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龙芯CPU

baidu问答所得

 

龙芯.国产CPU,于2002年09月29日研制成功，龙芯的英文名字是godson，中文的谐音昵称是“狗剩”。由中国科学院计算技术所授权的北京神州龙芯集成电路设计公司研发，前期批量样品目前由台湾台积电生产．

龙芯一号CPU IP核是兼顾通用及嵌入式CPU特点的32位处理器内核，采用类MIPS III指令集，具有七级流水线、32位整数单元和64位浮点单元。龙芯一号CPU IP核具有高度灵活的可配置性，方便集成的各种标准接口。图1显示了龙芯一号CPU IP核可配置结构，其中虚线部分表示用户可根据自己的需求进行选择配置，从而定制出最适合用户应用的处理器结构。主要的可配置模块包括：浮点部件、多媒体部件、内存管理、Cache、协处理器接口。浮点部件完全兼容MIPS的浮点指令集合，浮点部件及其相关的系统软件完全符合ANSI/IEEE 754-1985二进制浮点运算标准。浮点部件主要包括浮点ALU部件和浮点乘法/除法部件，用户可根据自己的实际应用选择是否添加。媒体部件复用了MIPS浮点指令的Format域，并复用了浮点寄存器堆，媒体指令集基本对应了Intel SSE媒体指令集合的各种操作。

内存管理部件有三种工作模式，标准模式、直接映射模式和无映射模式。在标准模式下，TLB分为ITLB和DTLB两部分，每部分均由48项页表项组成，同时支持mapped和unmapped的从虚拟地址到物理地址的变换方式；TLB也可只进行直接映射，不使用CAM和RAM，以减小面积；而无映射模式下甚至可以去掉TLB，采用直连SRAM的形式实现访存。龙芯一号CPU IP核的Cache分为指令Cache和数据Cache，两部分独立配置，以4K为一路，可配置为4路、2路和0路。用户可根据应用需要，确定所需Cache的大小，甚至不使用Cache。协处理器接口为外部协处理器提供了一个高效率的接口。龙芯一号CPU IP核提供了两套可配置的处理器总线接口：AMBA接口和哈佛结构SRAM接口。

龙芯二号

- 采用先进的四发射超标量超流水结构，片内一级指令和数据高速缓存各64KB，片外二级高速缓存最多可达8MB。

- 龙芯2号最高频率为500MHz，功耗为3-5瓦，远远低于国外同类芯片，其SPEC CPU2000测试程序的实测性能是1.3GHz的威盛处理器的2-3倍，已达到Pentium III水平。

龙芯CPU IP的特点

灵活的可配置IP核架构

Cache容量可配置

0/4K/8K/16K I/D Cache

TLB形式可配置

可配置接口

AMBA 2.0 full compatible

Direct RAM (Harvard Structure)

MIPS SYSAD

Co-processor Interface

内外时钟关系可配置

IEEE754兼容FPU可配置

MMX部件可配置

EJTAG接口，便于SOC调试

功耗

具体配置相关, Typical:：1～2 mW/MHz

面积

与具体配置相关, Min：1.0mm2 (软IP)

友好的IP用户接口

可视化配置界面

完全可综合的IP，可无缝衔接主流EDA工具

集成synthesis环境

verilog仿真模型

IP Modeling

ISS仿真器

SoC硬件验证平台

SoC系统虚拟开发平台

软/硬IP

IP抽象模型提取，提供工业格式文件

硬IP的实现(0.18微米/0.13微米工艺)

IP架构

增强可配置灵活性

在面积、功耗上持续优化

针对应用不断增强处理能力（加密安全，控制，JAVA）

增加对多核的支持

SOC开发平台

提供基于EJTAG的IDE

提供ISS用于性能评估

硬件开发板

操作系统

Linux

VxWorks

WinCE

软件支持

XFree86-4.1.0 X Server

Mozilla Browser, Apache WEB server

Compiler：GCC, F77

Word processing, video server

Virtual Terminal for X and Windows

 

 

转载请厚道,注明出自落伍: http://www.im286.com/viewthread.php?tid=1817605
半年前作一个网络安全设备的项目，处理器有DSP/ARM/MIPS三类可选择，用DSP或是ARM是本猫的长项，但看了许多关于龙芯的报道，有心支持国货，打算用并不熟悉的MIPS结构的龙芯1来作设计。

    打算选用一款芯片，第一件事情就是找这个芯片的DATASHEET来学习，没想到第一步就吃了龙芯的闭门羹。网上找不到，打电话到计算所，也就是那个神舟龙芯公司，竟然说没有发布DATASHEET，这可奇怪了，没有资料怎么作开发呢？对方说可以买龙芯的开发套件，但我多了个心眼，没有决定买，而是到网上收集关于开发包的资料。

    作为一个嵌入式系统设计，因为功能单一，我一向不喜欢用操作系统，所以对操作系统也不是很熟悉，而且作为网络安全产品，更不想用操作系统以避免潜在漏洞威胁。针对一个具体的处理器，了解其结构和指令集，找到相关的C或是汇编编译器，直接写程序就好了，因为这种程序并不讲究很强的兼容性和可移植性。所以一般处理器的开发包，都会提供详细的芯片结构与指令的说明，也会提供至少是汇编的编译器，甚至还会提供仿真和调试工具。有了这些，无论用不用操作系统，开发工作都能开展起来。

    然而，我收集到的有关龙芯开板包的信息，其中包括一块龙芯的开发板，其实就是一块焊好了龙芯1的主板，包括BIOS、CHIPSET和外围接口；而软件部分竟然是订制好的LINUX操作系统，以及LINUX下的GCC编译器。也就是说，用这块开发板，是不可能进行芯片底层开发的，好象一台PC机，预装了WINDOWS和VC++，然后你就在VC++下写程序好了！

    这算哪门子开发板嘛！有网友说龙芯提供了BIOS程序的构建工具，可BIOS并不会用到处理器的所有指令，只是一个LOAD工具而已，引导完操作系统就OK了。

    不提供底层的数据资料，没有编译器，一开始不明白龙芯为什么要这样作。其实细想一下龙芯与MIPS公司的专利权之争就能明白，MIPS说龙芯与MIPS结构有超过95%的相同，实际上是剽窃了MIPS的专利，龙芯一边嘴硬不承认，另一边却迟迟不敢发布DATASHEET来证明自己没有侵权，这似乎正说明了问题。

    龙芯一边不敢公布结构和指令集，另一边却在搞“产业化”，直接生产产品，这等于是把龙芯的结构与指令集捂在最终产品的黑匣子里。但是纸里能包住火吗？不公布结构和指令集，一般的开发人员就没有办法使用龙芯作开发，限制了龙芯的市场范围；而依赖少数合作单位进行产业化，产品也只能在国内销售，一出口就会招来诉讼。“中国芯”啊！这就是中国芯！

    我的项目最终没有能用上龙芯，最后还是用ARM处理器来作，感觉很爽，要资料有资料，要手册有手册，遇到问题到网上一发贴，有无数同行朋友出手相助。但爽完之后，再想想那被捂的严严实实的龙芯，心中不禁怅然若失。


出自: http://www.im286.com/viewthread.php?tid=1817605

 

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