龙芯芯片白皮书

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1 龙 芯 芯 片 产 品 技 术 白 皮 书 2012 年 9 月 Page 1 of 41

2 文 档 更 新 记 录 文 档 编 号 : 文 档 名 : 龙 芯 芯 片 产 品 技 术 白 皮 书 版 本 号 : V1.1 创 建 人 : 研 发 中 心 创 建 日 期 : 更 新 历 史 更 新 日 期 版 本 号 更 新 人 更 新 内 容 V1.0 研 发 中 心 初 稿 完 成, 正 确 性 修 正 V1.1 研 发 中 心 添 加 龙 芯 3 测 试 程 序 阅 读 指 南 本 文 档 介 绍 了 龙 芯 芯 片 产 品 技 术 特 性 和 配 套 基 础 软 硬 件 系 统 文 档 以 大 中 小 三 个 系 列 处 理 器 为 主 线, 介 绍 了 各 款 芯 片 的 功 能 规 格 性 能 及 开 发 板 系 统 在 此 基 础 上, 从 BIOS 操 作 系 统 数 据 库 中 间 件 办 公 软 件 浏 览 器 多 媒 体 支 持 及 软 件 开 发 环 境 等 方 面 介 绍 了 龙 芯 平 台 的 软 件 栈 Page 2 of 41

3 目 录 一 概 述... 4 二 龙 芯 1 号 系 列 龙 芯 1 号 系 列 功 能 及 技 术 特 点 龙 芯 1 号 系 列 性 能 评 测 龙 芯 1 号 系 列 硬 件 开 发 板 系 统... 8 三 龙 芯 2 号 系 列 龙 芯 2 号 系 列 功 能 及 技 术 特 点 龙 芯 2 号 系 列 性 能 评 测 龙 芯 2 号 系 列 硬 件 开 发 板 系 统 四 龙 芯 3 号 系 列 龙 芯 3 号 系 列 功 能 及 技 术 特 点 龙 芯 3 号 系 列 性 能 评 测 龙 芯 3 号 系 列 硬 件 开 发 板 系 统 五 龙 芯 平 台 软 件 栈 BIOS 操 作 系 统 数 据 库 中 间 件 支 持 办 公 软 件 软 件 开 发 环 境 浏 览 器 及 多 媒 体 支 持 Page 3 of 41

4 一 概 述 龙 芯 系 列 处 理 器 芯 片 是 龙 芯 中 科 技 术 有 限 公 司 研 发 的 具 有 自 主 知 识 产 权 的 处 理 器 芯 片, 产 品 线 包 括 龙 芯 1 号 小 CPU 龙 芯 2 号 中 CPU 和 龙 芯 3 号 大 CPU 三 个 系 列 龙 芯 1 号 小 CPU( 后 文 简 称 龙 芯 1 号 ) 系 列 32 位 处 理 器 主 要 应 用 于 云 终 端 工 业 控 制 数 据 采 集 手 持 终 端 网 络 安 全 消 费 电 子 等 领 域 2011 年 推 出 的 龙 芯 1A 和 龙 芯 1B CPU 具 有 接 口 功 能 丰 富 功 耗 低 性 价 比 高 应 用 面 广 等 特 点 龙 芯 1A 还 可 以 作 为 PCI 南 桥 使 用 龙 芯 2 号 中 CPU( 后 文 简 称 龙 芯 2 号 ) 系 列 是 面 向 桌 面 和 高 端 嵌 入 式 应 用 的 64 位 高 性 能 低 功 耗 处 理 器 2008 年 推 出 的 龙 芯 2F 经 过 近 几 年 的 产 业 化 推 广, 目 前 已 经 实 现 规 模 应 用 2010 年 发 布 的 龙 芯 2G 是 适 用 于 桌 面 应 用 的 多 核 处 理 器 集 成 度 更 高 的 龙 芯 2H 将 于 2012 年 推 出 正 式 产 品, 可 实 现 单 片 的 桌 面 系 统 解 决 方 案 龙 芯 3 号 大 CPU( 后 文 简 称 龙 芯 3 号 ) 系 列 是 面 向 高 性 能 计 算 机 服 务 器 和 高 端 桌 面 应 用 的 多 核 处 理 器 2009 年 推 出 四 核 龙 芯 3A;2011 年 推 出 八 核 龙 芯 3B; 采 用 32nm 工 艺 设 计 的 性 能 更 高 功 耗 更 低 的 八 核 龙 芯 3C 将 于 2012 年 底 发 布 至 2012 年 龙 芯 系 列 芯 片 产 品 线 如 下 图 所 示 Page 4 of 41

5 大 CPU : 面 向 服 务 器 高 性 能 机 应 用 64 位 四 发 射 四 核,4MB L2 1GHz, 65nm 64 位 四 发 射, 向 量 八 核,4MB L2 1GHz, 65nm 64 位 四 发 射, 向 量 八 核,8MB L2 1.5GHz, 32nm 中 CPU: 面 向 电 脑 嵌 入 式 应 用 64 位 四 发 射 512B L2 1GHz, 90nm 64 位 四 发 射 四 核,4MB L2 1GHz, 65nm 64 位 四 发 射 全 功 能 SoC/ 南 桥 1GHz, 65nm 小 CPU: 面 向 消 费 类 电 子 MCU 应 用 32 位 双 发 射 SoC/ 南 桥 266MHz, 130nm 1E 32 位 结 合 行 业 需 求 定 制 SoC/MCU 图 1 至 2012 年 龙 芯 系 列 芯 片 产 品 线 Page 5 of 41

6 二 龙 芯 1 号 系 列 2.1 龙 芯 1 号 系 列 功 能 及 技 术 特 点 龙 芯 1 号 系 列 芯 片 集 成 32 位 处 理 器 核, 专 为 嵌 入 式 领 域 设 计, 具 备 低 功 耗 高 集 成 度 及 高 性 价 比 等 特 点 目 前 龙 芯 1 号 产 品 包 括 龙 芯 1A 和 1B 两 款 芯 片 龙 芯 1A 除 集 成 LS232 处 理 器 核 和 2D GPU 外, 还 集 成 了 16/32 位 DDR2 控 制 器 高 清 显 示 PCI USB GMAC AC97 SATA RS-ECC NAND CAN ACPI SPI 88 路 GPIO 等 接 口 龙 芯 1A 的 高 集 成 度 使 得 1A 适 用 于 云 终 端 工 业 控 制 数 据 采 集 网 络 设 备 等 领 域, 同 时 1A 还 可 以 被 配 置 为 具 有 PCI 接 口 的 全 功 能 南 桥 芯 片 龙 芯 1B 是 一 款 轻 量 级 的 32 位 芯 片, 片 内 除 集 成 LS232 处 理 器 核 外, 还 集 成 了 16/32 位 DDR2 控 制 器 高 清 显 示 NAND SPI 62 路 GPIO USB CAN UART 等 接 口 能 够 满 足 超 低 价 位 云 终 端 数 据 采 集 网 络 设 备 等 领 域 需 求 龙 芯 1A 芯 片 规 格 主 频 300MHz 处 理 器 核 32 位 超 标 量 处 理 器 核 : MIPS 32 指 令 集 兼 容 ; 5 级 超 标 量 流 水 线 ; 双 发 射 乱 序 执 行 ; 2 个 定 点 单 元 1 个 浮 点 单 元 和 1 个 访 存 单 元 高 速 缓 存 16KB 一 级 指 令 缓 存 ; 16KB 一 级 数 据 缓 存 内 存 控 制 器 1 个 16/32 位 DDR2-333 音 频 接 口 1 个 AC97 音 频 控 制 器 ( 标 准 CODEC 接 口 ) 显 示 输 出 1 个 1920x1080/60fps 的 LCD 接 口 ; Page 6 of 41

