【文/科工力气专栏作者 铁流】

日前，龙芯在国家会议中心举行龙芯中科2019产品发布暨用户大会。这次大会最大的亮点便是龙芯发布了3A4000处理器。

3A4000与3A3000相同，都选用28nm工艺，尽管工艺相同，但在功能上完结了功能翻倍。相对于那些在功能提高上高度依托台积电先进工艺和国外技能上的支撑的CPU，龙芯彻底依托本身的规划才能完结CPU功能翻倍，这在国内是极端稀有的，充沛证明了自主研制潜力，展现出龙芯厚积薄发的功力。

龙芯28nm CPU逾越16nm ARM CPU

芯片的功能首要在芯片的规划和芯片的制作，就规划这一块，首要靠IC规划公司，就制作这一块，则首要仰仗台积电这类晶圆厂。固然，部分规划工作和制作结合的很严密，假如磨合的好的话能够威力倍增，比方英特尔用45nm工艺就能够把CPU主频做到2.5G以上，而国内ARM阵营IC规划公司把CPU做到2.5G以上则需求台积电7/10/12/16nm工艺合作。

因此，假如一家公司选用落后工艺，CPU功能反而逾越了选用先进工艺的CPU，那么，这足以阐明这家选用落后工艺的CPU公司，其具有比较强的CPU规划才能。就这一点来说，龙芯与国内ARM阵营的友商就形成了这种比照。

以某ARM CPU来说，其IPC在曩昔5年里提高相对有限，可谓英特尔挤牙膏：

2014—2015年的某款CPU（28nm）单核功能为11左右（@2G），换算一下5.5/G；

之后的一款多核服务器CPU（28nm）的单核功能为12.4（@2G），换算一下6.2/G；

之后把工艺换成了16nm，出了一款多核服务器CPU，单核功能为13（@2.4G），换算一下5.4/G；

最近出了一款四核桌面芯片，2.6G主频下定点16.5，换算一下是6.3/G。假如主频满血到3.0Ghz，那么定点应该在19分左右。

另一家ARM CPU，其选用16nm工艺的时分，一款是买A57做SoC规划，还有一款是买A72做SoC规划。即便是A72那一款，单核定点成果也在17至18左右。

比较之下，选用28nm工艺的龙芯3A4000，单核定点18+（@1.8G），2G主频下能够到达20+。

之所以在主频落后的情况下，龙芯还能在功能上反超，本源便是龙芯在微结构规划水平上具有较强的才能。CPU的功能，不能只看工艺和主频，微结构规划水平也十分要害，当年英特尔P4处理器主频高达3G，但功能便是不可，并荣获“高频低能”的“美誉”。这两款ARM CPU功能略差劲于龙芯3A4000，首要便是其微结构差劲于龙芯规划的GS464V，因此导致其主频更高，但芯片功能略逊一筹。

龙芯延用28nm本源是囊中羞涩和开展规划

不知为何，一些媒体由于龙芯选用28nm工艺就鄙夷龙芯技能不可，但是，这种观念是值得商讨的，上28nm工艺仍是7nm工艺，技能方面的要素偏少，钱方面的要素偏多，一些公司财大气粗，或许取得国家资源歪斜较多，天然有钱用台积电先进工艺。而龙芯在体量上无法与大公司比较，在取得国家扶持方面也十分有限，在十二五之后，核高基等顶层规划要点扶持技能引进的X86和ARM CPU，以兆芯、华为为代表，技能引进企业取得了鼎力扶持。

由于国家断奶，龙芯只能在市场上摸爬滚打，依托自己赚取的赢利和出资人的注资过日子。直到2015年，总算完结自收自支，自负盈亏。在有国家队布景的几家CPU公司中，拿不到方针资金补助，反而只能去拿横琴利禾博股权出资基金、鼎晖出资、中海出资、北工出资等单位的风投，国内唯一龙芯一家。

正是由于在资金上不宽余，因此每一笔钱有必要省着花，天然要克勤克俭，挑选最具性价比的工艺。

别的，挑选28nm工艺与龙芯的开展规划也有很大联系，依照龙芯的规划，是一代提高工艺，一代提高CPU核，龙芯3A2000、3A4000都是提高CPU核，3A3000和3A5000是提高制作工艺，挑选28nm这样比较老练的工艺，有助于下降CPU核晋级中不确定要素带来的危险，一旦发现问题，改善规划缺点后从头流片的本钱也低。在GS464V通过3A4000验证后，就能够直接晋级工艺流片，这样就能下降3A5000研制的危险，提高3A5000的研制进展。某种程度上，3A4000其实是3A5000的垫脚石，为3A5000的研制做验证。

展望龙芯3A5000

在龙芯3A4000的CPU核通过实践验证后，龙芯3A5000流片也瓜熟蒂落。此前，选用12/16nm的龙芯3A5000的测试片现已完结流片，这足以阐明选用先进工艺流片对龙芯而言没什么技能妨碍，彻底仅仅钱的问题，在当年开端研制3A4000的时分，龙芯财力有限，并且12/16nm工艺流片本钱很贵。跟着12/16nm工艺流片费用下降，以及龙芯这几年营收的增加，龙芯也有才能选用12/16nm工艺流片。参阅龙芯3A2000到龙芯3A3000工艺晋级的进展，龙芯3A5000的进展也会比较快。依据现场发布的PPT，龙芯3A5000将在2020年中流片，最迟年末前就会有制品。

有必要阐明的是，3A4000的工艺是28nm，潜力很大，换12/16nm工艺提高主频就能把单核功能提高到25分——龙芯3A5000对内核小改后，换12/16nm工艺，功能有望到达25至27分，龙芯PPT里30分的规划偏达观。

别的，PPT上还有一个点值得重视，那便是龙芯7A2000桥片，龙芯7A1000桥片仅仅处理有无问题，一些接口都显得比较有前史的厚重感，而7A2000桥片则进行了晋级，并调配龙芯3A/B5000于2020年下半年面世。

从龙芯的开展进程看，能够很明晰的看出一条CPU迭代演进和IPC提高的轨道。龙芯挑选一代提高微结构，一代提高工艺，2012年曾经的龙芯3A1000和龙芯3B1500，其IPC为3/G左右（定点），2015年的3A2000是微结构晋级，IPC为6.5/G，2016—2017年3A3000是小改微结构后晋级工艺，IPC为7+/G，2019年的3A4000是微结构晋级，IPC则到达了10+/G。

这种一步一个脚印的开展轨道，是国内那些声称自主研制的ARM CPU所不具有的。那些技能引进的ARM CPU，第一款产品往往是横空出世，之后IPC多年提高有限，这种现象与其声称是彻底自主研制、自主可控是存在必定收支的。一些ARM CPU选用先进工艺后，在功能上反而被龙芯用老旧工艺反超，足以阐明自主研制尽管路途愈加崎岖，但开展潜力更足。