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龙芯最新进展与总结

water 发表了文章 • 1 个评论 • 156 次浏览 • 2018-01-30 09:52 • 来自相关话题

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军民融合发展已经上升为国家战略,近期即将举办第三届军民融合发展高技术装备成果展览活动,主题关注信息技术。元器件作为工业基础,更是军民融合战略实施的重要领域,可谓“国之重器先进须元器件先进、国器自主可控须元器件自主可控”。

近年来,我国新研国产高端元器件已呈现井喷式发展,一大批有实力的民营企业已经带着他们的高质量产品涌入军工市场,以满足研制单位日益增长的用量需求。但由于元器件用户单位与研制单位之间仍存在严重信息不对称问题,武器装备高可靠低成本的刚性要求并未得到有效解决。对此,赛思库发起元器件自主可控“寻星”计划活动,旨在解决元器件供需双方信息不对称问题。

元器件自主可控“寻星”计划将定期搜集整理国内高端元器件先进技术,经权威专家评定相关技术指标,并由“赛思库”官方微信公众号推送发布,以促进元器件供需双方及时快速获取信息。

“寻星”计划之龙芯中科处理器

通用处理器是信息产业的基础部件,是电子设备的核心器件。通用处理器是关系到国家命运的战略产业之一,其发展直接关系到国家技术创新能力,关系到国家安全,是国家的核心利益所在。

龙芯中科由中国科学院和北京市政府共同牵头设立,旨在将中科院计算所研制多年的龙芯处理器产业化。据龙芯中科技术负责人介绍目前龙芯多个产品已达到世界先进水平。

龙芯3A2000/3A3000

该通用处理性能是第一代产品的3-5倍,跨越了国际主流的第一个门槛。其中,SPEC CPU2006定点11分,浮点10分,超过Intel凌动系列、威盛、高端ARM系列。访存带宽10-13GBps,达到Inter E5 水平。

最重要的一点该产品为自主可控的标杆产品。除厂家提供的基本单元库外,没有使用任何第三方IP。其中片内所有功能模块(CPU、MC等)及相关宏单元(PLL、DDR3 PHY等)均自主设计。3A2000/3A3000可以满足绝大多数行业应用需求。

表1 龙芯三系列处理器的技术指标对标

龙芯2K1000

2017年第一季度流片成功,性能是上一代产品龙芯2H的3-5倍。采用双核,128位向量,SOC的通路更加通畅。单核通用处理性能与主流处理器相当:Cortex A53。接口丰富:PCIE*6、SATA、USB*4、GMAC*2、NAND、SDIO、GPU、DC*2、HDA/I2S等。使用境内40nm LL低功耗工艺,1GHz时典型功耗3-5W。这款芯片是龙芯具有开放市场竞争力的第一款通用CPU产品主要应用在终端和工控领域。

表2 龙芯2K1000性能指标的对比

龙芯抗辐照系列处理器

针对我国航天工程上抗辐照处理器主要依靠进口SPARC V8体系的实际情况,龙芯研制了系列化的抗辐照处理器,并成功在北斗导航卫星工程上应用。其中,低端产品:使用0.18um/0.13um体硅加固(代表:LS1E、LS1F以及LS1J等);中端产品:使用0.13um SOI,性能提高3-5倍(代表:LS1E300、LS1F300等);高端产品:使用28nm FDSOI,性能再提高10-20倍(代表:LS1E1000等);高端用户定制化产品:按照用户的需求定义,定制具有自主知识产权的个性化产品。

表3 龙芯抗辐照处理器的系列化产品的技术指标

1J 1F 1F300 1E 1E300 1E1000
处理器核 GS132 GS132 GS132E GS232 GS232E GS232E
片上缓存 - - - 8K+8K 16K+16K 32K+32K+1M
协处理器 - - - 浮点 浮点+向量 浮点+向量
核数 1 1 1 1 1 2
工艺 EF130 180 130SOI 180 130SOI 28SOI
频率 10 33 100 100 200 1000
内存接口 - SRAM SRAM/SDRAM SDRAM SDRAM DDR2/3
片上存储 32K Flash  8K RAM 8K RAM 64K RAM - - -
RapidIO √
SpaceWire √ √ √
1553 √ √
PCI √ √ √ √
UART √ √ √ √ √ √
I2C √ √ √ √
SPI √ √ √ √
遥测遥控 √ √

表4 龙芯抗辐照产品与国产其他抗辐照CPU对比

龙芯1E   龙芯1F   772所BM3803   502所SOC2008
指令系统   MIPS32   MIPS32   SPARC V8   SPARC V8
CPU核   GS232   GS132   SPARC V8   SPARC V8
内存控制器   SDRAM, SRAM   SDRAM, SRAM   SDRAM, SRAM, PROM   SDRAM
Flash支持   √   √   ×   ×
片上纠错/检错   EDAC   EDAC   EDAC   EDAC
PCI接口   √   √   √   ×
1553B接口   ×   √   ×   √
CAN总线   ×   √   ×   ×
串口   2   8   2   2
看门狗   √   √   √   √
中断控制器   √   √   √   √
I2C   √   √   ×   ×
SPI   √   √   ×   ×
GPIO   28   64   N/A   32
遥控遥测接口   ×   √   ×   ×
操作系统支持   VxWorks6.8   VxWorks6.8   VxWorks   VxWorks
龙芯1E   龙芯1F   772所BM3803   502所SOC2008
主频   100MHz   33MHz   70MHz   100MHz
定点峰值性能   200MIPS   33MIPS   70MIPS   100MIPS
峰值浮点性能   100MFLOPS   无浮点部件   N/A   30MFLOPS
发射数   双发射   单发射   单发射   单发射
总剂量   300Krad(si)   300Krad(si)   100Krad(si)   200Krad(si)
单粒子闩锁   75Mev/cm2/mg   75Mev/cm2/mg   75Mev/cm2/mg   99.8Mev/cm2/mg
单粒子翻转率   1×10-10次/位/天   1×10-10次/位/天   3×10-5次/器件/天   1.2×10-7次/器件/天
工艺   180nm   180nm   180nm   130nm
功耗   3W   2W   N/A   1W
IO电压   3.3V   3.3V   3.3V   3.3V
核心电压   1.8V   1.8V   1.8V   1.2V
工作温度   -55℃-+125℃   -55℃-+125℃   -55℃-+125℃   -55℃-+125℃
封装   CBGA276   CBGA276   CPGA391   PGA257/CCGA256/BGA256
尺寸   27mm×27mm   27mm×27mm   N/A   N/A
质量等级   GJB B级、宇航级   GJB B级,宇航级   GJB B级,CAST C   CAST C
龙芯1E   龙芯1F   772所BM3803   502所SOC2008
自主设计   CPU核,外围控制器全自主设计(含后端设计)   CPU核,外围控制器全自主设计(含后端设计)   开源CPU核心   开源CPU核心,后端设计外协
流片生产   国内工艺线生产   国内工艺线生产   国内工艺线生产   国内工艺线生产
封装   航天772所   航天772所   航天772所   N/A
成熟度   自主CPU核心   自主CPU核心   开源CPU核心   开源CPU核心
应用   二代导航卫星;  实践十号返回式科学实验卫星   二代导航卫星;  实践十号返回式科学实验卫星   卫星型号任务   控制计算机,星敏感器

