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解密:龙芯两款CPU核为何开源?

2016-10-24不详佚名

10月21日,教育部计算机类教学指导委员会、中国计算机学会教育专委会将2016 CNCC期间在山西太原举办“面向计算机系统能力培养的龙芯CPU高校开源计划”活动,在活动中,龙芯中科宣布将GS132和GS232两款CPU核向高校和学术界开源。那么——

龙芯开源的CPU核性能如何?

以往将CPU开源的公司有哪些?

开源CPU核又会带来哪些影响呢?

开源的CPU核性能如何?

CPU核也叫微结构,是决定CPU性能、安全、功耗、成本的最重要因素,日常我们所说的双核、四核、八核芯片,其实是将2、4、8个CPU核的接口互联并集成到一片硅片上,像Intel的Haswell、ARM的Cortex A72、AMD的Zen、龙芯的GS464E都是CPU核。在设计CPU的过程中,80%以上的功夫都用在CPU核上,因此,如何设计一个高性能的CPU核可以说是CPU设计中的关键技术之一。

目前,除了龙芯、申威、飞腾等老牌设计单位拥有自己设计的高性能CPU核之外,国内大多数IC设计公司依旧处于购买国外的IP“攒”出一个SOC的阶段,拥有自主设计CPU核的单位屈指可数。而龙芯本次将两款CPU核向高校和学术界开源,可以使学术界以龙芯的CPU核为基础开发产品,并以龙芯的CPU核为模板学习怎样设计CPU核。

龙芯开源的CPU核为GS132和GS232。GS132为单发射32位结构,采用三级静态流水结构,性能于ARM Cortex-M0/M3/M4相当。主要用于石油、电力、钻探、智能水表和智能电表。GS232为双发射32位结构,采用五级动态流水线结构,性能于ARM9和ARM11相当,在龙芯1A、1B、1C、1E中使用,主要用于各种嵌入式产品,在智能家电、人造卫星、工控等领域都有使用,像HS3700画质芯片就购买了GS232的授权,该芯片被用于海信的智能电视。

解密:龙芯两款CPU核为何开源?

Sun曾经将T1、T2开源

1985年,Sun成功研究出了Sparc精简指令集CPU,再辅助以基于Unix开发的服务器系统,使Sun在工作站和服务器领域崭露头角,并逐渐可以对抗惠普和DEC这样的传统中式小型计算机。1992年Sun推出了市场上第一台多处理器台式机SPARCstation 10 system,1993年Sun进入财富500强,至2001年Sun在全球拥有五万雇员,市值超过两千亿美元。

解密:龙芯两款CPU核为何开源?

Sun以硬件起家,但成也萧何,败也萧何,对硬件的重视,使Sun忽略了软件的重要性,特别是没能对Wintel联盟拥有足够的警惕性。在90年代末,因互联网的兴起,加上Sun的工作站相对于DEC的小型机和IBM的大型机具有价格优势,这导致虽然Sun的中小企业市场份额不断被Wintel蚕食,但由于其工作站可以侵占DEC和HP小型机的市场,其盈利模式得以延续。但在互联网泡沫破裂后,加上Wintel联盟的倾轧,Sun服务器和工作站业务则难以为继,仅2002年上半年就营业额同比跌至3称,并从2001年的盈利9亿美元,跌至亏损5亿美元,随后Sun一蹶不振,在2009年被甲骨文以74亿美元收购。在被收购前,也许是为了放手一搏,或又是为了其他什么原因,Sun将UltraSparc T1、T2开源。

T1和T2到底如何呢?根据网友“迪迦奥特曼”介绍,Sun开源了全套的RTL代码……拿着Sun开源的那套东西,做一些自定义修改,可以跑FPGA。学术圈里面已经有几个拿着OpenSPARC T1成功流片的项目,所以流片是肯定可行的…..不过T1、T2单核性能非常差,T1相当于上世纪80年代末期的水平,而T2相当于90年代早期的水平。所以千万不要指望T1和T2能有什么商业竞争力。OpenSPARC T1/T2现在最大的价值是帮助学术圈中的研究者们快速搭建一个原型系统,并且能感受一下2002~2005年时的工业级代码长什么样子。知乎网友“迪迦奥特曼”还表示,T2的源码存在BUG,至于是故意埋进去的,还是开源的时候没有处理好导致的无心之失,他就不知道了。

另外,据说国防科大在充分借鉴T1和T2的源代码后,先后开发出了飞腾1000和飞腾1500,两款芯片分别被用于天河1号和天河2号。

IBM的OpenPOWER

Power诞生于1990年,并斩获过多项世界第一——全球第一个双核CPU,全球第一款刀片服务器CPU,第一个战胜国际象棋冠军加里·卡斯帕罗夫的电脑深蓝所采用的CPU,第一个量产主频超过5G的CPU,第一个高超线程的CPU,以及第一个5000针的CPU,以及第一个封测成本比硅片成本还高的CPU,第一个单芯片量产价格突破10万美元的CPU......其应用范围曾经涵盖过小型、中型、大型主机,从高端到低端的工作站都可以看见Power的身影。

此外,Power还曾占据服务器市场三分之二的市场份额。而IBM也凭借Power巩固了自己科技巨人的地位,不仅在CPU研发上有着乱序执行的基础框架、寄存器重命名等一些列先驱性贡献,在科研上曾经一度成果斐然——在2001年,IBM获得美国专利和商标局授权专利数量高达3411项,比HP、Intel、Sun、Microsoft、Compaq、Dell、Apple、EMC、Oracle、EDS、Accenture和AOL在内的12家最大的美国IT业公司加在一起还要多。

但就在IBM和Power芯片光芒四射的同时,Intel却利用与微软结成联盟,并充分借力戴尔、康柏等整机厂,以Wintel联盟的方式在市场上大杀四方,加上IBM太过于任性,更倾向于服务土豪用户,没能细分和精耕市场,对市场和

本文来源:不详 作者:佚名

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