,海光信息继续深入消化吸收相关技术,并紧密贴合市场需求进行创新,成功构建出 C86 开放架构体系及产品。兆芯则是获得了指令集期限授权。

龙芯与申威已形成自有的指令集架构,安全可控程度高。虽然当前生态适配相对困难,在商业市场上缺乏竞争力,但它们针对不同行业与企业的特定需求进行优化,也为市场提供了差异化选择。不过申威Alpha架构的软件复杂度令人发指,程序开发成本高。如果给个人用,因为个人操作系统上面需要大量的应用程序来支持,这个问题就近乎无解。软件开发成本才是一般计算机系统的大头,而Alpha架构下的软件开发成本是X86架构的十倍都不止,所以目前主要被应用于超算中。不过,申威在成功研制出SW-1处理器后,着手设计自己的指令集,推出了申威指令系统SW64。

02

龙芯打入国产处理器市场

2001年,中科院计算所在多方项目支持下,启动龙芯处理器研制,开启技术积累之路。龙芯课题组应运而生,其初心是打造中国人自己的CPU,因此选择了一条不同于当时主流的英特尔 X86架构的道路,而是采用了当时相对较少厂商使用的MIPS架构。他们认为这样的选择能提供更高的自主性。在此期间,龙芯攻克诸多技术难题,成功推出龙芯一号,结束中国 “无芯” 历史。

2005年,“龙芯二号”在北京人民大会堂正式发布。龙芯2号采用了0.18微米的工艺,实际性能与1GHz的奔腾4性能相当,是2002年9月28日发布的龙芯1号实测性能的10到15倍,实现了技术飞跃。龙芯2号的样机能够运行完整的64位中文Linux操作系统,全功能的Mozilla浏览器、多媒体播放器和Open Office办公套件,具备了桌面PC的基本功能。

2008年末,4核龙芯3号流片成功。该芯片采用65nm工艺,主频1GHz,晶体管数目达到4.25亿个,并增加专门服务于Java程序的协处理器,以提高Linux环境下Java程序的执行效率,指令缓存追踪技术等。

2010 年,在中科院和北京市政府支持下,龙芯中科成立,开启市场化运作,致力于将前期研发成果转化为实际产品推向市场,积极探索产业化路径。

在MIPS架构的基础上,龙芯进一步发展出了Loong ISA指令集。然而,其性能和生态系统与X86相比仍存在显著差距。直到2020年,龙芯中科发布了全新的LoongArch指令集,标志着龙芯架构的独立性得到了进一步增强,LoongArch指令集具有开放性、灵活性与高性能,旨在替代现有的x86和Arm架构,推动国产芯片在服务器、工业控制等领域的应用。

此外,2016 年起,龙芯陆续发布多款产品,如 3a3000、3b3000、2k1000、1h 等,并联合厂商推出龙芯笔记本电脑、服务器等。2021 年,龙芯 3a5000 处理器性能显著提升,进一步拓展市场份额。

2022 年,龙芯中科成功登陆科创板,同年发布多款处理器及配套产品。持续投入研发,不断提升产品性能与生态建设水平。

最近,龙芯新一代CPU 3B6600系列闪亮登场,采用国产成熟工艺打造,搭载LA864内核架构,拥有8核(4+4)结构,频率高达3GHz。据龙芯掌门人胡伟武介绍,这款CPU在单核/多核性能方面,已达到英特尔12/13代高端酷睿水准,实力不容小觑。

作为国产CPU领军企业,龙芯中科深耕行业多年,推出的龙芯CPU系列产品性能出色,走出了一条自主可控的芯片国产技术路线。

而就在最近,300台龙芯服务器和近4000台龙芯终端在郑州航空港经济综合实验区落地,实现在政务云领域的规模化应用。龙芯中科称,目前龙芯已成功构建了集存储、计算、操作系统、管理和软件定义网络(SDN)等关键节点于一体的云端资源池,完成从前端、网络设备到后端的全链条国产化。不难看出,龙芯在国产处理器市场越来越受到重视。

03

未来,龙芯会一统国产处理器市场么?

从当前市场趋势看,市场存在生态统一趋势。

目前龙芯主要的竞争对手是PKS 体系(中国电子主导构建的自主安全计算体系,旨在打造“中国构架”,P 代表 Phytium(飞腾)处理器;K 代表 Kylin(麒麟)操作系统;S 代表 SAFE,即注入安全的能力)和华为生态。

不过,PKS体系和华为生态依赖于Arm架构授权,且目前Arm v9 未被授权,将导致其无法扩展很多专用型指令集和特定算法,也无法支持新指令集某些基本应用的使用。

此次,北京市集中带量采购结果不仅预示着无需国外技术授权的自主技术路线正逐渐成为政府采购的新趋势,更为产业的未来发展指明了方向。随着国产CPU技术的不断进步和生态系统的不断完善,相信未来自主技术路线的CPU产品将在国内市场上占据更加重要的地位。

而在这方面,龙芯优势明显。

龙芯的优势是做的早,群众基础好,且全国各地都有试点项目,而且份额都比较高。同时,龙芯非常重视生态建设,已经初步形成自己的产业生态,并逐步形成正循环。龙芯的短板是公司体量太小,人少钱少,政商关系和央企或通信寡头相比差距甚远。

当然,龙芯当前面临以下不足:

生态完善程度:相比成熟生态体系,龙芯生态的软件适配数量仍较少,开发者群体规模有限,导致一些常用软件在龙芯平台上使用体验不佳,影响市场推广。

性能提升空间:在某些复杂计算场景和高性能需求场景下,与国际先进处理器相比,龙芯处理器性能还有差距,需持续投入研发提升性能。

市场认知与推广:部分用户对龙芯产品了解不足,受传统使用习惯影响,更倾向选择熟悉的产品。龙芯在市场宣传推广方面力度有待加强,以提升品牌知名度与市场认可度。

不过有观点认为,市场要实现完全统一难度较大,原因在于,其中涉及众多企业,各企业在不同架构技术路线上有大量投入,统一架构不利于产业充分竞争与创新。

04

华为鸿蒙生态将成龙芯最大竞争对手

2025年,在Arm断供的阴影下,我国科技企业展现了惊人的创造力。华为的“泰山架构”就是典型案例:基于Arm V8永久授权,他们研发出完全自主的CPU核心,性能比公版架构提升20%,功耗却降低15%。搭载该架构的麒麟9000S、麒麟9020等芯片,即便采用7—14nm工艺,跑分却逼近5nm制程的竞品。

而就在3月,微软对华为的供货许可到期,以后华为PC只能完全国产化,采用中国芯片+中国操作系统。华为自研商用AI笔记本预计将在下月发布,搭载全面集成的DeepSeek大模型,在芯片上采用的是鲲鹏CPU,而操作系统采用的是华为鸿蒙PC系统。

事实上,之前余承东也已经暗示会有这个结果出现了。2024年9月20日,余承东在直播间透露,由于制裁影响,“Windows PC可能停止供货了,可能是最后一批了,以后只有用我们的鸿蒙PC了。”

有业内人士认为,鸿蒙PC预计会率先在政企市场推出。政企用户对电脑性能要求较低,但对信息安全和稳定性要求极高,且使用的软件相对单一,适配难度不大。

龙芯的优势在于纯自研架构、IP等,不受到Arm授权限制。但随着近年来华为发力鸿蒙生态,龙芯的地位可能受到挑战。

后台回复“龙芯”,获取北京市2025年终端设备集中带量采购项目需求。

#龙芯中科#
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