表5 龙芯抗辐照产品与国外抗辐照CPU对比

BM3803MRGH(国产)   ATMEL AT697F(国外)   龙芯1E/龙芯1F
架构   SPARC V8   SPARC V8   MIPS
工艺   0.18µm CMOS体硅工艺   0.18µm CMOS体硅工艺
主频   70MHz   90MHz   100MHz
抗辐射指标   总剂量:100 KRad(Si)  单粒子栓锁:  75 MeV. cm2/mg   总剂量:300 KRad(Si)  单粒子栓锁:  95 MeV. cm2/mg   总剂量:100 KRad(Si)  单粒子栓锁:  >75 MeV. cm2/mg
片上外设   中断控制器,UART,定时器,PCI总线,看门狗   中断控制器,UART,定时器,PCI总线,看门狗   中断控制器,UART,定时器,PCI总线,看门狗,SPI总线,I2C总线,GPIO
工作电压   接口电压:3.3V±10%  内核电压:1.8 V±10%   接口电压:3.3V±0.30V  内核电压:1.8 V±0.15V   接口电压:3.3V±10%  内核电压:1.8 V±10%
封装形式   CPGA391   MCGA-349、MQFP-256   CBGA276
片上存储   32K指令Cache、  16K数据Cache   32K指令Cache、  16K数据Cache   8K指令Cache、  8K数据Cache
外部存储   支持8/16/32位PROM、SRAM、SDRAM和IO映射空间访问   支持PROM、SRAM、SDRAM访问   支持PROM、SRAM、SDRAM访问,支持NORFLASH、NANDFLASH
调试方式   带有跟踪缓冲器的硬件调试单元   DSU跟踪调试、IEEE 1149.1标准JTAG接口、四个硬件观察点   IEEE 1149.1标准JTAG/EJTAG接口

此外,随着多年积累,龙芯CPU已形成了完全自主可控的GS132、GS232和GS464三大系列处理器核。

GS132为单发射32位结构,采用静态流水线。其1.0版本(简称为GS132)为三级静态流水结构,在龙芯1D、1F中使用。其2.0版本(简称为GS132E)为五级静态流水结构。

GS232为双发射32/64位结构,采用动态流水线。其1.0版本(简称为GS232)为五级动态流水线结构,只有32位版本,在龙芯1A、1B、1C、1E中使用。其2.0版本(简称为GS232E)为动态流水线结构,有32位和64位版本(64位版本也称为GS264),在龙芯2K1000中使用。

GS464为四发射64位结构,采用动态流水线。其1.0版本(简称GS464)为9级流水线结构,在龙芯3A、3B、2J、2H中使用。其2.0版本(简称GS464E)为12级动态流水线结构,在龙芯2J1500、龙芯3A1500、龙芯3A2000、龙芯3B2000、龙芯3A3000、龙芯3B3000等CPU中使用。其3.0版本(简称GS464V)为12级动态流水结构,含256位向量部件,在龙芯3A4000、龙芯3B4000、龙芯3C5000等CPU中使用。

据龙芯技术负责人介绍,龙芯始终秉承使用一代、研制一代、预研一代、前瞻一代的研发思路,制定具有前瞻性的研发计划,助力我国在通用处理器方向实现自主可控。

表6龙芯CPU研发计划

表7龙芯抗辐照/抗核CPU研发计划

截止目前龙芯CPU 产品已应用于特种行业、工业控制、行业终端、笔记本、桌面计算机、服务器、数字电视、数控机床、电力铁路、多种嵌入式设备等领域,下游合作伙伴几百家。通过与装备管理部门、总体单位和产业部门的合作,摸索自主可控信息体系的建设途径。龙芯中科将始终致力于自主研发龙芯CPU 产品,肩负起“保障国家安全、支撑产业发展”的使命。 查看全部
原文:https://m.sohu.com/a/190723093_740053/?pvid=000115_3w_a 

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军民融合发展已经上升为国家战略,近期即将举办第三届军民融合发展高技术装备成果展览活动,主题关注信息技术。元器件作为工业基础,更是军民融合战略实施的重要领域,可谓“国之重器先进须元器件先进、国器自主可控须元器件自主可控”。

近年来,我国新研国产高端元器件已呈现井喷式发展,一大批有实力的民营企业已经带着他们的高质量产品涌入军工市场,以满足研制单位日益增长的用量需求。但由于元器件用户单位与研制单位之间仍存在严重信息不对称问题,武器装备高可靠低成本的刚性要求并未得到有效解决。对此,赛思库发起元器件自主可控“寻星”计划活动,旨在解决元器件供需双方信息不对称问题。

元器件自主可控“寻星”计划将定期搜集整理国内高端元器件先进技术,经权威专家评定相关技术指标,并由“赛思库”官方微信公众号推送发布,以促进元器件供需双方及时快速获取信息。

“寻星”计划之龙芯中科处理器

通用处理器是信息产业的基础部件,是电子设备的核心器件。通用处理器是关系到国家命运的战略产业之一,其发展直接关系到国家技术创新能力,关系到国家安全,是国家的核心利益所在。

龙芯中科由中国科学院和北京市政府共同牵头设立,旨在将中科院计算所研制多年的龙芯处理器产业化。据龙芯中科技术负责人介绍目前龙芯多个产品已达到世界先进水平。

龙芯3A2000/3A3000

该通用处理性能是第一代产品的3-5倍,跨越了国际主流的第一个门槛。其中,SPEC CPU2006定点11分,浮点10分,超过Intel凌动系列、威盛、高端ARM系列。访存带宽10-13GBps,达到Inter E5 水平。

