龍芯FAQ
唐志敏
2003/8/15
Version 1.0

1.緣起
2.關(guān)于龍芯的自主知識產(chǎn)權(quán)
2.1.龍芯為什么不采用一套自己設(shè)計(jì)的指令系統(tǒng)？
2.2.用成熟的指令系統(tǒng)，會不會侵犯別人的知識產(chǎn)權(quán)呢？
2.3.兼容別人的指令系統(tǒng)，是不是就沒有自主知識產(chǎn)權(quán)？
2.4.龍芯為什么不提完全自主知識產(chǎn)權(quán)？
2.5.龍芯的知識產(chǎn)權(quán)策略是什么樣的？
2.6.有媒體報(bào)道，“龍芯CPU研發(fā)過程中也借鑒利用了英國一家芯片設(shè)計(jì)公司以及臺灣威盛的技術(shù)”，這是否違背“擁有自主產(chǎn)權(quán)”的宣傳口號？
2.7.有人認(rèn)為，所有CPU廠商公布的CPU指令系統(tǒng)均不是全集，而是整個指令系統(tǒng)的子集。如果這個說法成立，兼容現(xiàn)有的指令系統(tǒng)，會不會留下安全隱患（比如后門）？
3.關(guān)于龍芯的發(fā)展策略
3.1.龍芯的目標(biāo)是挑戰(zhàn)INTEL的奔騰嗎？
3.2.研制一款CPU芯片，國外大公司都投數(shù)億甚至數(shù)十億美元。龍芯才投了幾千萬就做出來了，這是真的嗎？
3.3.龍芯1號的主頻才200多兆，不僅比國外的CPU芯片低得多，甚至也不如一些國內(nèi)的CPU芯片。難道這就是龍芯的高性能嗎？
3.4.龍芯是通用CPU，還是嵌入式CPU？
3.5.龍芯有可能兼容X86系列并支持WINDOWS操作系統(tǒng)嗎？
3.6.龍芯現(xiàn)在才200多兆，何時才能趕上世界先進(jìn)水平？
4.關(guān)于龍芯1號及其應(yīng)用
4.1.龍芯1號是主要特點(diǎn)是什么？
4.2.龍芯1號通過了哪些測試？
4.3.龍芯1號支持哪些操作系統(tǒng)？
4.4.INTEL的CPU已做到2000多兆，龍芯1號才200多兆。200多兆的龍芯能用來做什么？
4.5.龍芯1號以后，龍芯系列將如何發(fā)展？
5.后記



1. 緣起
2002年9月28日龍芯1號CPU芯片的發(fā)布在包括Internet在內(nèi)的多種媒體上引起了較大的反響，其中鼓勵、贊賞和支持的較多，但也有一部分是懷疑、質(zhì)疑甚至反對的。當(dāng)時曾收集了一些網(wǎng)友和記者們關(guān)于龍芯的疑問，想逐一作答，澄清一些事實(shí)，但又有顧慮。因?yàn)槊襟w上的發(fā)言，跟我們平日做了研究后發(fā)表的學(xué)術(shù)論文很不一樣。學(xué)術(shù)論文是有多位同行審稿把關(guān)后才發(fā)表的，一般不會有大的問題，即使有疑問，跟作者討論時，雙方都有許多共識及比較好的討論基礎(chǔ)。而媒體上的作者，從事行業(yè)、背景、興趣等都各不相同，有些問題還真不易解釋清楚。正好李國杰院士的“研制龍芯CPU的戰(zhàn)略思考”論述了龍芯系列的發(fā)展戰(zhàn)略，胡偉武博士的“我們的龍芯1號”介紹了芯片的研發(fā)過程，我也寫了一篇“也談如何發(fā)展中國的CPU芯片”，基本上可以回答大部分的質(zhì)疑，我再寫一篇文章的想法就被“行勝于言”的念頭打消了，等待著用龍芯后續(xù)芯片的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的成功來證明一切。

