8月19日MIT Technology Review/麻省理工科技評論報道了一條關於LoongArch的消息 (圖17 MITTR)：8 月 13 日，在大陸計算機體係結構學術年會（ACA2020）上，龍芯中科董事長、中科院計算技術研究所研究員胡偉武作了名為《指令係統的自主與兼容》的特邀報告 (圖 Google Images)。他透露了龍芯正研發LoongArch指令集，並致力於建設一個中國完全掌控的“完整”的生態體係。
出於安全考慮，其實大陸龍芯一直有建構獨立指令集係統的想法。龍芯選擇了美國MIPS科技公司授權的路徑來構建自己的生態，是MIPS科技公司的最大客戶，還希望收購MIPS科技公司 (圖 Wiki)，但未被美國政府批準。MIPS是英語 Microprocessor without interlocked pipelined stages 的縮寫，意為“無內部互鎖流水級的微處理器，”初期由斯坦福 (Stanford) 大學約翰·亨尼斯 (John Hennessy) 教授領導的研究小組1980年代初研製出來的 (圖 Google Images)。MIPS架構 (MIPS architecture) 是一種采取精簡指令集 (RISC) 的處理器架構，由MIPS科技公司開發並授權 (近年主要是龍芯)。現在中美間關係發生的變化，以及今後兩國間形勢走向，更使龍芯感到建構獨立指令集係統的緊迫。此乃龍芯研發LoongArch指令集的背景。
LoongArch是一全新的RISC指令集，在Linux 操作係統上運行，能通過翻譯的方式兼容MIPS、x86、ARM、RISC-V 這幾種指令集的 Linux 程序 (圖 新浪科技)。
據胡偉武報告說，目前龍芯已經完成了自主指令集的規劃，包含基礎指令、虛擬機拓展指令、二進製翻譯擴展指令、128 位向量擴展、256 位向量擴展；完成龍芯 GS132、GS264、GS464 三大係列 IP 核指令係統修改；基於 LoongArch 的某龍芯 CPU 已於 2020第二季度交付流片，預計 2020第二季度出樣片；二進製翻譯係統 LAT 已基本完成開發，開始調試優化已完成開發的二進製翻譯係統 LAT；持續改進MIPS 和 X86 用戶態二進製翻譯；已經基本跑通X86 係統二進製翻譯；已經調通最難的地址翻譯。
龍芯正在做的工作包括 (圖 Google Images)：1. 對 LoongArch 指令係統進行知識產權分析，預計 2020 年底完成國內部分，2021 年完成國際部分；2. 組建自主指令係統聯盟，對聯盟內企業免費開放 LoongArch，並開放 Cortex-A53 以下性能處理器IP核，條件是聯盟內企業彼此間不能發生指令係統訴訟，以期能夠形成對第三方的 CPU 防禦聯盟；將在高校推廣百條指令左右的 LoongArch 小係統。龍芯希望持續改進二進製翻譯的硬件支持和軟件優化，爭取在2025年消除指令係統間的壁壘，達到 “天下大同” 的境界。
loongArch的優勢與劣勢？
LoongArch的開發建立在X86，MIPS，ARM的經驗教訓之上，其基於RISC—V設計的IP核更加精簡高效，更先進。因為開源，LoongArch授權成本相對X86，ARM來的低。出色的二進製兼容技術，將緩解新指令集生態匱乏的窘境。由此，未來龍芯可以執行針對其他芯片研發的Linux軟件，這大大開拓了龍芯自身的軟件生態。蘋果電腦CPU放棄X86，改用的ARM，也使用該類技術。最重要的是 (對大陸企業而言)，LoongArch架構無禁令之虞。
雖然有那麽多優點，使用LoongArch還是有風險的。因為基於RISC—V的CPU軟件生態相當弱，比龍芯還弱，且前途未卜，因而具高風險 (圖 Forbes)。同時，雖然LoongArch授權成本低，但設計成本並不低。要設計與ARM A53性能相當的芯片，隻有實力雄厚的公司才能玩得起的。否則流片失敗一次，就沒有然後了, 除非家裏有礦(玩笑)。最讓人擔心的是，二進製兼容麵臨的法律風險。雖然胡偉武認為，包括美國在內的西方國家法律普遍認為不構成侵權。但你 never know。 畢竟，輸掉一個官司，就可能掛掉一家公司。此外，龍芯作為通用芯片性能不足，和當前流行的x86架構差了好幾代，龍芯電腦現在僅用於簡單的辦公處理。其次是龍芯開放度不足，至今未公布相關的擴展指令集。這會阻礙生態建設，因為開源社區看不到相關的指令，就無法做支持，從而阻礙自身生態的發展。綜合來說，LoongArch指令集的開發有助於龍芯走出自己的一條路來，未來或許能發展出自己的架構體係和生態，但這條路會很艱難(圖 Google Images)。
以前是沒得選！如果禁用ARM，RISC—V，x86的話，就掛了。現在總算還有一條路。最近龍芯推出loongArch指令集，預見明年下半年發布上市。
*誠邀知情博友提供更多LoongArch指令集的消息。謝謝。
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參考資料
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