最重要的一点该产品为自主可控的标杆产品。除厂家提供的基本单元库外,没有使用任何第三方IP。其中片内所有功能模块(CPU、MC等)及相关宏单元(PLL、DDR3 PHY等)均自主设计。3A2000/3A3000可以满足绝大多数行业应用需求。

表1 龙芯三系列处理器的技术指标对标

龙芯2K1000

2017年第一季度流片成功,性能是上一代产品龙芯2H的3-5倍。采用双核,128位向量,SOC的通路更加通畅。单核通用处理性能与主流处理器相当:Cortex A53。接口丰富:PCIE*6、SATA、USB*4、GMAC*2、NAND、SDIO、GPU、DC*2、HDA/I2S等。使用境内40nm LL低功耗工艺,1GHz时典型功耗3-5W。这款芯片是龙芯具有开放市场竞争力的第一款通用CPU产品主要应用在终端和工控领域。

表2 龙芯2K1000性能指标的对比

龙芯抗辐照系列处理器

针对我国航天工程上抗辐照处理器主要依靠进口SPARC V8体系的实际情况,龙芯研制了系列化的抗辐照处理器,并成功在北斗导航卫星工程上应用。其中,低端产品:使用0.18um/0.13um体硅加固(代表:LS1E、LS1F以及LS1J等);中端产品:使用0.13um SOI,性能提高3-5倍(代表:LS1E300、LS1F300等);高端产品:使用28nm FDSOI,性能再提高10-20倍(代表:LS1E1000等);高端用户定制化产品:按照用户的需求定义,定制具有自主知识产权的个性化产品。

表3 龙芯抗辐照处理器的系列化产品的技术指标

1J 1F 1F300 1E 1E300 1E1000
处理器核 GS132 GS132 GS132E GS232 GS232E GS232E
片上缓存 - - - 8K+8K 16K+16K 32K+32K+1M
协处理器 - - - 浮点 浮点+向量 浮点+向量
核数 1 1 1 1 1 2
工艺 EF130 180 130SOI 180 130SOI 28SOI
频率 10 33 100 100 200 1000
内存接口 - SRAM SRAM/SDRAM SDRAM SDRAM DDR2/3
片上存储 32K Flash  8K RAM 8K RAM 64K RAM - - -
RapidIO √
SpaceWire √ √ √
1553 √ √
PCI √ √ √ √
UART √ √ √ √ √ √
I2C √ √ √ √
SPI √ √ √ √
遥测遥控 √ √

表4 龙芯抗辐照产品与国产其他抗辐照CPU对比

龙芯1E   龙芯1F   772所BM3803   502所SOC2008
指令系统   MIPS32   MIPS32   SPARC V8   SPARC V8
CPU核   GS232   GS132   SPARC V8   SPARC V8
内存控制器   SDRAM, SRAM   SDRAM, SRAM   SDRAM, SRAM, PROM   SDRAM
Flash支持   √   √   ×   ×
片上纠错/检错   EDAC   EDAC   EDAC   EDAC
PCI接口   √   √   √   ×
1553B接口   ×   √   ×   √
CAN总线   ×   √   ×   ×
串口   2   8   2   2
看门狗   √   √   √   √
中断控制器   √   √   √   √
I2C   √   √   ×   ×
SPI   √   √   ×   ×
GPIO   28   64   N/A   32
遥控遥测接口   ×   √   ×   ×
操作系统支持   VxWorks6.8   VxWorks6.8   VxWorks   VxWorks
龙芯1E   龙芯1F   772所BM3803   502所SOC2008
主频   100MHz   33MHz   70MHz   100MHz
定点峰值性能   200MIPS   33MIPS   70MIPS   100MIPS
峰值浮点性能   100MFLOPS   无浮点部件   N/A   30MFLOPS
发射数   双发射   单发射   单发射   单发射
总剂量   300Krad(si)   300Krad(si)   100Krad(si)   200Krad(si)
单粒子闩锁   75Mev/cm2/mg   75Mev/cm2/mg   75Mev/cm2/mg   99.8Mev/cm2/mg
单粒子翻转率   1×10-10次/位/天   1×10-10次/位/天   3×10-5次/器件/天   1.2×10-7次/器件/天
工艺   180nm   180nm   180nm   130nm
功耗   3W   2W   N/A   1W
IO电压   3.3V   3.3V   3.3V   3.3V
核心电压   1.8V   1.8V   1.8V   1.2V
工作温度   -55℃-+125℃   -55℃-+125℃   -55℃-+125℃   -55℃-+125℃
封装   CBGA276   CBGA276   CPGA391   PGA257/CCGA256/BGA256
尺寸   27mm×27mm   27mm×27mm   N/A   N/A
质量等级   GJB B级、宇航级   GJB B级,宇航级   GJB B级,CAST C   CAST C
龙芯1E   龙芯1F   772所BM3803   502所SOC2008
自主设计   CPU核,外围控制器全自主设计(含后端设计)   CPU核,外围控制器全自主设计(含后端设计)   开源CPU核心   开源CPU核心,后端设计外协
流片生产   国内工艺线生产   国内工艺线生产   国内工艺线生产   国内工艺线生产
封装   航天772所   航天772所   航天772所   N/A
成熟度   自主CPU核心   自主CPU核心   开源CPU核心   开源CPU核心
应用   二代导航卫星;  实践十号返回式科学实验卫星   二代导航卫星;  实践十号返回式科学实验卫星   卫星型号任务   控制计算机,星敏感器

