5.2 Godson-X
龙芯所有量产的处理器,均采用的是MIPS指令集。但是,由于主流桌面处理器市场上使用的是x86指令集,基于知识产权和专利等原因,龙芯无法使用x86指令集。为了实现对现有生态的兼容,龙芯3A系列实现了针对x86指令和arm指令的二进制翻译指令。在研发过程中,龙芯开发了使用x86指令集的处理器原型Godson-X。。
这个项目从2005年7月开始。Godson-X处理器的设计初步目标是与x86指令兼容的FPGA原型处理器,并能在FPGA原型处理器中启动Windows XP。因此第一步,先进微系统研究组精心设计了微架构的Godson-X。Godson-X是一款基于Godson-2设计的4发射超标量X86处理器。它与x86兼容,并支持英特尔MMX指令,SSE指令集和x87浮点指令。第二步,通过Cycle级的模拟程序实现,模拟了处理器中每一拍运行的状态。在此之后,先进微系统研究组用模拟器尝试启动Windows XP。最后,先进微系统研究组的RTL调整和FPGA仿真完成时间为2006年7月。该处理器只有FPGA原型,从未流片。
5.3 龙梦一号
中科龙梦(现更名为航天龙梦)使用早期的龙芯1号的IP核,开发了龙梦一号SOC,用于税控机(Fiscal controller register)。该税控SoC专用芯片以“龙芯1”处理器核作为MCU,采用AHB(the Advanced High performance Bus)+APB(the Advanced Peripheral Bus)为片上总线。
集成的其余IP模块如表所示。
税控SoC体系结构▲
龙梦1号▲
5.4 GS32I-400 SOC
GS32I是根据龙芯2号设计的一款SOC芯片,主频400MHz,集成16K数据缓存和16K指令缓存,封装大小19mmx19mm,424针BGA封装。内部接口上,集成了PCI控制器,两个百兆网控制器,USB,AC97控制器,PCMCIA控制器,SDRAM控制器和EPROM控制器。
GS32i-400处理器▲
总结
综上所述,龙芯在其18年发展历程中,形成了一个相对完整的处理器家族,龙芯处理器可以应用于智能水表、智能门锁、航天应用、石油钻探、工业控制、网络安全、桌面办公等各种领域,为我国军工、航天、石油勘探等领域提供了重要的技术支持。期待下一代龙芯的高性能处理器龙芯3A4000早日发布,期待更高性能的3A5000和3C5000处理器早日流片。
致谢
由于二代龙芯派长达160天的跳票,导致我无派可玩,才有时间写下这个文章。对此,要感谢龙芯嵌入式部门的鸽工。
感谢龙芯员工Jonas提供了《龙芯的足迹》第三册的扫描版本。
本文部分资料来自于Flygoat的个人博客,flygoat对本文部分内容提供了资料,对此一并表示感谢。