目前，龍芯1號已經(jīng)量產(chǎn)，基于龍芯1號的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)和其它產(chǎn)品也開始面市并得到應(yīng)用，性能數(shù)倍于龍芯1號的龍芯2號已進(jìn)行首次流片，可以說，龍芯系列無論在產(chǎn)業(yè)化方面還是在技術(shù)突破方面，都一直保持著快速和穩(wěn)定的節(jié)奏。但是，前面提到的一些質(zhì)疑，仍然在某些范圍內(nèi)流傳著，并有可能對龍芯產(chǎn)業(yè)化的深入和后續(xù)的研發(fā)工作，產(chǎn)生不利的影響。面對這樣的形勢，雖然我不想做“光說不練”的“花把式”，卻也不能甘當(dāng)“光練不說”的“傻把式”了。

于是，就模仿Internet上慣用的做法，寫了這個FAQ，希望能夠澄清一些疑問或誤解。


2. 關(guān)于龍芯的自主知識產(chǎn)權(quán)
2.1. 龍芯為什么不采用一套自己設(shè)計(jì)的指令系統(tǒng)？
基于自行設(shè)計(jì)的指令系統(tǒng)設(shè)計(jì)CPU芯片是比較容易的，但它的應(yīng)用面太窄，極可能因?yàn)闆]有足夠多的應(yīng)用支持而夭折。

設(shè)計(jì)自己的指令系統(tǒng)并不難，難的是讓它成為被業(yè)界接受的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，擁有一大批基于該指令系統(tǒng)的應(yīng)用軟件。設(shè)計(jì)自己的指令系統(tǒng)，計(jì)算所應(yīng)該是有傳統(tǒng)、有基礎(chǔ)的。從早期的107、109，以及119、013，到大型向量計(jì)算機(jī)757和KJ-8920，都是根據(jù)應(yīng)用的需要，自行設(shè)計(jì)的指令系統(tǒng)。這種做法在當(dāng)時主要目標(biāo)是完成國家科研任務(wù)，有配套的項(xiàng)目開發(fā)專用的應(yīng)用軟件，每種機(jī)器只研制幾套，不追求市場化的情況下，效果是好的。但今天我們研制CPU芯片，絕不是只針對一種或幾種應(yīng)用，絕不是只管三年五年，而是希望它有上百萬數(shù)千萬的用量，能持續(xù)穩(wěn)定地在激烈的市場競爭中生存發(fā)展下去。這種情況下，就不得不考慮我們的CPU如何方便各種各樣的應(yīng)用開發(fā)的問題。

事實(shí)上，在現(xiàn)代信息系統(tǒng)中，軟件的成本已遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于硬件。自行設(shè)計(jì)指令系統(tǒng)，意味著所有成熟的應(yīng)用軟件都不能立即在基于該指令系統(tǒng)的CPU上運(yùn)行，必然導(dǎo)致在軟件開發(fā)和應(yīng)用移植方面的大量投入，而這樣的投入，即使對每年有數(shù)百億美元收入的國際大企業(yè)，也是不一定能負(fù)擔(dān)的。上世紀(jì)90年代初期，DEC公司投入20億美元開發(fā)了不兼容其原有的VAX系列小型機(jī)的Alpha指令系統(tǒng)和系列芯片。業(yè)界沒有人不佩服Alpha的精妙設(shè)計(jì)和卓越性能，但軟件問題終于導(dǎo)致DEC陷入困境并被Compaq購并。芯片業(yè)的巨頭Intel聯(lián)合HP公司從1994年開始開發(fā)與奔騰系列不兼容的IA-64指令系統(tǒng)和安騰系列芯片，至今還沒有被用戶廣泛接受，這也說明了從頭搞一套指令系統(tǒng)，要想真正成功，是何等的困難。