表5 龙芯抗辐照产品与国外抗辐照CPU对比

BM3803MRGH(国产)   ATMEL AT697F(国外)   龙芯1E/龙芯1F
架构   SPARC V8   SPARC V8   MIPS
工艺   0.18µm CMOS体硅工艺   0.18µm CMOS体硅工艺
主频   70MHz   90MHz   100MHz
抗辐射指标   总剂量:100 KRad(Si)  单粒子栓锁:  75 MeV. cm2/mg   总剂量:300 KRad(Si)  单粒子栓锁:  95 MeV. cm2/mg   总剂量:100 KRad(Si)  单粒子栓锁:  >75 MeV. cm2/mg
片上外设   中断控制器,UART,定时器,PCI总线,看门狗   中断控制器,UART,定时器,PCI总线,看门狗   中断控制器,UART,定时器,PCI总线,看门狗,SPI总线,I2C总线,GPIO
工作电压   接口电压:3.3V±10%  内核电压:1.8 V±10%   接口电压:3.3V±0.30V  内核电压:1.8 V±0.15V   接口电压:3.3V±10%  内核电压:1.8 V±10%
封装形式   CPGA391   MCGA-349、MQFP-256   CBGA276
片上存储   32K指令Cache、  16K数据Cache   32K指令Cache、  16K数据Cache   8K指令Cache、  8K数据Cache
外部存储   支持8/16/32位PROM、SRAM、SDRAM和IO映射空间访问   支持PROM、SRAM、SDRAM访问   支持PROM、SRAM、SDRAM访问,支持NORFLASH、NANDFLASH
调试方式   带有跟踪缓冲器的硬件调试单元   DSU跟踪调试、IEEE 1149.1标准JTAG接口、四个硬件观察点   IEEE 1149.1标准JTAG/EJTAG接口

此外,随着多年积累,龙芯CPU已形成了完全自主可控的GS132、GS232和GS464三大系列处理器核。

GS132为单发射32位结构,采用静态流水线。其1.0版本(简称为GS132)为三级静态流水结构,在龙芯1D、1F中使用。其2.0版本(简称为GS132E)为五级静态流水结构。

GS232为双发射32/64位结构,采用动态流水线。其1.0版本(简称为GS232)为五级动态流水线结构,只有32位版本,在龙芯1A、1B、1C、1E中使用。其2.0版本(简称为GS232E)为动态流水线结构,有32位和64位版本(64位版本也称为GS264),在龙芯2K1000中使用。

GS464为四发射64位结构,采用动态流水线。其1.0版本(简称GS464)为9级流水线结构,在龙芯3A、3B、2J、2H中使用。其2.0版本(简称GS464E)为12级动态流水线结构,在龙芯2J1500、龙芯3A1500、龙芯3A2000、龙芯3B2000、龙芯3A3000、龙芯3B3000等CPU中使用。其3.0版本(简称GS464V)为12级动态流水结构,含256位向量部件,在龙芯3A4000、龙芯3B4000、龙芯3C5000等CPU中使用。

据龙芯技术负责人介绍,龙芯始终秉承使用一代、研制一代、预研一代、前瞻一代的研发思路,制定具有前瞻性的研发计划,助力我国在通用处理器方向实现自主可控。

表6龙芯CPU研发计划

表7龙芯抗辐照/抗核CPU研发计划

截止目前龙芯CPU 产品已应用于特种行业、工业控制、行业终端、笔记本、桌面计算机、服务器、数字电视、数控机床、电力铁路、多种嵌入式设备等领域,下游合作伙伴几百家。通过与装备管理部门、总体单位和产业部门的合作,摸索自主可控信息体系的建设途径。龙芯中科将始终致力于自主研发龙芯CPU 产品,肩负起“保障国家安全、支撑产业发展”的使命。

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loongnix

loongnix 回答了问题 • 2017-02-14 09:01 • 1 个回复 不感兴趣

3B3000是否有专门的数据手册?

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没有单独的手册,跟3A3000是一样的。
没有单独的手册,跟3A3000是一样的。
loongnix

loongnix 回答了问题 • 2017-02-14 09:02 • 1 个回复 不感兴趣

3B3000 CPU管脚C19的问题

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这个电压需要改为1.8V。
这个电压需要改为1.8V。
loongnix

loongnix 回答了问题 • 2017-02-14 09:02 • 1 个回复 不感兴趣

3B3000 CPU管脚A35的问题

赞同来自:

是的,改为1.8V分压。
是的,改为1.8V分压。
loongnix

loongnix 回答了问题 • 2017-02-14 09:04 • 1 个回复 不感兴趣

3B3000 EJTAG问题

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以下面这个引脚定义为准,其中5脚是TDO
148
 
以下面这个引脚定义为准,其中5脚是TDO
148
 
举爪为证

举爪为证 回答了问题 • 2017-02-20 10:37 • 2 个回复 不感兴趣

3A3000处理器性能咨询

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可以给您一个测试数据做对比:
硬件平台:3A3000_780E单路开发板
固件:Loongson-PMON-V3.3.0(2016-09-28)
编译器:gcc-4.9.3
操作系统:loongnix-20161130
SPECcpu2006测试结果:
单线程... 显示全部 »
可以给您一个测试数据做对比:
硬件平台:3A3000_780E单路开发板
固件:Loongson-PMON-V3.3.0(2016-09-28)
编译器:gcc-4.9.3
操作系统:loongnix-20161130
SPECcpu2006测试结果:
单线程:
整点:10.6
浮点:9.56
4线程:
整点:34.9
浮点:30.8


 
water

water 回答了问题 • 2017-09-20 23:12 • 5 个回复 不感兴趣

请问哪里能下载到《龙芯指令集手册》?

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http://dev.lemote.com/files/document/loongson/godson-MMX.pdf
  http://dev.lemote.com/files/document/loongson/SIMD%E6%8C%87%E4%BB... 显示全部 »
http://dev.lemote.com/files/document/loongson/godson-MMX.pdf
  http://dev.lemote.com/files/document/loongson/SIMD%E6%8C%87%E4%BB%A4%E4%BD%BF%E7%94%A8%E6%89%8B%E5%86%8Cv0.1.pdf  
 
http://jackslab.org/people/comcat/

看看这个能用不

3A3000处理器性能咨询

lophyxp 回复了问题 • 3 人关注 • 2 个回复 • 658 次浏览 • 2017-09-07 20:23 • 来自相关话题

龙芯2h 地址映射问题

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freetime312 回复了问题 • 1 人关注 • 1 个回复 • 84 次浏览 • 2017-12-15 13:06 • 来自相关话题

龙芯2h 地址映射问题

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freetime312 发起了问题 • 1 人关注 • 0 个回复 • 72 次浏览 • 2017-12-15 13:05 • 来自相关话题

国产CPU的发展不能被老外牵着鼻子走

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jiangtao9999 回复了问题 • 3 人关注 • 2 个回复 • 289 次浏览 • 2017-11-16 19:52 • 来自相关话题

龙芯支持CPU0的逻辑下线吗?