7 1 个 1920x1080/60fps 的 VGA 接 口 其 它 接 口 4 个 USB2.0/1.1 接 口 ; 2 个 SATA2.0 接 口 ; 2 个 GMAC 接 口 ; 4 个 UART 接 口 ; 1 个 PCI Host/Device 接 口 ; 1 个 LPC 1 个 SPI 1 个 NAND 接 口 (3 个 接 口 均 支 持 启 动 ); 1 个 SPI( 不 支 持 启 动 ); 2 个 PS2 3 个 I2C 2 个 CAN 1 个 RTC 4 个 PWM 88 个 GPIO 接 口 制 造 工 艺 封 装 功 耗 130nm CMOS 工 艺 23mm*23mm BGA 封 装,448 个 引 脚 <1W; ACPI 动 态 电 源 管 理 龙 芯 1B 芯 片 规 格 主 频 266MHz 处 理 器 核 32 位 超 标 量 处 理 器 核 : 支 持 MIPS 32 指 令 集 ; 5 级 流 水 线 结 构 ; 双 发 射 乱 序 执 行 结 构 ; 2 个 定 点 单 元 和 1 个 访 存 单 元 高 速 缓 存 8KB 一 级 指 令 缓 存 ; 8KB 一 级 数 据 缓 存 内 存 控 制 器 1 个 32 /16 位 DDR2-266 控 制 器 音 频 接 口 1 个 AC97 音 频 控 制 器 ( 标 准 CODEC 接 口 ) 显 示 输 出 1 个 1920x1080/60fps 的 LCD 接 口 其 它 接 口 1 个 USB2.0/1.1 接 口 ; 2 个 GMAC 接 口 ; 12 个 UART 接 口 ; 2 个 SPI(SPI0 支 持 启 动 ); 1 个 NAND 接 口 ; Page 7 of 41

8 3 个 I2C 2 个 CAN 1 个 RTC 4 个 PWM 61 个 GPIO 接 口 制 造 工 艺 封 装 功 耗 130nm CMOS 工 艺 17mm*17mm BGA 封 装,256 个 引 脚 <0.5W 2.2 龙 芯 1 号 系 列 性 能 评 测 龙 芯 1A 处 理 器 稳 定 工 作 在 266~300MHz; 龙 芯 1B 处 理 器 稳 定 工 作 在 200~266MHz EEMBC 龙 芯 1A 和 1B 上 EEMBC 基 准 测 试 程 序 的 测 试 结 果 见 下 表 : 系 统 配 置 1A 芯 片 主 频 266MHz 内 存 规 格 256MB 166MHz 1B 芯 片 主 频 200MHz 内 存 规 格 256MB 100MHz, 1B 芯 片 主 频 266MHz 内 存 规 格 256MB 133MHz, 编 译 器 和 选 项 GCC-4.3 -O3 -march=loongson232 Consumer DEN MPEG-decode MPEG-encode Crypto Image Network TCP-mark IP-mark Office Telecom 龙 芯 1 号 系 列 硬 件 开 发 板 系 统 龙 芯 硬 件 开 发 系 统 包 括 硬 件 开 发 板 数 据 手 册 PMON 内 核 和 全 套 的 集 成 开 发 环 境 龙 芯 1 号 系 列 有 龙 芯 1A 云 终 端 和 龙 芯 1B 云 终 端 两 款 硬 件 开 发 系 统, 具 体 规 格 如 下 表 : Page 8 of 41

9 龙 芯 1A 云 终 端 开 发 板 : 处 理 器 内 存 南 北 桥 显 示 1 片 龙 芯 1A 2 片 DDR2 内 存 颗 粒,256MB, 运 行 频 率 133MHz 无 1 个 标 准 VGA 接 口, 最 大 分 辨 率 支 持 1920x 个 音 频 输 入 接 口 ; 音 频 1 个 音 频 输 出 接 口 ; 使 用 AC97 音 频 解 码 器 网 络 1 个 千 兆 网 口 4 个 USB 接 口 ; 外 设 接 口 1 个 全 功 能 串 口 ; 1 个 单 功 能 串 口 ; 标 准 PS/2 键 盘 鼠 标 接 口 扩 展 接 口 无 1 个 SPI 接 口 Nor Flash; 其 它 1 个 NAND Flash; 支 持 EJTAG 仿 真 调 试 尺 寸 电 源 141.7mm x 121.3mm DC 5V 2A 供 电 龙 芯 1B 云 终 端 开 发 板 : 处 理 器 内 存 南 北 桥 显 示 音 频 网 络 1 片 龙 芯 1B 2 片 DDR2 内 存 颗 粒,256MB, 运 行 频 率 133MHz 无 1 个 LCD 接 口 (RGB 565); 可 使 用 LCD 接 口 扩 展 1 个 VGA 接 口, 分 辨 率 1920x 个 2.1 声 道 音 频 接 口 (MIC Line In Line Out); 使 用 AC97 音 频 解 码 器 2 个 千 兆 网 口 4 个 USB 接 口 ; 外 设 接 口 1 个 全 功 能 RS232 接 口 ; 5 个 单 功 能 RS232 接 口 ; Page 9 of 41

10 4 个 PWM 接 口 ; 1 个 I2C 接 口 ; 1 个 SPI 接 口 ; 2 个 CAN 接 口 扩 展 接 口 尺 寸 电 源 无 130mm x 130mm DC 5V 2A 供 电 Page 10 of 41

11 三 龙 芯 2 号 系 列 3.1 龙 芯 2 号 系 列 功 能 及 技 术 特 点 龙 芯 2 号 系 列 芯 片 集 成 64 位 处 理 器 核, 可 应 用 于 高 端 嵌 入 式 和 通 用 桌 面 等 领 域, 在 满 足 性 能 要 求 的 同 时 兼 顾 功 耗 价 格 以 及 应 用 的 平 衡 目 前 龙 芯 2 号 产 品 包 括 龙 芯 2F 2G 和 2H 三 款 芯 片 龙 芯 2F 是 龙 芯 处 理 器 的 第 一 款 产 品, 集 成 了 DDR2 内 存 控 制 器 和 PCI 接 口 辅 以 适 当 的 PCI 外 设,2F 可 用 于 个 人 计 算 机 行 业 终 端 工 业 控 制 数 据 采 集 网 络 安 全 等 领 域 从 2008 年 开 始 经 过 多 年 的 商 业 化 推 广, 龙 芯 2F 的 稳 定 性 已 得 到 充 分 的 验 证 龙 芯 2G 集 成 3-4 个 处 理 器 核,2 个 DDR2/3 控 制 器 和 1 个 HT 接 口, 主 频 达 到 1GHz 主 要 用 于 个 人 计 算 机 等 领 域 龙 芯 2H 是 一 款 高 集 成 度 系 统 芯 片, 片 内 集 成 64 位 处 理 器 核 3D GPU VGA 和 LCD 显 示 接 口 媒 体 加 速 以 及 芯 片 组 功 能 等 此 外, 龙 芯 2H 还 实 现 了 高 级 电 源 管 理 功 能, 支 持 多 种 电 源 级 别 和 唤 醒 方 式 龙 芯 2H 能 够 满 足 安 全 适 用 计 算 机 云 终 端 网 络 设 备 消 费 类 电 子 等 领 域 需 求, 同 时 可 作 为 HT 或 者 PCIE 接 口 的 全 功 能 套 片 使 用 龙 芯 2F 芯 片 规 格 主 频 800MHz-1GHz 微 体 系 结 构 64 位 超 标 量 处 理 器 核 : MIPS III 指 令 集 兼 容 ; 9 级 超 流 水 线 结 构 ; 四 发 射 乱 序 执 行 结 构 ; 2 个 定 点 单 元 2 个 浮 点 单 元 和 1 个 访 存 单 元 Page 11 of 41

12 高 速 缓 存 64KB 一 级 指 令 缓 存 ; 64KB 一 级 数 据 缓 存 ; 512KB 二 级 缓 存 ( 数 据 / 指 令 共 享 ) 内 存 控 制 器 1 个 64/3 位 DDR1/2-667 控 制 器, 支 持 ECC 校 验 其 它 接 口 1 个 32 位 PCI 接 口 ; 1 个 Local IO 接 口 ; 4 个 GPIO 制 造 工 艺 封 装 功 耗 90nm CMOS 工 艺 27mm*27mm BGA 封 装,452 个 引 脚 <5W@800MHz; 支 持 动 态 降 频 龙 芯 2G 芯 片 规 格 主 频 900MHz-1GHz 核 心 个 数 3 或 4 微 体 系 结 构 64 位 超 标 量 处 理 器 核 : MIPS64 指 令 集 及 LISA64 指 令 集 兼 容 ; 9 级 超 标 量 流 水 线 ; 四 发 射 乱 序 执 行 ; 2 个 定 点 单 元 2 个 浮 点 单 元 和 1 个 访 存 单 元 高 速 缓 存 每 个 处 理 器 核 包 含 64KB 私 有 一 级 指 令 缓 存 和 64KB 私 有 一 级 数 据 缓 存 ; 所 有 处 理 器 核 共 享 4MB 二 级 缓 存 内 存 控 制 器 高 速 I/O 2 个 64 位 DDR2/3-800 控 制 器 1 个 HyperTransport 控 制 器 其 它 I/O 1 个 PCI 接 口 ; 1 个 LPC 1 个 SPI 2 个 UART 16 个 GPIO 接 口 制 造 工 艺 封 装 65nm CMOS 工 艺 31mm*31mm BGA 封 装,741 个 引 脚 功 耗 管 理 支 持 主 要 模 块 (CPU DDR HT) 时 钟 动 态 关 闭 ; 支 持 处 理 器 核 动 态 降 频 Page 12 of 41

