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龙芯3A4000 与 龙芯3A3000 的性能比对及宇航芯片介绍

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根据 在X86平台上的性能测试,编译器自动向量化可将SPEC CPU 的定点性能提高约5% ,浮点性能提高约15% 。龙芯 3A4000 使用3A3000 的 28nm 工艺,通 过 优 化 设 计 将 主 频 从 1.5GHz 提 高 到2.0GHz 。在相同的工艺条件下,龙芯3A4000 性能为3A3000 的2倍。在此基础上,若使用更先进 的工艺技术将主频提高到2.5~3.0GHz ,则龙芯CPU 的 通 用 处 理 性 能 可 达 到 国 际 主 流 CPU 的水平。
 
 

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高端系列使用0.13umSOI工艺将龙芯1E04和1F04升级为龙芯1E300和1F300。在功能上,龙芯1E300较1E04增加了一个Spacewire接口,其余不变。在性能上,龙芯1E300集成了64位双发射GS264处理器核,支持128位向量,主频提高到200MHz以上,运算能力达到400亿次/s,性能相比1E04提高了3~5倍。龙芯1F300的处理器核主频也相应提高,同时集成SpaceWire高速总线接口。
在提升抗辐照能力上,使用SOI工艺要优于使用体硅加固技术。龙芯1E300已于2018年推出,龙芯1F300预计于2019年推出。
龙芯中科还研制了抗辐照MCU龙芯1J,该芯片采用130nmFlash工艺,具有低功耗、高可靠、高集成度的优点,已于2018年推出。

依托北斗卫星专项,龙芯抗辐照CPU已在北斗装备星上得到应用。2015年3月31日,我国首颗IGSO新一代北斗导航卫星搭载龙芯1E04和1F04发射升空。2016年2月1日发射的新一代北斗导航中地球轨道(MEO)卫星,采用改版龙芯1E04和1F04芯片,工作状态良好。2018年,北斗三号6颗组网装备卫星上采用龙芯抗辐照1E04和1F04的终端处理器及平台控制载荷,工作状态良好。目前龙芯1E300已成功在北斗三号卫星上搭载试验,解决了我国航天工程中高性能抗辐照处理器受制于国外禁运的问题,实现了我国航天器国产化处理器在性能方面的跨越式发展。
 
 
基于龙芯抗辐照CPU可形成稳定的系列化系
统解决方案。龙芯1F04及1F300分别形成高低搭配的独立SoC解决方案。龙芯1E04+1F04及1E300+1F300分别形成高低搭配的CPU+桥片解决方案;龙芯1J则形成微控制单元(MCU)解决方案。其中:在卫星平台综合电子系统(星上数据处理系统)中,可采用龙芯1E(主处理器)十1F(协处理器)(桥片)的方案替代原先的AT695/AT697+FPGA扩展外部接口的方案。例如:北斗三号型号任务中,中国航天电子技术研究院研制的星务计算机系统首次采用龙芯1E300+1F设计方案替代原有的AT697方案。在卫星平台姿态控制载荷中,可采用龙芯1E+FPGA方案替代原有FPGA,AT697+FPGA和部分DSP+FPGA的方案。例如:北京航天时代光电科技有限公司的光纤陀螺、中国科学院成都光电技术研究所的太阳敏感器、中国科学院上海技术物理研究所的地球敏感器等均采用龙芯处理器替代方案。在就天工程应用上也可以考虑选用独立龙芯1F处理器替代原有进口的单片机(80C31,80C32等)、FPGA(30万门以下)和性能要求较低的数字信号处理器(DSP)。
现阶段,龙芯中科已掌握MIPS(microprocessor without interlocked pipod stages)指令集和处理器微结构设计,以及抗辐照加固技术、工艺及设计规范,设计研制了以LS1E和LS1F为代表的抗辐照处理器,其性能达到国外抗籍照处理器的指标。在航天型号任务中,采用MIPS架构的抗辐照处理器技术路线作为SPARC(scalable processor ARChitecture)架构技术路线的有力补充,能有效提升国产航天器综合电子系统的安全性和可靠性。在卫星平台和载荷中,也可采用龙芯抗辐照处理器的替代方案,将其作为主份或备份载荷,从而形成我国特有的国产化安全自主可控抗辐照处理器的体系。
 
数据来源:
第 36 卷 2019 年第 1 期
胡伟武:自主 CPU 发展道路及在航天领域应用

3 个评论

1 系列也 64 位了?
那龙芯几乎等于是全系放弃 o32 了吧?
这很不好哦,当初是谁抱着 o32 觉得够用的?
没有啊!1E开始用64位,1F和1J还是32位。
那也就是说 1 系列现在也要分两个版本了?
龙芯这型号排序的真够乱的。

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