2.2. 用成熟的指令系統(tǒng)，會不會侵犯別人的知識產(chǎn)權(quán)呢？
簡單地說會，或不會，都是不準(zhǔn)確的。這個問題需要仔細(xì)分析。事實(shí)上，用自己的指令系統(tǒng)設(shè)計(jì)CPU芯片，也是有可能侵犯別人的知識產(chǎn)權(quán)的。

兼容別人的指令系統(tǒng)會導(dǎo)致知識產(chǎn)權(quán)糾紛，這可能是前些年Intel與AMD和VIA（威盛）頻頻打官司給大家?guī)淼呢?fù)面印象。其實(shí)，這些訴訟的焦點(diǎn)，并不在IA-32（或x86）指令系統(tǒng)的使用上，而是在一些與CPU芯片的外圍總線接口有關(guān)的方面。

知識產(chǎn)權(quán)包括著作權(quán)（版權(quán)）、商標(biāo)權(quán)、權(quán)等許多形式。就設(shè)計(jì)一款CPU芯片而言，可能涉及到已有知識產(chǎn)權(quán)的地方包括：指令系統(tǒng)可能涉及著作權(quán)或商標(biāo)權(quán)，指令的實(shí)現(xiàn)方式可能涉及權(quán)，功能部件的組織結(jié)構(gòu)、控制方式和電路實(shí)現(xiàn)可能涉及權(quán)，等等。其中，權(quán)的數(shù)量是多的（據(jù)初步估計(jì)，與CPU相關(guān)的美國就有五萬余項(xiàng)）。由此可見，即使采用自己設(shè)計(jì)的指令系統(tǒng)，在具體實(shí)現(xiàn)的時候，也是有可能侵犯已有的技術(shù)的。

各種已有的知識產(chǎn)權(quán)是人類思想寶庫的重要組成部分。我們應(yīng)該合理合法地利用它們，而不是把它們視為攔路虎，想方設(shè)法地兜個大圈子繞過去。例如，SUN公司的SPARC指令系統(tǒng)，只需要付99美元就可以獲得許可?；?9美元，就可以免去開發(fā)一大堆軟件的困難，何樂而不為呢？


2.3. 兼容別人的指令系統(tǒng)，是不是就沒有自主知識產(chǎn)權(quán)？
不是的。在保持指令系統(tǒng)兼容的前提下，仍然可形成自主的知識產(chǎn)權(quán)。AMD和威盛（VIA）的CPU芯片雖然都兼容Intel的x86指令系統(tǒng)，但各自都擁有大量自主的技術(shù)，就是一個明顯的例子。試想，如果沒有自主知識產(chǎn)權(quán)，這兩家公司憑什么跟Intel競爭？

事實(shí)上，同一個指令系統(tǒng)，可以有許多不同的實(shí)現(xiàn)方法，實(shí)現(xiàn)上的創(chuàng)新空間非常大。這里的每一項(xiàng)創(chuàng)新，都可能產(chǎn)生一項(xiàng)或多項(xiàng)技術(shù)。計(jì)算所在設(shè)計(jì)龍芯CPU的過程中，已申請發(fā)明12項(xiàng)，從微體系結(jié)構(gòu)、C語言模擬器、RTL代碼到芯片的版圖，都有自己的知識產(chǎn)權(quán)。


2.4. 龍芯為什么不提完全自主知識產(chǎn)權(quán)？
答案很簡單：既不可能，也沒有必要。

研制CPU芯片是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，涉及到從應(yīng)用軟件到半導(dǎo)體工藝的方方面面。以為自己設(shè)計(jì)一套指令系統(tǒng)，就可以掌握完全自主的知識產(chǎn)權(quán)，想得也未免天真了一點(diǎn)。

首先，用自己設(shè)計(jì)的指令系統(tǒng)，編譯器怎么辦，操作系統(tǒng)系統(tǒng)辦？也許你會說，用Linux，用GCC，這些都是開放源碼的，改一下就行了。開放源碼是不錯，可以使用目前也是對的，但知識產(chǎn)權(quán)卻不是你自己的，何談完全自主呢？