13 典 型 功 耗 龙 芯 2H 芯 片 规 格 主 频 900MHz-1GHz 处 理 器 核 64 位 超 标 量 处 理 器 核 : MIPS64 指 令 集 及 LISA64 指 令 集 兼 容 ; 9 级 超 标 量 流 水 线 ; 四 发 射 乱 序 执 行 ; 2 个 定 点 单 元 2 个 浮 点 单 元 和 1 个 访 存 单 元 高 速 缓 存 64KB 一 级 指 令 缓 存 ; 64KB 一 级 数 据 缓 存 ; 512KB 二 级 缓 存 ( 数 据 / 指 令 共 享 ) 内 存 控 制 器 1 个 64/32 位 DDR2/3-800 显 示 接 口 1 个 1920x1080 LCD 接 口 ; 1 个 1920x1080 VGA 接 口 音 频 接 口 1 个 HDA 接 口 ; 1 个 AC97 接 口 媒 体 支 持 H.264 VC-1 AVS 高 清 解 码 高 速 I/O 1 个 8 位 HyperTransport 控 制 器 ; 1 个 PCIE 控 制 器, 可 配 置 为 1x4 或 4x1 其 它 I/O 2 个 SATA 接 口 ; 2 个 GMAC 接 口 ; 6 个 USB Host 接 口, 其 中 1 个 可 配 置 为 OTG; 1 个 LPC 1 个 SPI 1 个 NAND 接 口 ( 支 持 启 动 ); 4 个 UART 2 个 I2C 4 个 PWM 16 个 GPIO 接 口 制 造 工 艺 封 装 65nm CMOS 工 艺 31mm*31mm BGA 封 装,744 个 引 脚 功 耗 管 理 支 持 动 态 降 频 降 压 支 持 电 源 门 控 ; 支 持 ACPI 电 源 管 理 典 型 功 耗 <7W@1GHz Page 13 of 41

14 3.2 龙 芯 2 号 系 列 性 能 评 测 龙 芯 2F 上 SPEC CPU2000 的 Ratio 分 值 测 试 结 果 见 下 表 : 系 统 配 置 2F 芯 片 主 频 800MHz 内 存 规 格 2G DDR2 266Mhz 页 大 小 16KB 编 译 器 和 选 项 LCC O3 164.gzip vpr gcc mcf crafty parser eon perlbmk gap vortex bzip twolf 365 INT wupwise swim mgrid applu mesa galgel art equake facerec ammp lucas fma3d sixtrack apsi 306 FP 619 Page 14 of 41

15 3.3 龙 芯 2 号 系 列 硬 件 开 发 板 系 统 龙 芯 2 号 系 列 硬 件 开 发 板 种 类 较 多 龙 芯 公 司 将 重 点 推 广 龙 芯 2F 处 理 器 配 套 龙 芯 1A 桥 片 (2F+1A) 及 龙 芯 2G 处 理 器 配 套 龙 芯 2H 桥 片 (2G+2H) 的 全 自 主 开 发 系 统 龙 芯 2 号 系 列 开 发 系 统 规 格 如 下 : 龙 芯 2F+1A 硬 件 开 发 系 统 处 理 器 内 存 南 北 桥 显 示 音 频 网 络 1 片 龙 芯 2F 2 个 DDR2 DIMM 插 槽, 最 大 支 持 4GB 内 存 1 片 龙 芯 1A 南 桥 芯 片 1 个 VGA 接 口, 最 大 分 辨 率 1920 x 1080; 1 个 LCD 显 示 屏 接 口, 最 大 分 辨 率 1920 x 个 2.1 声 道 音 频 接 口 (MIC Line In Line Out); 使 用 AC97 音 频 解 码 器 1 个 千 兆 网 接 口, 采 用 龙 芯 1A 内 部 集 成 网 络 控 制 器 (GMAC) 2 个 SATA 接 口 ; 1 个 IDE 接 口 ; 外 设 接 口 4 个 USB2.0 接 口 ; 1 个 PS/2 键 盘 鼠 标 接 口 ; 1 个 RS232 串 行 接 口 扩 展 接 口 尺 寸 电 源 1 个 PCI 插 槽,32-bit/32MHz Micro ATX (244mm x 244mm) 标 准 ATX 电 源 龙 芯 2F+CS5536 硬 件 开 发 系 统 ( 参 数 有 待 确 定 ) 处 理 器 内 存 南 北 桥 显 示 音 频 1 片 龙 芯 2F 1 个 DDR2 DIMM 插 槽, 最 大 支 持 2GB 内 存 1 片 AMD CS5536 南 桥 1 个 VGA 接 口,32M 独 立 显 存, 最 大 分 辩 率 为 1600x 个 2.1 声 道 音 频 接 口 (MIC Line In Line Out); 使 用 AC97 音 频 解 码 器 Page 15 of 41

16 网 络 2 个 千 兆 RJ45 接 口, 使 用 RTL8110 网 络 控 制 器, 支 持 远 程 网 络 唤 醒 功 能 2 个 SATA 接 口 ; 1 个 IDE 接 口 ; 外 设 接 口 4 个 USB 2.0 接 口 ; 1 个 PS/2 键 盘 鼠 标 接 口 ; 2 个 RS232 串 行 接 口 ; 1 个 并 口 扩 展 接 口 尺 寸 电 源 1 个 PCI 插 槽, 32-bit 33MHz/66MHz 190mm x 180mm 标 准 ATX 电 源 龙 芯 2F 高 清 播 放 开 发 板 : 处 理 器 内 存 南 北 桥 1 片 龙 芯 2F 4 片 128MB 内 存 颗 粒 无 1 个 AVOUT 接 口 ; 1 个 HDMI 接 口 ; 显 示 BCM70010A1KFB0G 解 码 芯 片, 支 持 AVG/H.264 VC-1 WMV9 MPEG2 格 式, 分 辨 率 可 达 1080p 音 频 网 络 1 个 2.1 声 道 SPDIF 音 频 接 口, 使 用 AC97 音 频 解 码 器 1 个 百 兆 网 接 口 1 个 SATA 接 口 ; 外 设 接 口 3 个 USB 接 口 ; 1 个 RS232 串 行 接 口 ( 插 针 ) 扩 展 接 口 尺 寸 电 源 无 170mm x 170mm 12V 电 源 供 电 龙 芯 2F 502 云 终 端 开 发 板 Page 16 of 41

17 处 理 器 内 存 南 北 桥 1 片 龙 芯 2F 1 个 DDR2 DIMM 插 槽, 最 大 支 持 2GB 内 存 无 显 示 1 个 VGA 接 口, 最 大 分 辨 率 1280 x 1024 音 频 网 络 1 个 2.1 声 道 音 频 接 口 (MIC Line In Line Out); 使 用 AC97 音 频 解 码 器 1 个 百 兆 网 口 2 个 SATA 接 口 ; 外 设 接 口 4 个 USB 接 口 ; 1 个 RS232 串 行 接 口 ( 还 有 4 个 以 插 针 形 式 引 出 ); 1 个 并 口 扩 展 能 力 尺 寸 电 源 1 个 PCI 插 槽,32-bit 33MHz 180mm x 190mm 标 准 ATX 电 源 龙 芯 2F 防 火 墙 参 考 板 处 理 器 内 存 南 北 桥 显 示 音 频 网 络 1 片 龙 芯 2F 1 个 DDR2 DIMM 插 槽, 最 大 支 持 1GB 内 存 无 无 无 4 个 千 兆 网 络 接 口 1 个 COMPACT Flash 卡 接 口 ; 外 设 接 口 1 个 SATA 硬 盘 接 口 ; 1 个 串 口 ; 1 个 并 口 扩 展 接 口 尺 寸 电 源 PCI 金 手 指, 32-bit/66MHz 179.8mm x 215.9mm 支 持 AT/ATX 电 源, 单 12V 供 电 龙 芯 2F 6U CPCI 主 板 处 理 器 1 片 龙 芯 2F Page 17 of 41