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lemote1 回复了问题 • 2 人关注 • 1 个回复 • 163 次浏览 • 2017-10-20 16:07 • 来自相关话题

请问哪里能下载到《龙芯指令集手册》?

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water 回复了问题 • 4 人关注 • 5 个回复 • 362 次浏览 • 2017-09-21 00:07 • 来自相关话题

3A2000和3A3000开发板使用的CPU散热器是什么规格的?

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lophyxp 回复了问题 • 3 人关注 • 2 个回复 • 278 次浏览 • 2017-09-19 01:54 • 来自相关话题

3A3000在低负载时会降低功率么?PMON中可以设置降低风扇转速么?

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duwangning 回复了问题 • 3 人关注 • 2 个回复 • 224 次浏览 • 2017-09-15 12:58 • 来自相关话题

3A3000开发板的minipcie接口是干什么用的?是半高还是全高?

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duwangning 回复了问题 • 5 人关注 • 4 个回复 • 284 次浏览 • 2017-09-11 09:30 • 来自相关话题

3A3000处理器性能咨询

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lophyxp 回复了问题 • 3 人关注 • 2 个回复 • 658 次浏览 • 2017-09-07 20:23 • 来自相关话题

龙芯最新进展与总结

water 发表了文章 • 1 个评论 • 156 次浏览 • 2018-01-30 09:52 • 来自相关话题

原文:https://m.sohu.com/a/190723093_740053/?pvid=000115_3w_a 
















































军民融合发展已经上升为国家战略,近期即将举办第三届军民融合发展高技术装备成果展览活动,主题关注信息技术。元器件作为工业基础,更是军民融合战略实施的重要领域,可谓“国之重器先进须元器件先进、国器自主可控须元器件自主可控”。

近年来,我国新研国产高端元器件已呈现井喷式发展,一大批有实力的民营企业已经带着他们的高质量产品涌入军工市场,以满足研制单位日益增长的用量需求。但由于元器件用户单位与研制单位之间仍存在严重信息不对称问题,武器装备高可靠低成本的刚性要求并未得到有效解决。对此,赛思库发起元器件自主可控“寻星”计划活动,旨在解决元器件供需双方信息不对称问题。

元器件自主可控“寻星”计划将定期搜集整理国内高端元器件先进技术,经权威专家评定相关技术指标,并由“赛思库”官方微信公众号推送发布,以促进元器件供需双方及时快速获取信息。

“寻星”计划之龙芯中科处理器

通用处理器是信息产业的基础部件,是电子设备的核心器件。通用处理器是关系到国家命运的战略产业之一,其发展直接关系到国家技术创新能力,关系到国家安全,是国家的核心利益所在。

龙芯中科由中国科学院和北京市政府共同牵头设立,旨在将中科院计算所研制多年的龙芯处理器产业化。据龙芯中科技术负责人介绍目前龙芯多个产品已达到世界先进水平。

龙芯3A2000/3A3000

该通用处理性能是第一代产品的3-5倍,跨越了国际主流的第一个门槛。其中,SPEC CPU2006定点11分,浮点10分,超过Intel凌动系列、威盛、高端ARM系列。访存带宽10-13GBps,达到Inter E5 水平。

最重要的一点该产品为自主可控的标杆产品。除厂家提供的基本单元库外,没有使用任何第三方IP。其中片内所有功能模块(CPU、MC等)及相关宏单元(PLL、DDR3 PHY等)均自主设计。3A2000/3A3000可以满足绝大多数行业应用需求。

表1 龙芯三系列处理器的技术指标对标

龙芯2K1000

2017年第一季度流片成功,性能是上一代产品龙芯2H的3-5倍。采用双核,128位向量,SOC的通路更加通畅。单核通用处理性能与主流处理器相当:Cortex A53。接口丰富:PCIE*6、SATA、USB*4、GMAC*2、NAND、SDIO、GPU、DC*2、HDA/I2S等。使用境内40nm LL低功耗工艺,1GHz时典型功耗3-5W。这款芯片是龙芯具有开放市场竞争力的第一款通用CPU产品主要应用在终端和工控领域。

表2 龙芯2K1000性能指标的对比

龙芯抗辐照系列处理器

针对我国航天工程上抗辐照处理器主要依靠进口SPARC V8体系的实际情况,龙芯研制了系列化的抗辐照处理器,并成功在北斗导航卫星工程上应用。其中,低端产品:使用0.18um/0.13um体硅加固(代表:LS1E、LS1F以及LS1J等);中端产品:使用0.13um SOI,性能提高3-5倍(代表:LS1E300、LS1F300等);高端产品:使用28nm FDSOI,性能再提高10-20倍(代表:LS1E1000等);高端用户定制化产品:按照用户的需求定义,定制具有自主知识产权的个性化产品。

表3 龙芯抗辐照处理器的系列化产品的技术指标

1J 1F 1F300 1E 1E300 1E1000
处理器核 GS132 GS132 GS132E GS232 GS232E GS232E
片上缓存 - - - 8K+8K 16K+16K 32K+32K+1M
协处理器 - - - 浮点 浮点+向量 浮点+向量
核数 1 1 1 1 1 2
工艺 EF130 180 130SOI 180 130SOI 28SOI
频率 10 33 100 100 200 1000
内存接口 - SRAM SRAM/SDRAM SDRAM SDRAM DDR2/3
片上存储 32K Flash  8K RAM 8K RAM 64K RAM - - -
RapidIO √
SpaceWire √ √ √
1553 √ √
PCI √ √ √ √
UART √ √ √ √ √ √
I2C √ √ √ √
SPI √ √ √ √
遥测遥控 √ √

