龙芯1号处理器结构设计

首先介绍了龙芯处理器的研制背景及其技术路线 .分析了龙芯处理器坚持高性能定位、稳扎稳打的设计策略以及兼容主流处理器的原因 ,并指出在目前达到与国外相同主频的客观条件不具备的情况下 ,应走通过优化处理器结构来提高性能的道路 ,并以处理器结构技术的突破为根本 .然后介绍了龙芯 1号处理器的体系结构设计 ,包括基于操作队列复用的动态流水线设计、在乱序执行的情况下实现精确例外处理、取指与转移控制结构、存储管理以及针对缓冲区溢出攻击的系统安全设计等等 .测试表明龙芯 1号处理器的指令流水线效率高 ,其安全设计能有效防范使用缓冲区溢出技术进行的网络攻击 .但龙芯 1号处理器的Cache过小 。

一种集成“龙芯1号”IP核的SoC的体系结构

提出了一种集成“龙芯1号”RISC CPU以及其它12种IP核的SoC的体系结构,并对其性能进行了分析。此外,还将该SoC与目前市场上存在的同类SoC的主要特征进行了对比,该SoC的设计目标定位在低成本、低功耗、高稳定性与安全性的32位嵌入式应用。

龙芯1号IP验证方法

SoC设计中大量使用IP,其验证充分与否决定了设计的成败,其中处理器IP的验证十分复杂耗时。该文介绍龙芯1号IP的验证流程,阐述龙芯1号IP的基本结构及功耗低、配置丰富等特点。建立龙芯1号IP的仿真环境平台,提出平台的改进思路,其验证流程比传统验证流程更具多样性和完备性。

龙芯1号通用CPU芯片的研制

龙芯1号是我国自行研制的具有自主知识产权的通用CPU芯片,居国内通用CPU芯片研制领先水平。文章概要地介绍了龙芯1号的研制目标和总体思路、研制过程、取得的成果及性能评测情况以及进一步应用推广的设想。

“龙芯1号”与它的研制者们

我国自行设计、具有自主知识产权的第一款通用高性能CPU芯片——龙芯1号的研制成功,标志着我国计算机产业终于结束了“无芯”的尴尬历史。然而有谁知道,创造这一奇迹的却是一群平均年龄不到30岁的年轻人。在仅仅15个月的时间里,这些年轻志士为之倾注了无私无畏的激情和夜以继日的劳动......

造“龙芯”的人——记“龙芯1号”研制组组长胡伟武

一间大约9平方米的房间，除了一张办公桌之外，就是一张单人折叠床了，床头则堆放着方便面、饼干等方便食品。这，便是胡伟武在中国科学院计算技术研究所的办公室。

海淀园诞生“龙芯2号”

我国首款64位高性能通用CPU(中央处理器)芯片——“龙芯2号”近日在人民大会堂正式发布。至此，我国自主研发的通用CPU芯片最高频率，从“龙芯1号”的266兆赫兹提高到500兆赫兹．达到“奔腾3”的水平，性能上比“龙芯1号”提高了10倍。

龙芯推出1E／1F方案

龙芯1E是以龙芯1号处理器为运算中心的高性能应用微处理器，支持32位定点、单／双精度浮点操作；支持PCI接口（支持PCI2．2协议）；支持EMI接口（包含SDRAM接口、FlashROM接口和HPI接口）；支持UART、12C、SPI等低速接口；内部功能模块采用AMBA总线互联。以上模块均采用三模冗余技术。

张福新的“龙芯梦”

龙芯1号，我国自主研制的第一款通用高性能处理器，创领了我国真正完全自主知识产权的尖端产品的应用及发展，它的面世终结了我国IT界“无芯”的历史。2002年9月，作为龙芯的核心技术人员——张福新见证了这一时刻的到来。

龙芯出世

"龙芯1号"通用 CPU 芯片在总体上达到90年代中期的国际先进水平,居国内通用CPU 研制领先水平。"龙芯1号"项目组很好地完成了项目任务书规定的总体目标,为今后研制更高性能的通用 CPU 芯片奠定了坚实的基础,希望加快"龙芯"CPU 产业化进程,在有关领域推广应用。这是"高性能通用 CPU 芯片研制龙芯1号"鉴定委员会的鉴定意见。一颗号称要终结中国 IT 无"芯"历史的"龙芯",真的能承载人们如此厚重的期望吗?2002年9月28日,在北京长城饭店,我国第一款通用CPU"龙芯"(英文名Godson)露出了它神秘的面容,周光召、路甬样、李国杰出席了揭幕式。"‘龙芯’为改变我国信息产业无‘芯’局面迈出了重要的步伐",人们又一次为这样的成功欢呼雀跃。但眼看了太多"中国芯"的始热终冷,"龙芯"是否也会成为过眼烟云般的"传奇"?