其次，設(shè)計(jì)CPU芯片，免不了要仿真驗(yàn)證，要布局布線。這方面前人做了大量的工作，大部分行之有效的算法都已形成，集成在各種商用的EDA軟件里。沒有人否認(rèn)購買EDA軟件的必要性，但很少有人意識到，使用EDA軟件設(shè)計(jì)CPU芯片，本身就意味著已經(jīng)在使用別人的大量技術(shù)。

再次，現(xiàn)在的CPU芯片，集成了上百萬甚至數(shù)千萬的晶體管，復(fù)雜度極高，要想從一個個孤立的晶體管開始，碼出完整的CPU芯片來，不知要耗廢多少人力物力，等到驢年馬月！所以，都得借助EDA軟件，以大小不一的各種單元為基礎(chǔ)，開始搭積木。這類積木塊包括基本單元、宏單元及其它知識產(chǎn)權(quán)（IP）模塊等，大多是由代工廠（Foundry）、元件商或其它公司提供的，設(shè)計(jì)中一旦采用，完全自主的知識產(chǎn)權(quán)就無從談起了。鎖相環(huán)（PLL，使CPU內(nèi)頻數(shù)倍于外頻的專用電路）就是一個典型例子，它是一個完全根據(jù)代工廠的半導(dǎo)體工藝設(shè)計(jì)的模擬電路，一般由代工廠作為IP模塊提供。可以說，使用了代工廠提供的PLL（或其它IP模塊）設(shè)計(jì)出的芯片，不可能是完全自主知識產(chǎn)權(quán)的。

在芯片設(shè)計(jì)過程中不可避免地要用到別人的知識產(chǎn)權(quán)的例子還很多。利用開放源碼運(yùn)動帶來的許多IP是理直氣壯的，花一定的代價取得高質(zhì)量IP的使用許可也是理直氣壯的。CPU芯片是否成功，既取決于其性價比，也取決于其上市時間，而這兩個方面的要求，都不允許我們追求所謂的完全自主知識產(chǎn)權(quán)。


2.5. 龍芯的知識產(chǎn)權(quán)策略是什么樣的？
龍芯的知識產(chǎn)權(quán)策略是：努力創(chuàng)造自主的知識產(chǎn)權(quán)，合法利用他人的知識產(chǎn)權(quán)。

自主知識產(chǎn)權(quán)是芯片增值的關(guān)鍵，也是龍芯系列芯片在市場上取得成功的關(guān)鍵。龍芯在研發(fā)的過程中，一直非?？粗丶夹g(shù)上的創(chuàng)新，并及時把創(chuàng)新的設(shè)計(jì)和方法用等形式的知識產(chǎn)權(quán)表達(dá)出來。到目前為止，圍繞龍芯的研制，已申請了12項(xiàng)發(fā)明。

同樣，也是基于在市場上取得成功的考慮，龍芯并不追求完全自主的知識產(chǎn)權(quán)。一些方便用戶的特性、便于應(yīng)用開發(fā)的特性、有助于改善性能價格比的技術(shù)，即使涉及他人擁有的知識產(chǎn)權(quán)，也并不一定要用重新開發(fā)的方式去規(guī)避。重新開發(fā)很可能會增大成本、延長上市時間。花一定代價取得專有技術(shù)的使用許可，效果往往更好。


2.6. 有媒體報(bào)道，“龍芯CPU研發(fā)過程中也借鑒利用了英國一家芯片設(shè)計(jì)公司以及臺灣威盛的技術(shù)”，這是否違背“擁有自主產(chǎn)權(quán)”的宣傳口號？
我讀過這篇讓我哭笑不得的文章，看來我和我的同事們一定要花大力氣做好科普工作。文章中提及，上述“借鑒利用”事宜，是我本人“在（龍芯1號）發(fā)布前的小型媒體見面會上透露”的。我印象里，文章的作者并未出席那次會議，可能是傳話中出了較大的誤差。我那天在會上，只是告訴大家，與龍芯1號配套的主板上，用了英國一家公司的北橋芯片和臺灣威盛的南橋芯片。北橋芯片和南橋芯片在功能上與CPU芯片沒有重疊的地方，所以借鑒的說法，純屬誤會。


