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LoongArch

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LoongArch
推出年份2020年8月13日,​4年前​(2020-08-13
設計公司龍芯中科
是否開放架構?是(僅限LA Primary)
體系結構類型暫存器-暫存器,Load-Store
字長/暫存器資料寬度32位元64位元
位元組序小端序
指令集架構設計策略精簡指令集(RISC)
擴展指令集LSX1/2
LASX
LBT1/2/3
LVZ
分支預測結構比較和分支
通用暫存器32

LoongArch,簡稱LA,是一個龍芯中科研發的指令集架構。該架構包含了架構翻譯(Architecture Translate)的指令子集,可在軟硬配合下高效率翻譯諸如x86-64ARM架構MIPS架構RISC-V架構等指令集架構。其擁有基礎指令337條、虛擬機器擴充10條、二進制翻譯擴充176條、128位元向量擴充1024條、256 位向量擴充1018條,共計2565條原生指令。[1][2]

2020年8月13日,龍芯中科董事長胡偉武在視訊會議上首次公開介紹了LoongArch。2021年4月15日,LoongArch在2021年山西資訊科技應用創新論壇主論壇上正式對外釋出。[3][4]2021年4月30日,LoongArch32和LoongArch64基本指令集手冊正式公布。[5]

設計

設計理念

LoongArch為32位元定長RISC指令集,32個通用暫存器、32個浮點/向量暫存器,LoongArch可用的格式多達10種 ,其包含3種無立即數格式和7種有立即數格式。相對於MIPS,摒棄部分不適合現代CPU的指令,做了改進和擴充,例如單條指令支援的立即數從MIPS的最大16位元擴充到最大24位元,分支跳轉偏移也從64KiB擴充到1MiB位元組,以及定址空間從固定分段改變為單一平面等,有效減少編譯結果的目標指令條數和訪存次數,提高了效能。[1][2]

指令格式

類型
31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
無立即數 rj (5) rd (5)
rk (5) rj (5) rd (5)
fa (5) fk (5) rj (5) rd (5)
有立即數 immediate (6) rj (5) rd (5)
immediate (8) rj (5) rd (5)
immediate (12) rj (5) rd (5)
immediate (14) rj (5) rd (5)
immediate (16) rj (5) rd (5)
immediate [15:0] rj (5) immediate [20:16]
immediate [15:0] immediate [24:16]

指令子集

指令集名稱 描述 指令數量
基本指令集
LoongArch64 64基礎指令 337 條
LoongArch32 32位元基礎指令
LoongArch

Primary

32位元精簡指令 79 條
擴充指令子集
LSX 128位元向量擴充 1024 條
LASX 256位向量擴充 1018 條
LBT 二進制翻譯擴充 176 條
LVZ 虛擬機器擴充 10 條

指令集架構和微架構實現特點

暫存器集中包含RISC所具備的0號暫存器。[1]整體上,LoongArch64是MIPS64R6和RV64GC的超集,且原生上相容RISC-V64的使用者態指令。

糾紛

2021年6月2日,上海芯聯芯釋出公告,稱LoongArch或與其所擁有的MIPS專利存在智慧財產權侵權,在香港國際仲裁中心發起仲裁訴訟。[6][7]之後雙方在廣州、上海、北京多地知識產權法院提起訴訟。[8][9]2023年2月,北京知識產權法院審理認為龍芯未侵權,[10]但芯聯芯稱結果暫無法律效力。[11]2023年6月25日,香港仲裁結果公布,芯聯芯提出的7項仲裁主張中有6項被駁回,1項(少報版稅)被判定為尚待解決事項,本次仲裁不會對龍芯中科技術方面產生重大不利影響。[12][13]

參見

參考資料

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 guee. 如何看待龙芯对外公开的 LoongArch 指令集?. 2020-08-21 [2020-10-11]. 
  2. ^ 2.0 2.1 maomaobear. 龙芯放弃MIPS指令集就能实现自主可控吗?. 2020-08-18 11:30:34 [2020-10-11]. (原始內容存檔於2020-08-20). 
  3. ^ 自主需要从根--龙芯中科正式发布完全自主指令集架构LoongArch. 2021-04-16 17:15:31 [2021-06-07]. (原始內容存檔於2021-06-07). 
  4. ^ IT之家. 龙芯3A5000国产CPU即将发布:基于完全自主指令系统架构LoongArch. 2021-04-22 12:20:13 [2021-06-07]. (原始內容存檔於2021-06-07). 
  5. ^ 龙芯正式发布LoongArch指令系统手册. 2021年04月30日 20:50:26 [2021-06-07]. (原始內容存檔於2021-06-07). 
  6. ^ 龙芯中科LoongArch或存知识产权侵权风险 芯联芯称已对其提起仲裁_腾讯新闻. new.qq.com. [2021-06-07]. (原始內容存檔於2021-06-07). 
  7. ^ 龙芯中科LoongArch或存知识产权侵权风险被提起仲裁_财经_澎湃新闻-The Paper. www.thepaper.cn. [2021-06-07]. (原始內容存檔於2021-06-07). 
  8. ^ 起诉龙芯大败而归:芯联芯内部巨变 干不下去了. [2024-04-18]. (原始內容存檔於2024-04-18). 
  9. ^ 自由時報電子報. 「芯」情很差!中國判龍芯未侵權 台籍團隊被坑了 - 自由財經. ec.ltn.com.tw. 2023-02-09 [2024-04-18]. (原始內容存檔於2024-04-18) (中文(臺灣)). 
  10. ^ 科技plus. 龙芯官司赢了!LoongArch指令集100%自研,不再依赖国外MIPS_LoongISA_路线_技术. www.sohu.com. [2023-04-10]. (原始內容存檔於2023-04-19). [來源可靠?]
  11. ^ 声明. www.cipunited.com. 2023-02-08 [2023-04-10]. (原始內容存檔於2023-04-10). [需要非第一手來源]
  12. ^ 500亿芯片巨头知识产权纠纷,有了最新结果!. www.stcn.com. [2024-04-18]. (原始內容存檔於2024-04-18). 
  13. ^ 国产龙芯自研指令集未侵权MIPS,芯联芯7项仲裁主张6项被驳回. [2024-04-18]. (原始內容存檔於2024-04-18). 

外部連結

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