18 内 存 南 北 桥 显 示 音 频 网 络 8 片 DDR2 内 存 颗 粒, 容 量 1GB 1 片 AMD CS5536 南 桥 1 个 VGA 接 口 ; 1 个 LVDS 接 口, 最 大 分 辨 率 1600x 个 2.1 声 道 音 频 接 口 (MIC Line In Line Out); 使 用 AC97 音 频 解 码 器 2 个 千 兆 网 口 ; 1 个 百 兆 网 口 1 个 mini IDE 接 口 ; 1 个 CF 卡 接 口 ; 外 设 接 口 1 个 USB2.0 接 口 ; 1 个 RS232 接 口 ; 1 个 并 口 ; 1 个 PS/2 键 盘 鼠 标 接 口 扩 展 接 口 1 个 CPCI 接 口, 采 用 PLX6254PCI 桥, 支 持 透 明 和 非 透 明 模 式 支 持 一 个 Signal Size 的 PMC 卡 ; 其 它 符 合 PICMG 2.0R3.0 规 范 ; 符 合 PICMG 2.16R1.0 规 范 ; 支 持 高 可 用 热 插 拔 功 能 尺 寸 电 源 mm x 160mm CPCI 接 口 供 电 龙 芯 2G 开 发 板 系 统 处 理 器 南 北 桥 内 存 1 片 龙 芯 2G 1 片 AMD RS780E 北 桥 ; 1 片 AMD SB710 南 桥 4 个 DDR3 800MHz DIMM 插 槽, 最 大 支 持 8GB 1 个 VGA 接 口, 显 示 1 个 DVI-I 接 口 支 持 双 屏 显 示 音 频 1 个 7.1 声 道 音 频 接 口, 使 用 ALC888S,8 声 道 HD Audio 音 频 解 码 器 Page 18 of 41

19 网 络 1 个 千 兆 网 口 支 持 远 程 网 络 唤 醒 功 能 1 个 IDE 接 口 ; 6 个 SATA 接 口 ; 外 设 接 口 12 个 USB 接 口 ( 其 中 有 8 个 为 插 针 ); 1 个 PS/2 键 盘 鼠 标 接 口 ; 2 个 RS232 串 行 接 口 2 个 PCI 33bits 33MHz 插 槽 ; 扩 展 接 口 1 个 PCIE x 16 插 槽 ; 2 个 PCIE x 1 插 槽 尺 寸 电 源 305mm x 244mm 标 准 ATX 电 源 Page 19 of 41

20 四 龙 芯 3 号 系 列 4.1 龙 芯 3 号 系 列 功 能 及 技 术 特 点 龙 芯 3 号 系 列 处 理 器 集 成 多 个 64 位 处 理 器 核, 可 满 足 高 性 能 计 算 机 服 务 器 和 高 端 桌 面 等 应 用, 具 有 高 带 宽, 高 性 能, 低 功 耗 的 特 征 目 前 龙 芯 3 号 系 列 产 品 包 括 龙 芯 3A 3B 和 3C 三 款 芯 片 此 三 款 芯 片 采 用 相 同 的 封 装 设 计, 引 脚 基 本 兼 容 龙 芯 3 号 系 列 采 用 HyperTransport 总 线 ( 以 下 称 为 HT) 作 为 其 IO 总 线, 并 使 用 带 宽 与 之 相 匹 配 的 DDR2/3 SDRAM 作 为 存 储 总 线 龙 芯 3 号 系 列 使 用 的 HT 接 口 支 持 IO DMA 的 数 据 一 致 性, 当 使 用 HT 接 口 上 的 设 备 进 行 DMA 操 作 时, 处 理 器 自 动 地 维 护 DMA 数 据 与 处 理 器 缓 存 中 数 据 的 一 致 性, 不 需 要 软 件 再 对 缓 存 数 据 进 行 同 步 处 理, 大 大 提 高 了 设 备 访 问 性 能 此 外, 龙 芯 3 号 系 列 处 理 器 支 持 通 过 HT 互 连 构 建 多 处 理 器 系 统 全 系 统 统 一 编 址, 自 动 维 护 各 处 理 器 间 的 数 据 一 致 性 该 多 处 理 器 系 统 运 行 一 个 NUMA 操 作 系 统, 直 接 扩 展 系 统 计 算 能 力 和 接 口 带 宽 龙 芯 3A 芯 片 规 格 主 频 1GHz 核 心 个 数 4 处 理 器 核 64 位 超 标 量 处 理 器 核 ; 支 持 MIPS64 指 令 集 ; 支 持 LISA64 指 令 集 ; 9 级 超 标 量 流 水 线 ; 四 发 射 乱 序 执 行 ; 2 个 定 点 单 元 2 个 浮 点 单 元 和 1 个 访 存 单 元 Page 20 of 41

21 高 速 缓 存 每 个 处 理 器 核 包 含 64KB 私 有 一 级 指 令 缓 存 和 64KB 私 有 一 级 数 据 缓 存 ; 所 有 处 理 器 核 共 享 4MB 二 级 缓 存 内 存 控 制 器 2 个 64 位 DDR2/3-800 控 制 器 ; 支 持 ECC 校 验 高 速 I/O 2 个 HyperTransport 控 制 器 ; 支 持 多 处 理 器 数 据 一 致 性 互 连 (CC-NUMA) 其 它 I/O 1 个 PCI 接 口 ; 1 个 LPC 1 个 SPI 2 个 UART 16 个 GPIO 接 口 制 造 工 艺 封 装 65nm CMOS 工 艺 40mm*40mm BGA 封 装,1121 个 引 脚 功 耗 管 理 支 持 主 要 模 块 (CPU DDR HT) 时 钟 动 态 关 闭 ; 支 持 处 理 器 核 动 态 降 频 典 型 功 耗 <15W@1GHz 龙 芯 3B 芯 片 规 格 主 频 1GHz 核 心 个 数 8 处 理 器 核 64 位 超 标 量 处 理 器 核 ; 支 持 MIPS64 指 令 集 ; 支 持 LISA64 指 令 集 ; 持 LISA64v 指 令 集 ; 9 级 超 流 水 线 结 构 ; 四 发 射 乱 序 执 行 结 构 ; 2 个 定 点 单 元 2 个 向 量 单 元 和 1 个 访 存 单 元 高 速 缓 存 每 个 处 理 器 核 包 含 64KB 私 有 一 级 指 令 缓 存 和 32KB 私 有 一 级 数 据 缓 存 ; 所 有 处 理 器 核 共 享 4MB 二 级 缓 存 内 存 控 制 器 2 个 64 位 DDR2/3-800 控 制 器 ; 支 持 ECC 校 验 高 速 I/O 2 个 HyperTransport 控 制 器 ; 支 持 两 个 处 理 器 数 据 一 致 性 互 连 (CC-NUMA) Page 21 of 41

22 其 它 I/O 1 个 PCI 接 口 ; 1 个 LPC 1 个 SPI 2 个 UART 16 个 GPIO 接 口 制 造 工 艺 封 装 65nm CMOS 工 艺 40mm*40mm BGA 封 装,1121 个 引 脚, 与 龙 芯 3A 引 脚 兼 容 功 耗 管 理 支 持 主 要 模 块 (CPU DDR HT) 时 钟 动 态 关 闭 ; 支 持 处 理 器 核 动 态 降 频 典 型 功 耗 <50W@1GHz 龙 芯 3C 芯 片 规 格 主 频 1.2GHz 以 上 核 心 个 数 8 处 理 器 核 64 位 超 标 量 处 理 器 核 ; 支 持 MIPS64 指 令 集 ; 支 持 LISA64 指 令 集 ; 支 持 LISA64v 指 令 集 ; 9 级 超 流 水 线 结 构 ; 四 发 射 乱 序 执 行 结 构 ; 2 个 定 点 单 元 2 个 向 量 单 元 和 1 个 访 存 单 元 高 速 缓 存 每 个 处 理 器 核 包 含 64KB 私 有 一 级 指 令 缓 存 和 64KB 私 有 一 级 数 据 缓 存 ; 每 个 处 理 器 核 包 含 128KB 非 包 含 (exclusive) 二 级 缓 存 ; 所 有 处 理 器 核 共 享 8MB 三 级 缓 存 ; 内 存 控 制 器 2 个 64 位 DDR2/ 控 制 器 ; 支 持 ECC 校 验 高 速 I/O 2 个 HyperTransport 控 制 器 ; 支 持 两 个 处 理 器 数 据 一 致 性 互 连 (CC-NUMA) 其 它 I/O 1 个 PCI 接 口 ; 1 个 LPC 1 个 SPI 2 个 UART 16 个 GPIO 接 口 制 造 工 艺 封 装 32nm CMOS 工 艺 40mm*40mm BGA 封 装,1121 个 引 脚, 与 龙 芯 3A/3B 引 脚 兼 容 功 耗 管 理 支 持 主 要 模 块 (CPU DDR HT) 时 钟 动 态 关 闭 ; 支 持 处 理 器 核 动 态 降 频 Page 22 of 41