2.7. 有人認(rèn)為，所有CPU廠商公布的CPU指令系統(tǒng)均不是全集，而是整個指令系統(tǒng)的子集。如果這個說法成立，兼容現(xiàn)有的指令系統(tǒng)，會不會留下安全隱患（比如后門）？
這個顧慮是多余的。

我們說兼容某種指令系統(tǒng)，指的是與該指令系統(tǒng)公開的內(nèi)容相兼容。某款CPU的指令系統(tǒng)全集里即使有不公開的內(nèi)容，也只是留給內(nèi)部使用的，正常的應(yīng)用軟件不會使用這類不公開的指令。所以，兼容公開的部分，就可以保證應(yīng)用軟件的二進(jìn)制兼容性，且不會受到不公開的指令影響。


3. 關(guān)于龍芯的發(fā)展策略
3.1. 龍芯的目標(biāo)是挑戰(zhàn)Intel的奔騰嗎？
不是。

Intel公司生產(chǎn)的CPU芯片在PC市場上占據(jù)了壟斷地位，使“奔騰”在許多人心目中成為CPU芯片的代名詞。其實(shí)，CPU的種類很多，使用CPU的地方也不僅僅限于PC機(jī)。

從未來的市場看，更是如此。隨著后PC時代的來臨，傳統(tǒng)PC在人們工作和生活中的地位將逐步降低，并被各種易用或便攜的信息處理終端所代替。高功耗、高主頻的奔騰類芯片，并不適合這樣的應(yīng)用模式。所以Intel自己也在改變，轉(zhuǎn)向移動，轉(zhuǎn)向網(wǎng)絡(luò)。
作為進(jìn)入CPU市場的新的一員，龍芯不能只盯著當(dāng)前已被瓜分貽盡的市場份額，而是應(yīng)該根據(jù)未來應(yīng)用發(fā)展的需要，開辟新的韁域。只有這樣，才能站在巨人的肩膀上，達(dá)到后來居上的目標(biāo)。


3.2. 研制一款CPU芯片，國外大公司都投數(shù)億甚至數(shù)十億美元。龍芯才投了幾千萬就做出來了，這是真的嗎？
真是自己做的。不是買了現(xiàn)成的CPU核送到代工廠加工的，也不是從網(wǎng)上的，更不是買人家的芯片打磨的。

IBM和Intel這樣的公司研制一款新的CPU芯片，確實(shí)是花很多資金的。但這些資金主要不是花在芯片設(shè)計(jì)上，而是用在建立芯片的生產(chǎn)線上。因?yàn)樗鼈兌际莻鹘y(tǒng)的IDM（integrated device manufacturer）廠商，獨(dú)立承擔(dān)從芯片設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的完整過程。

從上世紀(jì)90年代開始，半導(dǎo)體行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)生了很大的變化，IDM越來越少了，也越來越難以維持了。目前半導(dǎo)體行業(yè)的水平劃分和化非常清晰，做設(shè)計(jì)的公司不管生產(chǎn)（稱為Fabless），有專門的代工廠（稱為foundry）提供生產(chǎn)服務(wù)，封裝和測試也是獨(dú)立的。在這樣的環(huán)境里，從事芯片設(shè)計(jì)，不再跟集成電路生產(chǎn)線的建設(shè)綁在一起，從而具有更大的靈活性和可行性，也為我們切入這個行業(yè)創(chuàng)造了難得的“機(jī)遇窗口”。

