龍芯推出新一代處理器，離 Intel 還有多大差距？

2017年4月，龍芯帶來了一個好消息：推出新一代代表著國產最高水平的芯片。

其中，最為亮眼的莫過於龍芯 3A3000 和 3B3000。從實測數據來看，這款芯片的綜合性能已經超越了 Intel Atom 係列和 ARM 係列 CPU。這個性能，用中國工程院院士倪光南的話來說，已經達到了可用的水平。日常的使用、辦公、出差都沒有任何問題。

史上最強的龍芯 3A3000 處理器

很多童鞋都好奇，龍芯的芯片究竟有多大能力呢？龍芯總設計師胡偉武對這些芯片做了詳細的介紹。

龍芯在做哪些芯片

識別龍芯的芯片，有一個竅門：

“1”開頭的芯片，是“小 CPU”。是根據需求定製的專用或嵌入式芯片。

“2”開頭的芯片，是“中 CPU”。對標的是 Intel 的 Atom（阿童木）係列。適合平板電腦、辦公電腦等低功耗的通用便攜計算。

“3”開頭的芯片，是“大 CPU”。對標的是 Intel 的酷睿/至強係列。用途是桌麵計算機或高性能計算。

可以看出，龍芯的目標隻有一個，那就是全球第一的芯片帝國 Intel。那麼，龍芯的芯片水平離 Intel 還有多遠呢？別急，先來看看龍芯追趕 Intel 的計劃。

“龍芯之父” 龍芯中科總裁 胡偉武

“龍芯之父”胡偉武說，龍芯目前的芯片計劃分為三代：

第一代：“地板上”的 CPU

實現時間：2013-2014

介紹：簡單來說，這一階段就是努力鼓搗出一款 CPU。不過，對於龍芯團隊來說，這並不是從零開始。之前計算所有一些很厲害的研究成果，可以製造出滿足特定需求的 CPU。但是通用處理能力低。這些芯片大多是滿足國家特定需求，市場並不是很認可。

這個階段已經完成。

代表的芯片是：3A1000、3B1500、2F、2H。

第二代：“空中”的 CPU

實現時間：2016-2017

介紹：這個階段，主要任務是“認真”做一款能賣出去的 CPU。其實對一個 CPU 的最高認可就是有人買單。這批龍芯 CPU （單核）性能上是第一代產品的3-5倍，超過淩動（Atom）、VIA和 ARM。這些芯片的性能算不上頂尖，但是可以在很廣泛的領域使用。客觀上來說，一個桌麵芯片達到了 ARM 和淩動的水平，是可以賣得很好的。

這個階段在今天也已經實現。

代表芯片：3A3000、3B3000、2K1000、7A

第三代：“天花板上”的 CPU

實現時間：2019-2020年

介紹：這一階段的 CPU 要追上 AMD 全係列的水平。如果能實現，距離英特爾頂尖的至強（Xeon）芯片差距就不是很大了。這個時候，單核芯片的性能就會遇到物理天花板，就像現在的 Intel 一樣。這時，需要用增加核心數量來提高整體的計算性能。（Intel 在2010-2012年就已經觸及了天花板）

到這個時候，龍芯就可以在市場上試著和 Intel 和 AMD 比劃一下了。

代表芯片：3A3000/4000、3C5000、2K2000、7B

從過去的發展路徑來看，雖然磕磕絆絆，但胡偉武吹出去的牛總算都實現了。未來龍芯要做的，就是把“天花板上”的 CPU 造出來。

仰望星空之前，先來腳踏實地，看看這最新出世的龍芯 3A3000 究竟怎麼樣。

龍芯芯片究竟怎麼樣

頂級芯片：3A3000

3A3000，就是胡偉武口中的“在半空中的 CPU”。說他在半空中，主要是指技術水平——沒有達到頂尖，卻已經很強。

對於這款芯片，有幾個關鍵詞：

1、目前國產最強

由於目前 CPU 都是多核心的結構。所以比較芯片的絕對性能，有一個簡單粗略的辦法，那就是單獨核心拉出來“單挑”。胡偉武介紹，3A3000 這款芯片，在國產所有芯片裏麵單核性能最高。

2、超過 Atom 和 ARM

具體性能方麵，3A3000 是龍芯上一代芯片性能的 3-5 倍。從下圖來看，與 VIA 和 AMD 的主流中端芯片比較，數據幾乎相當，有些指標優勢很大，有些指標不相上下。

普通人也許不太理解這樣專業的指標，你隻要知道，這個性能超於 Intel Atom 或者頂級手機當中的 ARM 處理器，相當於 Intel 和 AMD 高端處理器的性能。

3、距離 Intel 最強技術仍有 30% 的差距

雖然性能相當於 Intel 的高端處理器，但未到這些處理器大廠的頂尖水準。實際上作為一個成立不到十年的企業，從一窮二白的出發點，難以追平國際頂尖企業也情有可原。目測這款 CPU 和頂尖的 CPU 還有30%左右的性能差距，這個大概是一代技術的差距。要追趕上這一代的差距，目測還需要3年左右的時間。

4、純自主研發

倪光南院士曾經說：核心技術不可能買來，買來的一定不是核心技術。自主研發一直是龍芯的標簽。胡偉武介紹，龍芯3A3000 除了廠家提供的基本單元外，其中包括 CPU 和內存控製器在內的所有的模塊都是自主設計的，沒有引入第三方IP。

這種自主研發的好處，簡單來說就是：一旦發生中美嚴重對抗，美國很容易攻擊 Intel inside 的設備，卻很難攻擊“龍芯 inside”的設備和係統。

大眾芯片：2K1000

除了最強的“3”係列，龍芯在“2”和“1”係列也推出了新品。

“2”係列本來是對標 Atom 係列的芯片，從2017年的 2K1000 來看，性能比上一代 2H 提高了3-5倍，但距離2014年的 Atom J1900 芯片處理能力還有20% 左右的差距。