23 典 型 功 耗 4.2 龙 芯 3 号 系 列 性 能 评 测 下 面 分 别 列 出 各 种 基 准 性 能 测 试 程 序 SPEC CPU2000 在 龙 芯 3 号 系 列 上 的 测 试 结 果 SPEC CPU2000(LCC 编 译 ) 测 试 结 果 见 下 表 : 系 统 配 置 3A 芯 片 主 频 1.0GHz 内 存 规 格 2G 2 DDR3 500MHz 页 大 小 16KB 3A 芯 片 主 频 1.2GHz 内 存 规 格 2G 2 DDR3 500MHz 页 大 小 16KB 编 译 器 和 选 项 LCC O3 LCC O3 测 试 集 Rate(4 线 程 ) Ratio Rate(4 线 程 ) Ratio 164.gzip vpr gcc mcf crafty parser eon perlbmk gap vortex bzip twolf INT wupwise swim mgrid applu mesa galgel art equake Page 23 of 41

24 187.facerec ammp lucas fma3d sixtrack apsi FP SPEC CPU2000(GCC 编 译 ) 测 试 结 果 见 下 表 : 系 统 配 置 3A 芯 片 主 频 900MHz 内 存 规 格 2G 2 DDR3 330MHz 页 大 小 16KB 编 译 器 和 选 项 GCC O3 测 试 集 Rate(4 线 程 ) Ratio 164.gzip vpr gcc mcf crafty parser eon perlbmk gap vortex bzip twolf INT wupwise swim mgrid applu mesa galgel art equake Page 24 of 41

25 187.facerec ammp lucas fma3d sixtrack apsi FP UnixBench5.1.3 测 试 结 果 见 下 表 : 系 统 配 置 3A 芯 片 主 频 900MHz 内 存 规 格 2G 2 DDR3 330MHz 页 大 小 16KB 测 试 内 容 running 1 parallel copy of tests running 4 parallel copies of tests Index Score 龙 芯 3 号 系 列 硬 件 开 发 板 系 统 龙 芯 3 号 系 列 硬 件 开 发 板 系 统 主 要 包 括 单 处 理 器 与 双 处 理 器 两 种 不 同 规 格 规 格 说 明 如 下 : 龙 芯 3A/3B 单 处 理 器 开 发 板 系 统 处 理 器 内 存 南 北 桥 1 片 龙 芯 3A/3B 4 个 DDR3 800MHz DIMM 插 槽, 最 大 支 持 8GB 内 存 1 片 AMD RS780E 北 桥 ; 1 片 AMD SB710 南 桥 1 个 VGA 接 口 ; 显 示 1 个 DVI-I 接 口 ; 集 成 ATI M72-based 显 示 控 制 器, 支 持 双 屏 显 示 音 频 网 络 1 个 7.1 声 道 音 频 接 口, 使 用 ALC888S,8 声 道 HD Audio 音 频 解 码 器 1 个 RJ45 千 兆 网 络 接 口 ; 使 用 RTL8111DL 网 络 控 制 器, 支 持 远 程 唤 醒 功 能 Page 25 of 41

26 1 个 IDE 接 口 ; 6 个 SATA 接 口 ; 外 设 接 口 12 个 USB2.0 接 口 ( 其 中 有 8 个 接 口 以 插 针 形 式 引 出 ); 1 个 PS/2 键 盘 鼠 标 接 口 ; 2 个 RS232 串 行 接 口 2 个 PCI 33bit 33MHz 插 槽 ; 扩 展 接 口 1 个 PCIE x 16 插 槽 ; 2 个 PCIE x 1 插 槽 尺 寸 电 源 305mm x 244mm 标 准 ATX 电 源 龙 芯 3A/3B 多 处 理 器 开 发 板 系 统 处 理 器 内 存 南 北 桥 2 片 龙 芯 3A/3B 8 个 DDR3 800MHz DIMM 插 槽, 最 大 支 持 16GB 内 存 1 片 AMD RS780E 北 桥 ; 1 片 AMD SB710 南 桥 显 示 1 个 VGA 接 口, 支 持 最 大 分 辨 率 2456 x 1536 音 频 网 络 无 2 个 千 兆 网 口, 支 持 网 络 唤 醒 功 能 ; 1 个 百 兆 网 口, 用 于 远 程 监 控 6 个 SATA 接 口 ; 4 个 USB2.0 接 口 ( 其 中 有 2 个 以 插 针 形 式 引 出 ); 外 设 接 口 1 个 PS/2 键 盘 鼠 标 接 口 ; 1 个 RS232 串 行 接 口 ; 1 个 并 口 2 个 PCI 33bit 33MHz 插 槽 ; 扩 展 接 口 2 个 PCIE x 8 插 槽 ; 1 个 PCIE x 4 插 槽 尺 寸 电 源 305mm x 330mm 标 准 ATX 电 源 Page 26 of 41

27 五 龙 芯 平 台 软 件 栈 5.1 BIOS 龙 芯 开 发 系 统 上 可 运 行 的 BIOS 有 PMON 和 昆 仑 固 件 PMON 主 要 由 龙 芯 技 术 团 队 开 发 维 护, 代 码 开 源, 功 能 完 备, 广 泛 应 用 在 芯 片 调 试 功 能 开 发 系 统 集 成 阶 段 昆 仑 固 件 由 中 国 电 子 科 技 集 团 公 司 ( 简 称 中 国 电 科 CETC ) 开 发 维 护 作 为 龙 芯 平 台 的 产 品 级 BIOS, 支 持 统 一 可 扩 展 固 件 接 口 (UEFI) 标 准 和 龙 芯 的 BIOS 和 操 作 系 统 接 口 规 范 PMON 已 在 龙 芯 1 号 2 号 3 号 各 系 统 处 理 器 上 使 用, 基 本 功 能 包 括 硬 件 初 始 化 设 备 自 检 操 作 系 统 引 导 等 服 务 它 提 供 对 内 存 串 口 网 卡 U 盘 硬 盘 等 设 备 的 自 检, 支 持 从 U 盘 光 盘 硬 盘 和 网 络 引 导 系 统, 提 供 内 核 加 载 内 存 读 写 网 络 配 置 PCI 设 备 扫 描 跟 踪 调 试 在 线 更 新 等 多 种 命 令 同 时 为 增 加 用 户 友 好 性, PMON 还 提 供 了 图 形 界 面 昆 仑 固 件 支 持 龙 芯 平 台 2010 年 3 月 推 出 的 昆 仑 固 件 1.0 版 本, 支 持 龙 芯 2F 3A 处 理 器 平 台, 提 供 快 速 启 动 中 文 操 作 界 面 多 种 操 作 系 统 引 导 等 功 能 2011 年 9 月 推 出 的 昆 仑 固 件 2.0 版 本, 在 1.0 版 本 的 基 础 上, 采 用 了 GCC 编 译 环 境, 支 持 更 多 的 处 理 器 平 台 和 外 接 设 备, 提 供 更 加 完 善 的 软 件 功 能 和 更 加 全 面 的 产 品 化 测 试 及 客 户 支 持 方 案 昆 仑 固 件 具 有 以 下 特 性 : 符 合 UEFI 规 范, 为 操 作 系 统 提 供 统 一 的 启 动 环 境 ; 采 用 模 块 化 结 构, 支 持 跨 平 台 移 植 ; 提 供 友 好 的 交 互 界 面, 方 便 用 户 配 置 管 理 ; 支 持 国 家 可 信 计 算 规 范, 提 供 安 全 增 值 功 能 随 着 UEFI 标 准 的 兴 起, 龙 芯 也 推 出 了 自 己 的 BIOS 和 操 作 系 统 规 范 规 范 兼 容 UEFI 标 准, 通 过 BIOS 完 成 地 址 空 间 划 分 中 断 分 Page 27 of 41