龍芯1號就是在這樣的環(huán)境下設(shè)計(jì)并生產(chǎn)出來的。設(shè)計(jì)主要靠的是EDA工作站、EDA軟件和人力。找代工廠生產(chǎn)芯片，在付了掩模費(fèi)后，就可以用1000多美元的單價買圓片了。建一條生產(chǎn)線，要花10多億美元，但這個錢不用我們來出。

正是因?yàn)檫@樣，F(xiàn)abless的設(shè)計(jì)公司提供的芯片，比IDM設(shè)計(jì)生產(chǎn)的芯片，更具價格優(yōu)勢。


3.3. 龍芯1號的主頻才200多兆，不僅比國外的CPU芯片低得多，甚至也不如一些國內(nèi)的CPU芯片。難道這就是龍芯的高性能嗎？
主頻只是決定性能的一個方面，主頻高了，還有許多不利因素。

奔騰系列的主頻不斷提升，使大家認(rèn)識到了主頻的重要性。但不知你注意到?jīng)]有，Intel現(xiàn)在不再像以前那樣，宣傳高主頻的優(yōu)勢了。因?yàn)樗峦瞥龅挠糜诜?wù)器的安騰系列芯片和用于筆記本電腦的訊馳芯片，雖然性能更高，主頻卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如奔騰。

衡量CPU性能的主要指標(biāo)，是它完成一個任務(wù)所需要的時間。時間越短，性能越高。而任務(wù)完成時間的縮短，不僅依賴于CPU主頻的提高，而且依賴于CPU在每個時鐘節(jié)拍里，能夠完成多少工作（例如：是一拍完成一條指令，還是一拍完成多條指令），以及能夠完成一些什么樣的工作（例如：是只能做定點(diǎn)運(yùn)算，還是同時能做浮點(diǎn)運(yùn)算）。

通過體系結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化設(shè)計(jì)，以較低的主頻達(dá)到更高的性能，是合適的。因?yàn)橹黝l高了，有很多副作用，其中嚴(yán)重的是功耗劇烈增加（功耗正比于頻率的三次方）。功耗增加的直接后果就是芯片和系統(tǒng)的可靠性受到影響，以及由于散熱通風(fēng)帶來的設(shè)計(jì)復(fù)雜性提高和成本增加。


3.4. 龍芯是通用CPU，還是嵌入式CPU？
龍芯是通用CPU。

其實(shí)，通用CPU和嵌入式CPU只是CPU用于不同場合時的不同稱呼，并沒有結(jié)構(gòu)上的本質(zhì)區(qū)別。通用CPU既然是通用的，自然也可以用在嵌入式的場合。Intel的486、奔騰系列，既可以用來做PC和服務(wù)器，也可以用去做單板機(jī)和工控機(jī)，就是一個典型的例子。IBM的PowerPC系列，既有做服務(wù)器、工作站的，也有做交換機(jī)、路由器、游戲機(jī)的。MIPS系列也是如此。

與專門針對嵌入式應(yīng)用而設(shè)計(jì)的嵌入式CPU（如ARM系列）相比，通用CPU對不同類型（高中低端）應(yīng)用的適應(yīng)能力更強(qiáng)，應(yīng)用范圍也更廣。


3.5. 龍芯有可能兼容x86系列并支持Windows操作系統(tǒng)嗎？
目前暫無計(jì)劃實(shí)現(xiàn)與x86的二進(jìn)制兼容，但有計(jì)劃支持一些常用的軟件，其中也包括Windows平臺上的軟件。

用戶關(guān)心的是應(yīng)用軟件，而不是指令系統(tǒng)。與x86二進(jìn)制兼容是支持Windows平臺上應(yīng)用軟件的一種方式，但不是的方式。我們目前研究中的二進(jìn)制編譯技術(shù)，也是一種可行的方式。一年以后，隨著龍芯2號系列芯片的推出和二進(jìn)制編譯技術(shù)的成熟，支持Windows平臺上的應(yīng)用是可以實(shí)現(xiàn)的。