不過，這樣的處理器性能已經可以使用在終端機和工控機之上。實際上，這款芯片雖然不是龍芯最強的芯片，確是最能讓客戶買單的一款通用 CPU。

特種芯片：1H

“1”係列不拚運算能力，拚的是極端條件下的穩定工作能力。例如“1”係列的前輩“1E”和“1F”現在就轉載在北鬥衛星之上。“龍芯在北鬥衛星上穩定運行了兩年，沒有一次反轉鎖定的錯誤。”胡偉武驕傲地說。

至於“1H”，則是一款神器。它將會用在地下數千米的石油鑽探探頭上，工作溫度在200度左右。對於這種超高溫條件下的穩定工作，一直是芯片界的核心技術。中國一直想掌握高溫芯片技術，但是美國對我們實行了嚴格的技術封鎖。

胡偉武還記得，在搭載這款芯片的鑽頭下井試驗的時候，一個石油行業的老專家倒滿一杯酒，對他說：

我十幾年沒喝酒了，今天我要敬你一杯。這麼多年沒有人能做出這種芯片，你是我們石油行業的功臣！

國產芯片從一無所有，到如今可以上天入地，中國科學家所付出的艱巨努力讓人動容。

搭載龍芯 1H 的石油鑽頭

比起性能，龍芯更要在生態上追趕 Intel

但是技術上追上 Intel，和讓每個人都用上龍芯，是兩個完全不同的事情。

在技術和市場之間，認為技術更難的往往活不久，認為市場更難的才能活得很好。
胡偉武異常清醒。

在我們的認識中，國產科技經常“有意”忽略市場，偏安“黨政軍”一隅。龍芯在開始階段，也同樣緊抱“黨政軍”大腿。不過，發展到今天，龍芯已經意識到“黨政軍”的市場過小，要想成為對標 Intel 的偉大企業，必須進攻企業終端市場，進而開發個人市場。

龍芯一體機和《人民的名義》

生態的價值人人都知道。

你為什麼不買龍芯電腦？因為安裝不了 Windows為什麼要安裝 Windows？

因為我習慣的軟件和遊戲都在Windows上啊！

Intel+Windows 的生態，龐大得讓人生畏。但是龍芯必須在巨頭眼皮底下奮力“折騰”出自己的生態。

胡偉武覺得，這個事情雖然難，但沒有想象中那麼不可能。當然，在個人電腦方麵，Intel 製霸天下，但是這個世界並不僅僅有個人電腦這一個大市場。

龍芯的打法是：主攻 Wintel 生態的薄弱環節——終端和工控領域。

終端和工控是龍芯的領地

終端是指黨政、能源、金融、電信等等行業使用的終端機，偏專用性質；
工控是指在工業領域對生產設備進行控製的智能設備。
基於這個方向，胡偉武的秘訣是：抓住 API。

全中國會用 Java 的工程師有600萬，而卻找不到10名懂得 Java 引擎或者 JavaScript 虛擬機的人。
胡偉武感歎。

換句話說，中國的現狀是絕大部分工程師都隻會在上層做開發，而把開發者和CPU連接起來的中間接口就叫：API，API 很少有人會做。

龍芯要做的是，為市麵上所有龍芯的潛在用戶開發好用的 API，讓開發者可以舒服地開發出應用程序。簡單來說就是，龍芯製造出各種形式的“樂高模塊”，程序開發者隻需要按照自己的需要，拚插樂高積木就可以了。這樣的話，基於龍芯開發就變得像遊戲一樣容易，而且讓人更加享受。

根據官方數據，下遊客戶中，基於龍芯的軟硬件開發人員已經有一萬人了。

華三研發的基於龍芯 3A3000 的交換機

開源社區也是龍芯的領地

這個事情，同樣反映在龍芯的社區和開發者隊伍上。

如果你在龍芯開發者論壇注冊，可以用極低的價格購買到龍芯的板片或電腦。基於這些硬件和 Linux 內核係統，你可以開發一切你喜歡的東西。對於龍芯生態有持續貢獻的人，還可以得到“工分”，這些工分將來是可以換取龍芯公司分紅和股權激勵的。

實際上，在各個高校中，基於龍芯芯片的愛好者社團已經有很多。龍芯也決定把一些低端的處理器核源代碼開放給高校，讓學生可以完整了解 CPU 內部代碼結構，成為中國芯片的後備力量。

開發者是很挑剔的，但是在他們麵前，我們的 3A2000 和 3A3000 已經不丟人了，真的。胡偉武感慨。

基於龍芯和開源係統製作的“坦克車”

雖然說龍芯已經建立了強大的生態還為時過早，但不妨來看看 Intel。中國工程院倪光南院士說：

1995年 Windows 3.2 退出市場，至今 Wintel 的生態建設已經經過了30年。而相比 Intel 早年的發展，龍芯的腳步已經很快了。

仰視 Intel，龍芯道阻且長。但是，如今下遊基於龍芯 CPU 的軟硬件研發人員已經達到上萬人。幾年間龍芯有了如今的生態，並不容易。

需要說明的是，從三年前開始，政府已經放棄了對龍芯的支持，龍芯的最新芯片，都是龍芯中科公司靠賣一片片芯片賺來的錢研發的。從這個角度看，相比動輒拿國家幾十億研究經費的芯片團隊而言，龍芯可以拍著胸脯問心無愧。

就像胡偉武所說：有一種勝利來自煎熬。

龍芯用自己的故事，證明了世界還算公平。

本文轉自，作者史中。