28 配, 将 处 理 器 型 号 内 存 板 卡 设 备 等 资 源 抽 象 成 统 一 的 数 据 结 构, 通 过 内 核 读 取 该 数 据 结 构 管 理 系 统 资 源, 从 而 统 一 了 龙 芯 BIOS 和 操 作 系 统 的 接 口, 降 低 了 龙 芯 BIOS 和 操 作 系 统 的 耦 合 性 5.2 操 作 系 统 支 持 龙 芯 的 通 用 操 作 系 统 主 要 有 国 外 的 Debian Fedora Redhat CentOS Android 等 Linux 系 统 ; 国 产 的 有 麒 麟 与 中 标 的 共 同 平 台 中 标 麒 麟 操 作 系 统 桌 面 版 本 与 服 务 器 版 本, 中 科 红 旗 公 司 的 红 旗 Linux 桌 面 与 服 务 器 操 作 系 统 等 支 持 龙 芯 的 嵌 入 式 操 作 系 统 主 要 有 国 外 的 VxWorks 操 作 系 统, 国 产 的 中 国 电 子 科 技 集 团 公 司 第 三 十 二 研 究 所 的 ReWorks 操 作 系 统 中 航 工 业 北 京 科 银 京 成 公 司 的 道 操 作 系 统 和 中 航 工 业 631 研 究 所 的 OS/KV 等 VxWorks 5.5 及 以 上 操 作 系 统 支 持 龙 芯 单 核 芯 片 运 行, VxWorks 6.7 及 以 上 操 作 系 统 支 持 龙 芯 的 多 核 和 单 核 芯 片 运 行, 同 时 提 供 对 龙 芯 的 仿 真 环 境 支 持 下 面 介 绍 各 主 要 操 作 系 统 在 龙 芯 上 的 适 配 情 况 : 中 标 麒 麟 操 作 系 统 中 标 软 件 与 国 防 科 大 合 作 推 出 中 标 麒 麟 操 作 系 统 中 标 麒 麟 桌 面 操 作 系 统 采 用 开 放 的 一 架 式 系 统 设 计 方 案, 提 供 最 新 的 稳 定 核 心 硬 件 驱 动 及 上 层 软 件 包 目 前 基 于 龙 芯 2F 及 龙 芯 3A 计 算 机 平 台 的 中 标 麒 麟 操 作 系 统 已 在 中 国 电 子 科 技 集 团 公 司 第 十 五 研 究 所 等 多 个 工 业 研 究 所 的 项 目 中 得 到 应 用 并 推 广 其 主 要 支 持 的 龙 芯 电 脑 与 服 务 器 的 机 型 有 : 龙 芯 2F 通 用 安 全 终 端 龙 芯 2F 笔 记 本 龙 芯 3A 笔 记 本 龙 芯 3A 单 路 服 务 器 龙 芯 3A 双 路 服 务 器 龙 芯 3A Page 28 of 41

29 多 路 服 务 器 以 及 长 城 宝 德 曙 光 联 想 品 牌 的 龙 芯 服 务 器 产 品 中 科 红 旗 中 科 方 德 操 作 系 统 红 旗 Linux 方 德 Linux, 是 由 北 京 中 科 红 旗 软 件 技 术 有 限 公 司 中 科 方 德 有 限 公 司 开 发 的 一 系 列 Linux 发 行 版, 中 科 红 旗 主 要 侧 重 于 龙 芯 桌 面 版 本, 中 科 方 德 侧 重 于 龙 芯 服 务 器 和 云 终 端 版 本 目 前 已 支 持 龙 芯 2F 处 理 器 和 龙 芯 3A 处 理 器 系 列 产 品, 主 要 支 持 的 机 型 有 : 龙 芯 2F 通 用 安 全 终 端 龙 芯 2F 笔 记 本 龙 芯 3A 单 路 服 务 器 龙 芯 3A 双 路 服 务 器 龙 芯 3A 多 路 服 务 器 等 多 种 机 型 Fedora 操 作 系 统 Fedora Linux 是 较 具 知 名 度 的 Linux 发 行 包 之 一, 由 Fedora Project 社 区 开 发 红 帽 公 司 赞 助, 目 标 是 创 建 一 套 新 颖 多 功 能 并 且 自 由 ( 开 放 源 代 码 ) 的 操 作 系 统 Fedora 基 于 Red Hat Linux, 取 代 原 Red Hat Linux 在 个 人 领 域 的 应 用, Fedora 的 功 能 对 于 用 户 而 言, 它 是 一 套 功 能 完 备 更 新 快 速 的 免 费 操 作 系 统, 而 对 赞 助 者 Red Hat 公 司 而 言, 它 是 许 多 新 技 术 的 测 试 平 台, 被 认 为 可 用 的 技 术 最 终 会 加 入 到 Red Hat Enterprise Linux (RHEL) 中 Fedora 大 约 每 六 个 月 发 布 新 版 本, 目 前 Fedora13 N32 版 本 支 持 龙 芯 的 3A 和 2F 平 台 RHEL 操 作 系 统 RHEL(Red Hat Enterprise Linux) 是 Linux 主 流 发 行 版 之 一,Red Hat Inc. 是 开 放 来 源 的 软 件 和 产 品 和 提 供 全 球 性 的 服 务 的 主 导 开 发 商 和 提 供 者 RHEL6 包 含 了 超 过 2000 个 包, 相 对 之 前 的 版 本 而 言 增 Page 29 of 41

30 加 了 85% 的 代 码 量, 一 共 增 添 了 1800 个 新 特 性, 解 决 了 多 个 bug 新 版 带 来 了 一 个 完 全 重 写 的 进 程 调 度 器 和 一 个 全 新 的 多 处 理 器 锁 定 机 制, 并 利 用 NVIDIA 图 形 处 理 器 的 优 势 对 GNOME 和 KDE 做 了 重 大 升 级, 新 的 系 统 安 全 服 务 守 护 程 序 (SSSD) 功 能 允 许 集 中 身 份 管 理, 而 SELinux 的 沙 盒 功 能 允 许 管 理 员 更 好 地 处 理 不 受 信 任 的 内 容 RHEL6 在 龙 芯 3A 和 2F 机 器 上 都 可 以 运 行 CentOS 操 作 系 统 CentOS(Community ENTerprise Operating System) 是 Linux 发 行 版 之 一, 它 由 遵 循 开 放 源 码 规 则 发 布 的 Red Hat Enterprise Linux 源 代 码 编 译 而 成 由 于 出 自 同 样 的 源 代 码, 因 此 有 些 要 求 高 度 稳 定 性 的 服 务 器 采 用 CentOS 替 代 商 业 版 的 Red Hat Enterprise Linux 两 者 的 不 同 在 于 CentOS 并 不 包 含 闭 源 代 码 软 件 目 前 在 龙 芯 3A 和 2F 机 器 上 都 可 以 运 行 VxWorks 操 作 系 统 VxWorks 操 作 系 统 是 美 国 风 河 (WindRiver) 公 司 于 1983 年 设 计 开 发 的 一 种 嵌 入 式 实 时 操 作 系 统 (RTOS), 具 有 良 好 的 持 续 发 展 能 力 高 性 能 的 内 核 以 及 友 好 的 用 户 开 发 环 境 VxWorks 以 其 良 好 的 可 靠 性 和 卓 越 的 实 时 性 被 广 泛 地 应 用 在 通 信 军 事 航 空 航 天 等 高 精 尖 技 术 及 实 时 性 要 求 极 高 的 领 域 中, 如 卫 星 通 讯 军 事 演 习 弹 道 制 导 飞 机 导 航 等 VxWorks 操 作 系 统 主 要 包 括 VxWorks/Cert VxWorks AE653 5.X 系 列 和 6.X 系 列 等 版 本, 其 中 VxWorks/Cert 和 5.X 系 列 版 本 使 用 Tornado 集 成 开 发 环 境,VxWorks AE653 和 6.X 系 列 版 本 使 用 WorkBench 集 成 开 发 环 境 目 前 VxWroks5.5 版 本 已 经 在 Page 30 of 41