表4 龙芯抗辐照产品与国产其他抗辐照CPU对比

龙芯1E   龙芯1F   772所BM3803   502所SOC2008
指令系统   MIPS32   MIPS32   SPARC V8   SPARC V8
CPU核   GS232   GS132   SPARC V8   SPARC V8
内存控制器   SDRAM, SRAM   SDRAM, SRAM   SDRAM, SRAM, PROM   SDRAM
Flash支持   √   √   ×   ×
片上纠错/检错   EDAC   EDAC   EDAC   EDAC
PCI接口   √   √   √   ×
1553B接口   ×   √   ×   √
CAN总线   ×   √   ×   ×
串口   2   8   2   2
看门狗   √   √   √   √
中断控制器   √   √   √   √
I2C   √   √   ×   ×
SPI   √   √   ×   ×
GPIO   28   64   N/A   32
遥控遥测接口   ×   √   ×   ×
操作系统支持   VxWorks6.8   VxWorks6.8   VxWorks   VxWorks
龙芯1E   龙芯1F   772所BM3803   502所SOC2008
主频   100MHz   33MHz   70MHz   100MHz
定点峰值性能   200MIPS   33MIPS   70MIPS   100MIPS
峰值浮点性能   100MFLOPS   无浮点部件   N/A   30MFLOPS
发射数   双发射   单发射   单发射   单发射
总剂量   300Krad(si)   300Krad(si)   100Krad(si)   200Krad(si)
单粒子闩锁   75Mev/cm2/mg   75Mev/cm2/mg   75Mev/cm2/mg   99.8Mev/cm2/mg
单粒子翻转率   1×10-10次/位/天   1×10-10次/位/天   3×10-5次/器件/天   1.2×10-7次/器件/天
工艺   180nm   180nm   180nm   130nm
功耗   3W   2W   N/A   1W
IO电压   3.3V   3.3V   3.3V   3.3V
核心电压   1.8V   1.8V   1.8V   1.2V
工作温度   -55℃-+125℃   -55℃-+125℃   -55℃-+125℃   -55℃-+125℃
封装   CBGA276   CBGA276   CPGA391   PGA257/CCGA256/BGA256
尺寸   27mm×27mm   27mm×27mm   N/A   N/A
质量等级   GJB B级、宇航级   GJB B级,宇航级   GJB B级,CAST C   CAST C
龙芯1E   龙芯1F   772所BM3803   502所SOC2008
自主设计   CPU核,外围控制器全自主设计(含后端设计)   CPU核,外围控制器全自主设计(含后端设计)   开源CPU核心   开源CPU核心,后端设计外协
流片生产   国内工艺线生产   国内工艺线生产   国内工艺线生产   国内工艺线生产
封装   航天772所   航天772所   航天772所   N/A
成熟度   自主CPU核心   自主CPU核心   开源CPU核心   开源CPU核心
应用   二代导航卫星;  实践十号返回式科学实验卫星   二代导航卫星;  实践十号返回式科学实验卫星   卫星型号任务   控制计算机,星敏感器

表5 龙芯抗辐照产品与国外抗辐照CPU对比

BM3803MRGH(国产)   ATMEL AT697F(国外)   龙芯1E/龙芯1F
架构   SPARC V8   SPARC V8   MIPS
工艺   0.18µm CMOS体硅工艺   0.18µm CMOS体硅工艺
主频   70MHz   90MHz   100MHz
抗辐射指标   总剂量:100 KRad(Si)  单粒子栓锁:  75 MeV. cm2/mg   总剂量:300 KRad(Si)  单粒子栓锁:  95 MeV. cm2/mg   总剂量:100 KRad(Si)  单粒子栓锁:  >75 MeV. cm2/mg
片上外设   中断控制器,UART,定时器,PCI总线,看门狗   中断控制器,UART,定时器,PCI总线,看门狗   中断控制器,UART,定时器,PCI总线,看门狗,SPI总线,I2C总线,GPIO
工作电压   接口电压:3.3V±10%  内核电压:1.8 V±10%   接口电压:3.3V±0.30V  内核电压:1.8 V±0.15V   接口电压:3.3V±10%  内核电压:1.8 V±10%
封装形式   CPGA391   MCGA-349、MQFP-256   CBGA276
片上存储   32K指令Cache、  16K数据Cache   32K指令Cache、  16K数据Cache   8K指令Cache、  8K数据Cache
外部存储   支持8/16/32位PROM、SRAM、SDRAM和IO映射空间访问   支持PROM、SRAM、SDRAM访问   支持PROM、SRAM、SDRAM访问,支持NORFLASH、NANDFLASH
调试方式   带有跟踪缓冲器的硬件调试单元   DSU跟踪调试、IEEE 1149.1标准JTAG接口、四个硬件观察点   IEEE 1149.1标准JTAG/EJTAG接口

此外,随着多年积累,龙芯CPU已形成了完全自主可控的GS132、GS232和GS464三大系列处理器核。

GS132为单发射32位结构,采用静态流水线。其1.0版本(简称为GS132)为三级静态流水结构,在龙芯1D、1F中使用。其2.0版本(简称为GS132E)为五级静态流水结构。

GS232为双发射32/64位结构,采用动态流水线。其1.0版本(简称为GS232)为五级动态流水线结构,只有32位版本,在龙芯1A、1B、1C、1E中使用。其2.0版本(简称为GS232E)为动态流水线结构,有32位和64位版本(64位版本也称为GS264),在龙芯2K1000中使用。

GS464为四发射64位结构,采用动态流水线。其1.0版本(简称GS464)为9级流水线结构,在龙芯3A、3B、2J、2H中使用。其2.0版本(简称GS464E)为12级动态流水线结构,在龙芯2J1500、龙芯3A1500、龙芯3A2000、龙芯3B2000、龙芯3A3000、龙芯3B3000等CPU中使用。其3.0版本(简称GS464V)为12级动态流水结构,含256位向量部件,在龙芯3A4000、龙芯3B4000、龙芯3C5000等CPU中使用。

据龙芯技术负责人介绍,龙芯始终秉承使用一代、研制一代、预研一代、前瞻一代的研发思路,制定具有前瞻性的研发计划,助力我国在通用处理器方向实现自主可控。

表6龙芯CPU研发计划

表7龙芯抗辐照/抗核CPU研发计划

截止目前龙芯CPU 产品已应用于特种行业、工业控制、行业终端、笔记本、桌面计算机、服务器、数字电视、数控机床、电力铁路、多种嵌入式设备等领域,下游合作伙伴几百家。通过与装备管理部门、总体单位和产业部门的合作,摸索自主可控信息体系的建设途径。龙芯中科将始终致力于自主研发龙芯CPU 产品,肩负起“保障国家安全、支撑产业发展”的使命。 查看全部
原文:https://m.sohu.com/a/190723093_740053/?pvid=000115_3w_a 

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军民融合发展已经上升为国家战略,近期即将举办第三届军民融合发展高技术装备成果展览活动,主题关注信息技术。元器件作为工业基础,更是军民融合战略实施的重要领域,可谓“国之重器先进须元器件先进、国器自主可控须元器件自主可控”。

