龙芯中科领衔芯片自研“国家队”，为算力产业高质量发展培根铸魂

随着我国全面进入数字经济时代，算力正在像水、电等一样，成为一种生产生活中必不可不少的重要资源，人工智能、大数据、物联网，很多现代科技的发展都离不开算力的支撑。据7月17日举行的2023中国算力大会新闻发布会透露，近五年来，我国数据中心机架数量年复合增长率超过30%，截至2022年底，在用标准机架超过650万架，算力总规模达180EFLOPS，存力总规模超过1000EB(1万亿GB)。而我国算力产业的快速发展，离不开对基础设施的自主创新。尤其是以龙芯中科等企业组成的芯片“国家队”，近年来在CPU、GPU等处理芯片自主研发上取得不断突破，为我国算力产业的高质量发展打下了坚实的基础。

算力从广义上讲指的是计算机设备或计算/数据中心处理信息的能力，在一台计算机上，算力大多源于CPU和GPU等芯片，因此CPU、GPU的性能，决定了算力的增长速度和成本。相比海外，我国对于计算机科学的研究起步较晚，因此算力也多源自海外厂商所制造的CPU。这也意味着我国算力产业的发展，面临着被“卡脖子“的风险。但近年来，随着以龙芯中科为代表的国产自研CPU厂商逐渐崛起，这一局面得到了很大改观。

2002年，由胡伟武所领导的中科院计算机所项目组，成功研发了我国首枚拥有自主知识产权的通用高性能微处理芯片“龙芯1号”。虽然在性能上与英特尔、AMD等海外厂商的芯片仍有较大差距，但这款国产CPU的出现，却为我国芯片的自研之路打开了希望的大门。

国产自研究芯片想要由科研成果转化为商业化产品，还要经过市场的检验。2008年，由中科院和北京市政府共同牵头出资，成立龙芯中科技术有限公司，旨在依托“龙芯”十余年的研发技术，将“龙芯”处理器研发成果产业化。为争取技术不断进步的时间，龙芯中科首先将目光投向了海外CPU巨头不重视的工业控制领域。在不断投入巨额研发经费的基础上，2016年龙芯CPU终于迎来了市场爆发，年销售量迅速由几万片激增至上百万片。2022年龙芯中科在上交所科创板上市，成为国产CPU第一股。

2.08 亿元、3.22 亿元、3.13亿元，是龙芯中科近3年在研发上投入的金额。在年营收40%以上作为研发经费的持续投入下，龙芯的性能得到了跨越式发展。目前，面向桌面应用的龙芯3A5000，以及面向服务器应用的3C5000、3D5000等5000系列CPU，性能均已接近国际主流CPU水平。采用16核设计的龙芯3C5000芯片部分性能指标，甚至已超越国产64核ARM架构服务器CPU。

据公开信息显示，龙芯下一代产品3A6000芯片目前也已开始流片，计划于今年4季度发布。该芯片采用了全新设计的LA664核心，相对于3A5000芯片，相同频率下整数通用性能提升40%，浮点通用性能提升60%，性能已达到英特尔十代酷睿处理器水平。同时LA664虽然微结构规模对比3A5000芯片采用的LA464核心更大，设计更加复杂，但相同工艺下的核心面积反而减小达20%，这意味着该款CPU的生产成本也将得到降低。

而龙芯中科自主研发的LoongArch，更是完全独立于Wintel(微软+英特尔)体系和AA(ARM+安卓)体系的第三套CPU指令集架构。这一架构的出现，使龙芯在设计上彻底摆脱了x86、ARM等海外架构的掣肘，为搭建自主知识产权的信息产业生态铺平了道路。目前，龙架构在Linux环境下的软件生态，如龙芯Linux浏览器的兼容性、龙芯Linux平台的打印机兼容性等，已局部持平甚至超越了x86和ARM等国际主流CPU架构。

特别值得一提的是，龙芯中科还早早在算力产业相关的GPU芯片研发领域进行了布局。2022年7月，由龙芯中科发布的桥片龙芯7A2000 内部，首次集成了自研统一渲染架构的GPU核，这意味着龙芯中科自2017年开启GPU研发工作后终于取得重大突破。而据胡伟武在接受媒体采访时透露，龙芯中科首款集成自研GPU的SoC 芯片龙芯3B6000预计将于明年进入市场。该芯片采用4个大核和4个小协同的8核架构设计，同时内置自研GPU、PCIe控制器等。该芯片的问世，将有望在国产替代环境下补齐我国人工智能发展的算力短板，进一步助推我国算力产业的高质量发展。