31 龙 芯 2F 等 平 台 上 完 成 适 配,VxWorks6.7 版 本 已 在 龙 芯 1A 2F 3A 等 平 台 上 完 成 适 配 Reworks 嵌 入 式 操 作 系 统 Reworks 操 作 系 统 是 中 国 电 子 科 技 集 团 公 司 第 三 十 二 研 究 所 开 发 的 一 款 面 向 嵌 入 式 领 域 的 实 时 操 作 系 统 该 嵌 入 式 操 作 系 统 采 用 先 进 的 面 向 对 象 和 微 内 核 技 术 开 发, 具 有 强 实 时 性 可 裁 剪 性 和 可 伸 缩 性, 并 特 别 提 供 了 VxWorks 兼 容 层 目 前 Reworks 已 经 完 成 针 对 龙 芯 2F 的 多 款 计 算 机 主 板 的 适 配 工 作, 并 在 多 个 项 目 里 实 际 应 用, 该 款 操 作 系 统 的 效 率 与 稳 定 性 得 到 了 考 验 与 验 证 DeltaOS 嵌 入 式 操 作 系 统 ( 道 操 作 系 统 ) DeltaOS( 道 ) 系 统 是 北 京 科 银 京 成 技 术 有 限 公 司 推 出 的 一 种 高 可 靠 性 的 嵌 入 式 实 时 操 作 系 统, 已 经 在 国 防 和 民 用 领 域 得 到 广 泛 的 应 用, 特 别 是 道 系 统 已 经 被 成 功 应 用 于 航 空 / 航 天 等 高 可 靠 性 要 求 的 项 目 中 道 系 统 提 供 使 应 用 程 序 在 多 任 务 环 境 下 运 行 的 机 制, 同 时 能 够 满 足 实 时 响 应 外 部 事 件 存 储 管 理 以 及 联 网 等 需 求 目 前, 道 操 作 系 统 在 龙 芯 2F 平 台 上 已 经 适 配 完 成, 并 已 经 在 某 些 应 用 领 域 开 始 推 广 使 用, 同 时 正 在 针 对 龙 芯 3A 平 台 进 行 移 植, 预 计 2012 年 年 底 完 成 适 配 OS KV 嵌 入 式 操 作 系 统 中 航 工 业 631 所 的 嵌 入 式 实 时 操 作 系 统 软 件 分 为 ACoreOS(OS KV1) 和 ACoreOS653(OS KV2) 两 个 产 品 ACoreOS 的 功 能 性 能 覆 盖 了 现 有 的 VxWorks5.4/5.5 操 作 系 统, 是 一 种 嵌 入 式 多 任 Page 31 of 41

32 务 强 实 时 操 作 系 统 ;ACoreOS653 是 为 综 合 化 电 子 系 统 使 用 的 操 作 系 统, 其 功 能 性 能 覆 盖 了 ARINC653 标 准 所 规 定 的 技 术 要 求 ( 国 外 同 类 产 品 有 GreenHills 公 司 的 Integrity WindRiver 公 司 的 VxWorksAE653 BAE 公 司 的 CsLeos 和 LynuxWorks 公 司 的 LynxOS) 目 前 OS KV 可 在 龙 芯 2F 上 运 行 5.3 数 据 库 在 龙 芯 平 台 上 支 持 的 数 据 库 包 括 常 见 的 MySQL 和 国 产 的 武 汉 达 梦 人 大 金 仓 和 神 舟 通 用 等 品 牌 武 汉 达 梦 数 据 库 达 梦 数 据 库 有 限 公 司 成 立 于 2000 年, 为 国 有 控 股 的 基 础 软 件 企 业, 专 业 从 事 数 据 库 管 理 系 统 研 发 销 售 和 服 务 达 梦 数 据 库 具 备 齐 全 的 功 能 高 安 全 高 可 靠 性 集 群 完 整 的 数 据 复 制 高 性 能 等 功 能 特 性 达 梦 数 据 库 两 年 前 就 开 始 在 龙 芯 2F 和 3A 平 台 进 行 适 配 并 持 续 优 化, 目 前 已 在 项 目 中 开 始 推 广 应 用 人 大 金 仓 数 据 库 北 京 人 大 金 仓 信 息 技 术 股 份 有 限 公 司 于 1999 年 发 起 创 立, 至 今 已 成 功 获 得 中 国 电 子 科 技 集 团 (CETC) 旗 下 的 普 华 基 础 软 件 股 份 有 限 公 司 和 太 极 计 算 机 股 份 有 限 公 司 的 战 略 注 资 人 大 金 仓 多 年 来 一 直 对 国 产 CPU 的 高 度 关 注 和 充 分 支 持, 金 仓 数 据 库 的 多 个 版 本 均 提 供 支 持 龙 芯 CPU 的 产 品, 并 对 国 产 龙 芯 CPU 的 新 特 性 进 行 了 充 分 的 支 持 改 进 和 优 化 目 前, 金 仓 数 据 库 最 新 版 本 KingbaseES V6.1 已 经 发 布 了 龙 芯 2F 和 3A 的 版 本 Page 32 of 41

33 神 舟 通 用 数 据 库 神 舟 通 用 数 据 技 术 有 限 公 司 隶 属 于 中 国 航 天 科 技 集 团 公 司, 致 力 于 国 产 数 据 库 研 发 和 产 业 化, 拥 有 具 有 自 主 知 识 产 权 的 神 通 数 据 库 管 理 系 统 系 列 产 品 目 前 已 完 成 在 龙 芯 平 台 的 移 植 与 适 配 工 作, 有 针 对 2F 和 3A 的 发 布 版 本 5.4 中 间 件 支 持 龙 芯 支 持 国 产 的 东 方 通 金 蝶 和 中 创 等 中 间 件 品 牌 Web 应 用 服 务 器 中 间 件 产 品 目 前 已 经 成 熟 ; 在 消 息 中 间 件 方 面, 东 方 通 已 完 成 适 配 东 方 通 中 间 件 东 方 通 中 间 件 是 少 数 既 可 以 应 用 传 统 技 术 也 可 以 采 用 SOA 双 重 解 决 方 案 的 厂 商, 且 已 经 拥 有 很 多 SOA 应 用 成 功 案 例 其 中 TongWeb 应 用 服 务 器 是 一 个 完 全 支 持 J2EE1.4 规 范 和 Web Service 相 关 规 范 的 企 业 应 用 支 撑 平 台, 具 有 高 性 能 高 可 靠 性 高 可 用 性 易 于 扩 展 易 于 使 用 等 特 征, 提 供 方 便 而 强 有 力 的 开 发 和 管 理 工 具 支 持, 具 有 大 量 的 企 业 级 关 键 应 用 成 功 案 例, 东 方 通 的 Web 应 用 服 务 器 是 目 前 可 以 在 龙 芯 平 台 上 运 行 的 成 熟 的 国 产 应 用 服 务 器 平 台 产 品, 已 和 多 家 OA 厂 商 做 过 适 配 工 作 除 此 之 外,2011 年 东 方 通 已 将 消 息 中 间 件 移 植 到 龙 芯 服 务 器 平 台, 并 且 进 行 了 相 关 性 能 测 试 和 调 优 工 作 金 蝶 中 间 件 Page 33 of 41

34 金 蝶 中 间 件 目 前 拥 有 Apusic J2EE 应 用 服 务 器 Apusic 消 息 中 间 件 Apusic ESB Operamasks Studio OperaMasks SDK Apusic Portal Suite 等 产 品, 能 够 帮 助 客 户 摆 脱 底 层 困 扰 快 速 构 建 安 全 管 理 灵 活 重 用 有 效 降 低 系 统 开 发 复 杂 性 与 开 发 成 本, 并 最 大 限 度 保 护 现 有 资 源, 推 动 企 业 快 速 实 现 他 们 的 商 业 价 值 目 前 已 发 布 在 龙 芯 平 台 上 的 Web 应 用 服 务 器 中 间 件 版 本 山 东 中 创 中 间 件 中 创 软 件 商 用 中 间 件 股 份 有 限 公 司 是 拥 有 国 家 涉 密 甲 级 资 质 与 国 家 武 器 装 备 科 研 生 产 许 可 的 专 业 中 间 件 厂 商 公 司 为 国 内 的 能 源 电 力 金 融 交 通 税 务 电 信 及 互 联 网 等 各 行 业 的 重 要 客 户 提 供 稳 定 可 靠 产 品 与 服 务 支 持 ; 在 国 家 安 全 领 域 广 泛 应 用, 实 现 了 全 国 性 部 署, 常 态 化 运 行 山 东 中 创 Web 应 用 服 务 器 中 间 件 已 能 在 龙 芯 服 务 器 平 台 运 行 5.5 办 公 软 件 在 办 公 软 件 方 面, 龙 芯 平 台 支 持 LibreOffice/OpenOffice.org 和 国 产 中 标 普 华 Office 永 中 Office 金 山 Office 等 中 标 普 华 Office 中 标 普 华 Office 是 上 海 中 标 软 件 有 限 公 司 推 出 的 办 公 软 件 产 品 产 品 可 跨 平 台 运 行 于 Windows Linux 等 主 流 操 作 系 统 ; 全 面 兼 容 微 软 Office2003 及 2007/2010 文 档, 支 持 UOF(Unified Office document Format) 国 家 标 准 及 ODF(Open Documen Format) OXML ( 也 称 OOXML(Office Open XML) 或 OpenXML) 国 际 标 准 2010 Page 34 of 41