當(dāng)然，Windows操作系統(tǒng)和它支持的許多應(yīng)用軟件都是很貴的，有可能比硬件本身還貴。所以，龍芯支持的還是Linux平臺。龍芯2號的種應(yīng)用模式，就是Linux PC。


3.6. 龍芯現(xiàn)在才200多兆，何時才能趕上世界先進(jìn)水平？
正象CPU有好多種類型一樣，CPU的水平，也有多種不同的衡量尺度：Intel芯片的高主頻，IBM芯片的高性能，ARM和TI的低功耗，分別展現(xiàn)了它們各自的長處和特色。但是，這些特色代表的只是當(dāng)前的水平，適應(yīng)的是當(dāng)前的應(yīng)用。未來的應(yīng)用會有新的特征，需要用新的結(jié)構(gòu)去支持，需要有新的指標(biāo)去衡量。

CPU芯片是一種半導(dǎo)體器件，它的設(shè)計(jì)需要許多與半導(dǎo)體工藝相關(guān)的知識和經(jīng)驗(yàn)。在這個方面，目前我們與世界先進(jìn)水平的差距是較大的。好在這方面的技術(shù)已經(jīng)成熟，我們只是從業(yè)時間較短，經(jīng)驗(yàn)積累不足而已。因此，隨著工作的深入，我們完全可以在未來的一兩年內(nèi)，在設(shè)計(jì)能力上達(dá)到國際先進(jìn)水平。

CPU芯片又不純粹是一種半導(dǎo)體器件。作為信息處理系統(tǒng)的重要部分，CPU的結(jié)構(gòu)必須根據(jù)應(yīng)用來設(shè)計(jì)，具有適合應(yīng)用需求的性能特征。當(dāng)前，信息系統(tǒng)的應(yīng)用模式正在發(fā)生巨大的變化，現(xiàn)在看來性能價格比的結(jié)構(gòu)，在將來未必具有優(yōu)勢。為了設(shè)計(jì)滿足未來應(yīng)用需求的CPU芯片，設(shè)計(jì)者必須有很強(qiáng)的系統(tǒng)背景和對應(yīng)用需求的把握能力，而這正是我們的優(yōu)勢所在。


4. 關(guān)于龍芯1號及其應(yīng)用
4.1. 龍芯1號是主要特點(diǎn)是什么？
龍芯1號有四大特點(diǎn)：兼容、安全、低功耗、高性能。
， 龍芯1號兼容MIPS指令系統(tǒng)，有一堆成熟的系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件可以直接在龍芯1號上運(yùn)行。
第二， 龍芯1號內(nèi)部設(shè)有硬件安全裝置，可以抵御一大類基于緩沖區(qū)溢出的網(wǎng)絡(luò)攻擊行為。
第三， 龍芯1號在全速運(yùn)行時，功耗不超過1瓦，不需要使用散熱片和風(fēng)扇?；邶埿?號的應(yīng)用系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，可工作于無人值守的場合。
第四， 龍芯1號配備了全流水的64位浮點(diǎn)部件，每秒可完成2億多個雙浮點(diǎn)運(yùn)算。這個特性對工業(yè)控制等需要強(qiáng)大的實(shí)時計(jì)算能力的應(yīng)用尤其合適。


4.2. 龍芯1號通過了哪些測試？
除了由開發(fā)者實(shí)施的大量性能和功能測試外，還通過第三方對龍芯1號進(jìn)行了性能測試、動靜態(tài)特性測試和溫度測試。

SPEC CPU2000是評測CPU性能的權(quán)威的基準(zhǔn)程序。龍芯1號是款通過該項(xiàng)基準(zhǔn)程序測試的國產(chǎn)CPU芯片。

在IC測試臺上對龍芯1號進(jìn)行了動態(tài)和靜態(tài)功能和特性的測試，結(jié)果表明，龍芯1號的合格率超過90%。已根據(jù)測試結(jié)果，編制龍芯1號的數(shù)據(jù)手冊（datasheet）。