近年来,我国新研国产高端元器件已呈现井喷式发展,一大批有实力的民营企业已经带着他们的高质量产品涌入军工市场,以满足研制单位日益增长的用量需求。但由于元器件用户单位与研制单位之间仍存在严重信息不对称问题,武器装备高可靠低成本的刚性要求并未得到有效解决。对此,赛思库发起元器件自主可控“寻星”计划活动,旨在解决元器件供需双方信息不对称问题。

元器件自主可控“寻星”计划将定期搜集整理国内高端元器件先进技术,经权威专家评定相关技术指标,并由“赛思库”官方微信公众号推送发布,以促进元器件供需双方及时快速获取信息。

“寻星”计划之龙芯中科处理器

通用处理器是信息产业的基础部件,是电子设备的核心器件。通用处理器是关系到国家命运的战略产业之一,其发展直接关系到国家技术创新能力,关系到国家安全,是国家的核心利益所在。

龙芯中科由中国科学院和北京市政府共同牵头设立,旨在将中科院计算所研制多年的龙芯处理器产业化。据龙芯中科技术负责人介绍目前龙芯多个产品已达到世界先进水平。

龙芯3A2000/3A3000

该通用处理性能是第一代产品的3-5倍,跨越了国际主流的第一个门槛。其中,SPEC CPU2006定点11分,浮点10分,超过Intel凌动系列、威盛、高端ARM系列。访存带宽10-13GBps,达到Inter E5 水平。

最重要的一点该产品为自主可控的标杆产品。除厂家提供的基本单元库外,没有使用任何第三方IP。其中片内所有功能模块(CPU、MC等)及相关宏单元(PLL、DDR3 PHY等)均自主设计。3A2000/3A3000可以满足绝大多数行业应用需求。

表1 龙芯三系列处理器的技术指标对标

龙芯2K1000

2017年第一季度流片成功,性能是上一代产品龙芯2H的3-5倍。采用双核,128位向量,SOC的通路更加通畅。单核通用处理性能与主流处理器相当:Cortex A53。接口丰富:PCIE*6、SATA、USB*4、GMAC*2、NAND、SDIO、GPU、DC*2、HDA/I2S等。使用境内40nm LL低功耗工艺,1GHz时典型功耗3-5W。这款芯片是龙芯具有开放市场竞争力的第一款通用CPU产品主要应用在终端和工控领域。

表2 龙芯2K1000性能指标的对比

龙芯抗辐照系列处理器

针对我国航天工程上抗辐照处理器主要依靠进口SPARC V8体系的实际情况,龙芯研制了系列化的抗辐照处理器,并成功在北斗导航卫星工程上应用。其中,低端产品:使用0.18um/0.13um体硅加固(代表:LS1E、LS1F以及LS1J等);中端产品:使用0.13um SOI,性能提高3-5倍(代表:LS1E300、LS1F300等);高端产品:使用28nm FDSOI,性能再提高10-20倍(代表:LS1E1000等);高端用户定制化产品:按照用户的需求定义,定制具有自主知识产权的个性化产品。

表3 龙芯抗辐照处理器的系列化产品的技术指标

1J 1F 1F300 1E 1E300 1E1000
处理器核 GS132 GS132 GS132E GS232 GS232E GS232E
片上缓存 - - - 8K+8K 16K+16K 32K+32K+1M
协处理器 - - - 浮点 浮点+向量 浮点+向量
核数 1 1 1 1 1 2
工艺 EF130 180 130SOI 180 130SOI 28SOI
频率 10 33 100 100 200 1000
内存接口 - SRAM SRAM/SDRAM SDRAM SDRAM DDR2/3
片上存储 32K Flash  8K RAM 8K RAM 64K RAM - - -
RapidIO √
SpaceWire √ √ √
1553 √ √
PCI √ √ √ √
UART √ √ √ √ √ √
I2C √ √ √ √
SPI √ √ √ √
遥测遥控 √ √

表4 龙芯抗辐照产品与国产其他抗辐照CPU对比

龙芯1E   龙芯1F   772所BM3803   502所SOC2008
指令系统   MIPS32   MIPS32   SPARC V8   SPARC V8
CPU核   GS232   GS132   SPARC V8   SPARC V8
内存控制器   SDRAM, SRAM   SDRAM, SRAM   SDRAM, SRAM, PROM   SDRAM
Flash支持   √   √   ×   ×
片上纠错/检错   EDAC   EDAC   EDAC   EDAC
PCI接口   √   √   √   ×
1553B接口   ×   √   ×   √
CAN总线   ×   √   ×   ×
串口   2   8   2   2
看门狗   √   √   √   √
中断控制器   √   √   √   √
I2C   √   √   ×   ×
SPI   √   √   ×   ×
GPIO   28   64   N/A   32
遥控遥测接口   ×   √   ×   ×
操作系统支持   VxWorks6.8   VxWorks6.8   VxWorks   VxWorks
龙芯1E   龙芯1F   772所BM3803   502所SOC2008
主频   100MHz   33MHz   70MHz   100MHz
定点峰值性能   200MIPS   33MIPS   70MIPS   100MIPS
峰值浮点性能   100MFLOPS   无浮点部件   N/A   30MFLOPS
发射数   双发射   单发射   单发射   单发射
总剂量   300Krad(si)   300Krad(si)   100Krad(si)   200Krad(si)
单粒子闩锁   75Mev/cm2/mg   75Mev/cm2/mg   75Mev/cm2/mg   99.8Mev/cm2/mg
单粒子翻转率   1×10-10次/位/天   1×10-10次/位/天   3×10-5次/器件/天   1.2×10-7次/器件/天
工艺   180nm   180nm   180nm   130nm
功耗   3W   2W   N/A   1W
IO电压   3.3V   3.3V   3.3V   3.3V
核心电压   1.8V   1.8V   1.8V   1.2V
工作温度   -55℃-+125℃   -55℃-+125℃   -55℃-+125℃   -55℃-+125℃
封装   CBGA276   CBGA276   CPGA391   PGA257/CCGA256/BGA256
尺寸   27mm×27mm   27mm×27mm   N/A   N/A
质量等级   GJB B级、宇航级   GJB B级,宇航级   GJB B级,CAST C   CAST C
龙芯1E   龙芯1F   772所BM3803   502所SOC2008
自主设计   CPU核,外围控制器全自主设计(含后端设计)   CPU核,外围控制器全自主设计(含后端设计)   开源CPU核心   开源CPU核心,后端设计外协
流片生产   国内工艺线生产   国内工艺线生产   国内工艺线生产   国内工艺线生产
封装   航天772所   航天772所   航天772所   N/A
成熟度   自主CPU核心   自主CPU核心   开源CPU核心   开源CPU核心
应用   二代导航卫星;  实践十号返回式科学实验卫星   二代导航卫星;  实践十号返回式科学实验卫星   卫星型号任务   控制计算机,星敏感器

