龍芯和海思等國內廠商生產的處理器相比除了架構不同還有什麼區別?

龍芯作為國產處理器經常受到主流媒體的褒獎,甚至把龍芯的研發過程拍成了電影。而海思、瑞芯微、全志等廠商則淡定的多。

上述處理器的底層架構都是通過國外廠商的授權,為什麼龍芯和海思們的輿論待遇相差這麼大?龍芯的研發難度比海思們更大嗎?他們哪一個才能代表中國最高的晶元製造水平?


看到題主的自問自答,加一句:

允許隨意加指令,是MIPS生態奔潰的主因,不是優點。

一組人忙著賺錢,上不上新聞,完全是商業行為。

一組人,錢是靠GOV經費,上不上新聞,是組織行為。

科技是以人( )為本

當然為理想奮鬥也是值得尊重的。

但不是為了理想不為錢,就格調(技術)高,普通群眾就得膜拜。


搬一下我在其他地方的回答。

關於這個問題,我希望至少了解一點計算機體系結構的知識再來噴或者黑也不遲,無腦的黑或者噴不符合知乎的理念和形象。

首先,我們看一看體系結構領域聖經(Computer Architecture - A Quantitative Approach 5E)的一些關於Architecture的解釋:「Several years ago, the term computer architecture often referred only to instruction set design. Other aspects of computer design were called implementation, often insinuating that implementation is uninteresting or less challenging.」 意思是多年以前,體系結構主要指指令集,也就是ISA的設計,而其他的層面都叫做「實現」,那時候認為ISA是最難設計的。

然後,文中指出了以前的觀點的錯誤(過時)「We believe this view is incorrect. The architect』s or designer』s job is much more than instruction set design, and the technical hurdles in the other aspects of the project are likely more challenging than those encountered in instruction set design.」,這段話表達的意思是設計和實現的難度是遠遠大於ISA的。不知這兩段話是不是能回應了上面 謝丹,集成電路20年 某些觀點,不知為什麼那麼多人贊他,無腦黑還有這麼多信徒突然讓我想起了邪教的即視感。

知乎是一個學習和交流的平台,請某些人真的不要倚老賣老,去誤導那麼多想了解知識的人,總想弄點大新聞,是不是有點 simple naive!

說了一點題外的話,繼續。ISA大家應該都明白,知道CISC和RISC的都會明白ISA。我們主要關注書中所說的「實現」,也就是implementation:「The implementation of a computer has two components: organization and hardware.」;也就是implementation主要包括組織架構和硬體兩部分。

何為組織架構,「The term microarchitecture is also used instead of organization. For example, two processors with the same instruction set architectures but different organizations are the AMD Opteron andthe Intel Core i7. Both processors implement the x86 instruction set, but they have very different pipeline and cache organizations.」 組織結構也就是我們常提前的微架構,文中還舉了intel和amd的例子讓讀者加深理解。何為hardware,「Hardware refers to the specifics of a computer, including the detailed logic design and the packaging technology of the computer.」,主要涉及到詳細的邏輯設計以及封裝工藝等等。

所以顯而易見,計算機體系結構= ISA + 微架構 + 硬體,「the word architecture covers all three aspects of computer design—instruction set architecture, organization or microarchitecture, and

hardware.」 其實現在晶元設計的整個流程也就是按照這個思路來走的,選好了ISA,然後就行邏輯上的設計(最常見的ARM的IP軟核就是這個層面,就是verilog/vhdl寫的rtl代碼),當然你要做soc的話就會邏輯設計過程會和驗證交叉耦合的,然後rtl代碼freeze後會物理設計就會大張旗鼓的進行了,再之後便是tape out 流片了。(對後端很多東西不了解,只是說個大概,歡迎指正)。

然後現在可以比較一下龍芯和海思的區別(其實完全沒有必要,側重點完全不同,都不是做一個市場的)。龍芯選擇了兼容MIPS的ISA(裡面增加了許多自定義的指令),然後從微架構開始一直做到流片前,流片一般是中芯國際和意法半導體吧(最近都在中芯國際),因此,拋去其他因素,龍芯的CPU IP CORE是自己做出來的(和ARM 授權的IP類似)。海思的晶元不是從CORE開始做起的,選用的是ARM 的 IP CORE,基本上從SOC開始做起的。說簡單點,一個有CORE,一個沒有CORE。當然從SOC做起是很了不起的事情,畢竟晶元不僅僅是一個CORE的。所以兩者沒有高下之分,只有技術路線的區別。請上面的某些大(hu)牛(you)們不要為黑而黑,為了讚美誰故意貶低誰,留給知乎一片凈土,一片沒有戾氣的氛圍吧。

海思的晶元不多說,主要就是做智能手機的。而龍芯的晶元主要是主打PC的,奈何在桌面上WINTEL的聯盟實在太難打破,所以任重而道遠啊,當然龍芯在AQ和JG等方面還是很有建樹的,不能宣傳,點到為止。有興趣可以關注最新的北斗的晶元,主要是龍芯的1E和1F,宇航級晶元要通過一系列抗輻照測試等等才能上天。

所以,龍芯和海思是不能互相替代的,希望這兩家能夠茁壯成長,成為國產晶元的頂樑柱。不是為了爭什麼「愛國,民族,自主」,只是為了踏踏實實的做事,服務於老百姓。


題主幾個錯誤:

1、龍芯不代表製造水平,龍芯的難度在設計上(完全自主的設計),龍芯沒有自主生產能力,過去是意法半導體代工,現在是誰不清楚。

2、海思是製造廠商,雖然自己也有微架構的優化,但設計難度低於龍芯,海思有一定製造能力(更正:海思的CPU也是找人代工的)

3、龍芯過去是自主設計的,只不過指令集方面仿照MIPS,後來為了市場能接受,才拿到的MIPS的授權。換句話說,龍芯如果使用一套自己的指令集,也是沒問題的。

放開專利不談,從安全的角度說,如果技術被封鎖,龍芯找個國內的代工廠,就可以繼續生產CPU,大不了良品率差一些;海思則可能長期停留在當前的架構上,要想從底層獲得突破,需要走的路還很長。龍芯完全有能力自己設計出一套指令集,只不過沒有軟體兼容比較麻煩而已,但技術上是沒有障礙的。當然,如果兩家結合起來,是最好。


海思也有ARM的架構授權,而且據說也在搞自己的微架構。

但是還沒有放出來。


估計這是海思被黑的最慘的一次


個人覺得不用把龍芯過於拔高,現在的cpu設計,和os的內核有相似之處,很多商業機構都可以開發出來,但除了性能上的區別外,更重要的是產品的市場前景,三星的tizen?後者直接反應到成本代價上。

最近ibm賣ic業務,原因之一也是自己過於保守,支持ppc的夥伴快絕跡了。

相對來說,晶元製造技術和工藝技術難度可能更高,而且也有很大的商業價值。但國內就是搞不出來,政府也不行。

補充,龍芯也快被國家放棄了,畢竟有美國的專利隱患,alpha已經被軍用了,因為其cpu和linux都是完全開源,而且國內已經得到了源碼和全授權許可。


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