龙芯中科技术有限公司

简介龙芯中科技术有限公司(简称“龙芯中科”)是龙芯产业化的核心公司,致力于龙芯研发成果转化,利用龙芯技术开发市场适用的CPU产品,为下游企业开发基于龙芯CPU的解决方案并提供完善的技术支持及售后服务。中科院计算所于2001年开始研制龙芯处理器,2002年8月研制成功的龙芯1号是国内第一款32位通用CPU,2003年10月研发成功的龙芯2号是国内第一款64位通用CPU,2009年研制成功的龙芯3号是我国第一款多核通用CPU。经过多年的研发积累,龙芯CPU设计技术已经达到世界先进水平。

想说爱你不容易——透析“龙芯”学生笔记本

10月10日，四川国芯科技有限责任公司向媒体透露，专门为中小学生学习研发的龙芯笔记本电脑已经完成设计，即将投入小规模样品生产。Sinomanic学生笔记本电脑采用400MHz龙芯1号处理器（GS52i）、128MB内存、10．2寸彩色宽屏液晶显示器、40GB硬盘，配备大量学习课件与名校辅导材料、英汉字典、数学公式、学习软件等。Sinomanic取“中国人的芯片”之意。

龙芯挑战英特尔

2002年9月28日,中科院在北京长城饭店举行盛大的发布会,宣布我国第一款商品化的通用高性能CPU芯片——拥有自主知识产权的“龙芯”1号流片研制成功,从而宣告中国IT业无“芯”历史的结束。中科院计算所甚至把“龙芯”的战略高度提升为中国信息产业领域的“两弹一星”。 然而,时隔不久,“龙芯”就遭到了排山倒海般的质疑和诘问。质疑的声音从IT界到科技界,从互连网到传统媒体,

嵌入式处理器中访存部件的低功耗设计研究

以“龙芯1号”处理器为研究对象,探讨了嵌入式处理器中访存部件的低功耗设计方法.通过对访存部件的结构、功耗以及关键路径进行分析,利用局部性原理,提出一种根据虚拟地址历史记录进行判断的方法,可以显著减少TLB和Cache对RAM块的访问次数,使得TLB部件功耗平均降低了28.1%,Cache部件功耗平均降低了54.3%,处理器总功耗平均降低了23.2%,而关键路径延时反而减少,处理器性能略有提高.

嵌入式处理器在片调试功能的设计与实现

以龙芯1号处理器为研究对象,探讨了嵌入式处理器中在片调试功能的设计实现方法.通过扩充IEEEP1149.1协议的JTAG测试访问端口(TAP),并在处理器内部增加控制模块,实现了软件调试断点、调试中断、硬件断点以及单步执行等多种在片调试功能.调试主机只需要通过一根JTAG调试电缆就可以访问目标处理器内部寄存器等各种资源,并控制目标处理器的运行过程,实现了处理器的在片调试功能,大大地方便了软件开发与系统调试.

嵌入式处理器在片调试功能的验证

以龙芯1号处理器为研究对象,探讨了基于JTAG的处理器在片调试功能的验证方法.根据在片调试的结构特征建立了功能覆盖率模型,并以访存模式为基准分步建立虚拟验证原型.整个验证将定向功能测试和指令集随机测试有机地结合起来,迅速定位了设计中多个难以发现的错误.最终验证的功能覆盖率达到100%,FPGA原型经长时间运行无误.

基于VPM和随机激励的处理器核仿真建模

为提高处理器核仿真模型的效率,提出基于SimpleScalar架构对龙芯1号处理器进行虚拟处理器模型行为建模,IPC平均误差为2.3%,速度达到每秒1 000 000条指令。基于可控随机事件机制实现的总线功能模型可以为片上系统(SoC)设计提供激励主动生成方案和片上互连验证功能。实验结果证明,该方法对处理器IP仿真建模具有普适意义,能够被无缝融入SoC流程中。

基于覆盖率模型的AMBA接口随机验证方法

AMBA协议是主流SoC(system-on-chip)片上总线的事实标准。结合龙芯1号AHB接口的验证,介绍了基于覆盖率模型的AMBA接口随机验证的系统架构,提出了AHB协议模型的定义方法,采用约束化随机向量对目标空间产生强化测试。该方法迅速定位了接口设计中隐蔽的问题,最终达到了100%的功能覆盖率。该方法能够有效地保证接口设计的质量,对互连协议的验证具有普适意义。