表5 龙芯抗辐照产品与国外抗辐照CPU对比

BM3803MRGH(国产)   ATMEL AT697F(国外)   龙芯1E/龙芯1F
架构   SPARC V8   SPARC V8   MIPS
工艺   0.18µm CMOS体硅工艺   0.18µm CMOS体硅工艺
主频   70MHz   90MHz   100MHz
抗辐射指标   总剂量:100 KRad(Si)  单粒子栓锁:  75 MeV. cm2/mg   总剂量:300 KRad(Si)  单粒子栓锁:  95 MeV. cm2/mg   总剂量:100 KRad(Si)  单粒子栓锁:  >75 MeV. cm2/mg
片上外设   中断控制器,UART,定时器,PCI总线,看门狗   中断控制器,UART,定时器,PCI总线,看门狗   中断控制器,UART,定时器,PCI总线,看门狗,SPI总线,I2C总线,GPIO
工作电压   接口电压:3.3V±10%  内核电压:1.8 V±10%   接口电压:3.3V±0.30V  内核电压:1.8 V±0.15V   接口电压:3.3V±10%  内核电压:1.8 V±10%
封装形式   CPGA391   MCGA-349、MQFP-256   CBGA276
片上存储   32K指令Cache、  16K数据Cache   32K指令Cache、  16K数据Cache   8K指令Cache、  8K数据Cache
外部存储   支持8/16/32位PROM、SRAM、SDRAM和IO映射空间访问   支持PROM、SRAM、SDRAM访问   支持PROM、SRAM、SDRAM访问,支持NORFLASH、NANDFLASH
调试方式   带有跟踪缓冲器的硬件调试单元   DSU跟踪调试、IEEE 1149.1标准JTAG接口、四个硬件观察点   IEEE 1149.1标准JTAG/EJTAG接口

此外,随着多年积累,龙芯CPU已形成了完全自主可控的GS132、GS232和GS464三大系列处理器核。

GS132为单发射32位结构,采用静态流水线。其1.0版本(简称为GS132)为三级静态流水结构,在龙芯1D、1F中使用。其2.0版本(简称为GS132E)为五级静态流水结构。

GS232为双发射32/64位结构,采用动态流水线。其1.0版本(简称为GS232)为五级动态流水线结构,只有32位版本,在龙芯1A、1B、1C、1E中使用。其2.0版本(简称为GS232E)为动态流水线结构,有32位和64位版本(64位版本也称为GS264),在龙芯2K1000中使用。

GS464为四发射64位结构,采用动态流水线。其1.0版本(简称GS464)为9级流水线结构,在龙芯3A、3B、2J、2H中使用。其2.0版本(简称GS464E)为12级动态流水线结构,在龙芯2J1500、龙芯3A1500、龙芯3A2000、龙芯3B2000、龙芯3A3000、龙芯3B3000等CPU中使用。其3.0版本(简称GS464V)为12级动态流水结构,含256位向量部件,在龙芯3A4000、龙芯3B4000、龙芯3C5000等CPU中使用。

据龙芯技术负责人介绍,龙芯始终秉承使用一代、研制一代、预研一代、前瞻一代的研发思路,制定具有前瞻性的研发计划,助力我国在通用处理器方向实现自主可控。

表6龙芯CPU研发计划

表7龙芯抗辐照/抗核CPU研发计划

截止目前龙芯CPU 产品已应用于特种行业、工业控制、行业终端、笔记本、桌面计算机、服务器、数字电视、数控机床、电力铁路、多种嵌入式设备等领域,下游合作伙伴几百家。通过与装备管理部门、总体单位和产业部门的合作,摸索自主可控信息体系的建设途径。龙芯中科将始终致力于自主研发龙芯CPU 产品,肩负起“保障国家安全、支撑产业发展”的使命。

LS232的DI(Disable Interrupts)指令有问题,建议禁用!

Red54 发表了文章 • 4 个评论 • 213 次浏览 • 2017-06-01 16:23 • 来自相关话题

https://github.com/lshw/loongson1-kernel3.18/pull/3

当内核配置设为:

CPU type (MIPS32 Release 2)
CONFIG_CPU_MIPS32_R2=y

Preemption Model (No Forced Preemption (Server))
CONFIG_PREEMPT_NONE=y

并以make CFLAGS='-mno-branch-likely'进行编译,在智龙V2.1上启动时会卡住。

经分析,是arch_local_irq_disable()里的DI指令的问题。

考虑到3A1000和3B1500的DI也存在问题,龙芯中科更新了文档禁用了该指令:
http://www.loongson.cn/uploadfile/cpu/3A1000/Loongson_3A1000_cpu_user_2.pdf
http://www.loongson.cn/uploadfile/cpu/3B1500/Loongson_3B1500_cpu_user_2.pdf

建议LS232的相关文档也进行更新,禁用DI指令。 查看全部
https://github.com/lshw/loongson1-kernel3.18/pull/3

当内核配置设为:

CPU type (MIPS32 Release 2)
CONFIG_CPU_MIPS32_R2=y

Preemption Model (No Forced Preemption (Server))
CONFIG_PREEMPT_NONE=y

并以make CFLAGS='-mno-branch-likely'进行编译,在智龙V2.1上启动时会卡住。

经分析,是arch_local_irq_disable()里的DI指令的问题。

考虑到3A1000和3B1500的DI也存在问题,龙芯中科更新了文档禁用了该指令:
http://www.loongson.cn/uploadfile/cpu/3A1000/Loongson_3A1000_cpu_user_2.pdf
http://www.loongson.cn/uploadfile/cpu/3B1500/Loongson_3B1500_cpu_user_2.pdf

建议LS232的相关文档也进行更新,禁用DI指令。