對安裝了龍芯1號CPU芯片的樣機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行的溫度試驗(yàn)表明，該系統(tǒng)能在攝氏-35度到70度間工作，溫度范圍很寬，滿足工業(yè)級應(yīng)用的要求。


4.3. 龍芯1號支持哪些操作系統(tǒng)？
龍芯1號目前支持各種版本的Linux操作系統(tǒng)，包括國內(nèi)品牌的（如紅旗）和國外品牌的（如紅帽子）。龍芯1號也支持多種國產(chǎn)的嵌入式操作系統(tǒng)，如Hopen等。

在工業(yè)控制領(lǐng)域，龍芯1號支持VxWorks實(shí)時操作系統(tǒng)。


4.4. Intel的CPU已做到2000多兆，龍芯1號才200多兆。200多兆的龍芯能用來做什么？
主頻既不是決定性能的因素，更不是決定應(yīng)用的主要因素。市場上賣的CPU，主頻從幾兆到幾千兆都有，各有各的用途。前幾天看到一個手機(jī)廣告，介紹它采用了66兆的高主頻CPU，可支持這樣那樣的復(fù)雜功能。估計(jì)這個CPU里還沒有浮點(diǎn)運(yùn)算部件。所以，一款200多兆主頻、支持浮點(diǎn)運(yùn)算的CPU芯片，還是大有用武之地的。

基于龍芯1號，已經(jīng)開發(fā)的產(chǎn)品包括：面向安全應(yīng)用的刀片式服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)隔離卡、智能網(wǎng)卡，網(wǎng)絡(luò)終端機(jī)（NC）、稅控機(jī)等終端類設(shè)備，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，等等。


4.5. 龍芯1號以后，龍芯系列將如何發(fā)展？
龍芯1號的成功樹立了龍芯的品牌。在加強(qiáng)龍芯1號應(yīng)用推廣的同時，我們會繼續(xù)從廣和高兩個方面，不斷開發(fā)適合不同應(yīng)用需要的系列芯片。

廣的方面，進(jìn)一步優(yōu)化龍芯1號，形成單發(fā)射、雙發(fā)射、含浮點(diǎn)部件、含多媒體部件等多種不同特點(diǎn)的32位CPU內(nèi)核，進(jìn)而針對后PC客戶端設(shè)備、移動終端、家庭數(shù)字應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，開發(fā)相應(yīng)的SOC芯片。

高的方面，將研制64位的多發(fā)射、多線程龍芯2號通用CPU芯片系列，用于桌面辦公、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、媒體服務(wù)器等產(chǎn)品的開發(fā)。


5. 后記
這個FAQ也許只能稱為是第1.0版。許多相關(guān)的問題還沒有涉及，對有些問題的回答也未必十分妥貼。隨著龍芯科研工作和市場推廣的進(jìn)一步展開，肯定還會有更多的問題提出來，需要釋疑，需要宣傳。我和我的同事們會盡力維護(hù)并不斷地更新它的。

孔子在《論語》里說：“人不知而不慍，不亦君子乎？”。 人家不理解你的時候，總?cè)滩蛔∫マq解幾句，看來做君子真的很難呢。莫非做CPU跟做學(xué)問不太一樣，還是自己的修為真的不夠？

不過，我還是相信：事實(shí)勝于雄辯。隨著龍芯系列芯片的不斷推出、龍芯應(yīng)用的不斷普及，本文面對的質(zhì)疑都會煙消云散。當(dāng)然，關(guān)于龍芯的FAQ還是會存在的，只是它的內(nèi)容會更技術(shù)化、更針對應(yīng)用，而不是象現(xiàn)在這樣，花大部分篇幅講發(fā)展策略。

其實(shí)這一天已經(jīng)為期不遠(yuǎn)了。