35 年 以 来, 中 标 软 成 立 了 专 门 针 对 龙 芯 的 office 团 队, 持 续 对 龙 芯 平 台 进 行 性 能 优 化, 并 把 与 各 OA 应 用 相 关 厂 家 在 龙 芯 平 台 上 的 磨 合 作 为 重 点 之 一, 目 前 在 龙 芯 平 台 上 已 经 推 出 V6.0 版 本 永 中 Office 永 中 集 成 Office 在 一 套 标 准 的 用 户 界 面 下 集 成 了 文 字 处 理 电 子 表 格 和 简 报 制 作 三 大 应 用 ; 基 于 创 新 的 数 据 对 象 储 藏 库 专 利 技 术, 有 效 解 决 了 Office 各 应 用 之 间 的 数 据 集 成 共 享 问 题 永 中 Office 于 2011 年 底 推 出 了 龙 芯 网 络 版 office, 在 龙 芯 平 台 上 运 行 良 好 金 山 WPS Office 金 山 WPS 集 编 辑 与 打 印 为 一 体, 具 有 丰 富 的 全 屏 幕 编 辑 功 能, 而 且 还 提 供 了 各 种 控 制 输 出 格 式 及 打 印 功 能, 使 打 印 出 的 文 稿 即 美 观 又 规 范, 基 本 上 能 满 足 各 界 文 字 工 作 者 编 辑 打 印 各 种 文 件 的 需 要 和 要 求 目 前 金 山 在 龙 芯 上 借 助 wine(linux 下 运 行 Windows 程 序 的 模 拟 器 平 台 ) 可 演 示 运 行, 预 计 2012 年 第 二 季 度 末 推 出 龙 芯 上 的 本 地 编 译 版 本 5.6 软 件 开 发 环 境 龙 芯 支 持 所 有 主 流 开 发 语 言 如 C C++ Java Fortran Perl 等, 支 持 通 用 的 GCC 编 译 器, 可 进 行 本 地 编 译 和 交 叉 编 译, 支 持 集 成 开 发 环 境 如 Eclipse Qt 等, 支 持 在 线 调 试, 可 方 便 地 进 行 性 能 评 估 Java Java 是 由 Sun Microsystems 公 司 于 1995 年 5 月 推 出 的 Java 程 序 Page 35 of 41

36 设 计 语 言 和 Java 平 台 的 总 称, 支 持 跨 平 台 动 态 的 Web Internet 计 算 Java 语 言 作 为 一 种 跨 平 台 的 编 程 语 言 在 企 业 应 用 开 发 桌 面 应 用 开 发 及 嵌 入 式 开 发 上 获 得 了 广 泛 的 应 用 很 多 大 型 软 件 如 Mozilla OpenOffice.org 依 赖 于 Java 虚 拟 机 Java 语 言 具 有 跨 平 台 的 独 特 优 势, 因 此 使 用 Java 语 言 开 发 的 软 件 系 统 能 够 在 任 何 平 台 上 的 Java 虚 拟 机 上 运 行, 从 而 有 效 的 降 低 移 植 成 本 在 龙 芯 Java 虚 拟 机 的 支 持 下, 现 有 的 Java 软 件 都 能 够 在 不 经 过 重 新 编 译 的 条 件 下 无 缝 移 植 到 龙 芯 平 台 目 前 Java 虚 拟 机 已 成 功 移 植 到 龙 芯 2F/3A 平 台 上, 龙 芯 平 台 能 够 支 持 OpenJDK 6, 兼 容 J2SE 标 准, 通 过 SpecJVM 测 试, 具 有 较 高 的 实 用 水 平 和 稳 定 性 龙 芯 Java 虚 拟 机 分 为 MIPS 32 位 64 位 两 个 版 本, 其 中 32 位 版 本 主 要 面 向 桌 面 应 用 ( 龙 芯 2F / 3A),64 位 版 本 主 要 面 向 高 性 能 服 务 器 应 用 ( 龙 芯 3A / 3B) 龙 芯 Java 虚 拟 机 中 的 即 时 编 译 器 (Just-in-time Compiler, JIT) 针 对 龙 芯 CPU 进 行 了 专 门 的 移 植 和 优 化 龙 芯 Java 虚 拟 机 支 持 以 下 软 件 :Eclipse 开 发 平 台 永 中 Office Tomcat 网 络 服 务 器 各 种 中 间 件 服 务 器 ( 包 括 金 蝶 中 间 件 东 方 通 中 间 件 等 ) Java Applet 插 件 ( 集 成 于 Firefox 浏 览 器 ) 以 及 各 种 其 他 Java 语 言 开 发 的 软 件 系 统 龙 芯 Java 虚 拟 机 的 32 位 版 本 已 经 投 入 实 际 使 用,64 位 版 本 在 2012 年 3 月 份 完 成 产 品 化 Eclipse Eclipse 是 一 个 开 放 源 代 码 的 基 于 Java 的 可 扩 展 开 发 平 台, 是 一 个 框 架 和 一 组 服 务, 用 于 通 过 插 件 组 件 构 建 开 发 环 境 龙 芯 2 号 /3 号 平 台 上 能 够 稳 定 运 行 Eclipse3.6.1, 包 括 Eclipse 附 带 的 标 准 插 件 集 和 Java 开 发 工 具 等 Page 36 of 41

37 Qt Qt 是 一 个 跨 平 台 的 C++ 图 形 用 户 界 面 应 用 程 序 框 架 它 提 供 给 应 用 程 序 开 发 者 建 立 艺 术 级 的 图 形 用 户 界 面 所 需 的 所 用 功 能 Qt 是 完 全 面 向 对 象 的, 很 容 易 扩 展, 并 且 允 许 真 正 地 组 件 编 程 Qt 也 是 流 行 的 Linux 桌 面 环 境 KDE 的 基 础 Qt 具 有 优 良 的 跨 平 台 特 性 面 向 对 象 丰 富 的 API 大 量 的 开 发 文 档 等 优 点 目 前 龙 芯 2 号 /3A 平 台 支 持 Qt3.0/4.0 及 以 上 版 本 GCC 开 源 编 译 套 件 GCC 目 前 已 经 支 持 龙 芯 3A 处 理 器 的 体 系 结 构 调 优 选 项 目 前, 可 通 过 两 种 方 式 获 得 优 化 后 的 编 译 器 : 使 用 龙 芯 3A 配 套 发 布 文 件 系 统 中 /opt/toolchain/ 下 的 安 装 包 或 从 GNU 官 网 下 载 GCC4.6.0 以 上 版 本 源 码, 后 者 需 用 户 自 行 编 译 工 具 链 通 过 添 加 编 译 优 化 选 项 -march=loongson3a, 即 可 使 用 针 对 该 处 理 器 的 流 水 线 描 述 来 进 行 代 码 调 度, 生 成 的 代 码 也 能 够 充 分 利 用 龙 芯 3A 的 指 令 集 扩 充 对 大 多 数 程 序 而 言, 使 用 该 选 项 都 能 在 龙 芯 3A 处 理 器 上 得 到 不 同 程 度 性 能 提 升 此 外, 在 对 SPEC CPU2000 基 准 测 试 集 进 行 编 译 器 调 优 空 间 探 索 过 程 中, 总 结 出 以 下 GCC 的 编 译 选 项 可 能 对 龙 芯 3A 处 理 器 性 能 有 提 升 作 用 在 对 程 序 进 行 精 细 调 优 过 程 中, 下 列 选 项 具 有 一 定 的 参 考 意 义 -fdefer-pop -fno-move-loop-invariants -funroll-all-loops -ffunction-cse -fno-optimize-register-move -fcaller-saves -fno-cprop-registers -fno-early-inlining -floop-optimize -fno-peephole Page 37 of 41

38 -freorder-blocks -ftracer -ftree-fre -fno-cse-follow-jumps -fno-math-errno -fno-optimize-sibling-calls -fno-peel-loops -fsingle-precision-constant -ftree-loop-optimize -fno-branch-count-reg -fno-peephole2 -fprefetch-loop-arrays -fsched-spec-load-dangerous -fschedule-insns2 -fsignaling-nans -fno-strength-reduce -fthread-jumps -fno-tree-copyrename -ftree-dominator-opts -ftree-vect-loop-version LCC LCC(Loongson Compiler Collection), 是 一 套 由 龙 芯 公 司 联 合 计 算 所 开 发 的 紧 密 结 合 龙 芯 体 系 结 构 进 行 性 能 调 优 的 编 译 器, 可 以 大 幅 度 提 高 应 用 程 序 的 性 能 目 前 该 编 译 器 处 于 测 试 阶 段, 将 于 2012 年 二 季 度 末 推 出 Beta 版 GDB GDB 是 GNU 开 源 组 织 发 布 的 Linux 下 的 C 和 C++ 语 言 的 程 序 调 试 工 具 目 前, 龙 芯 配 套 的 发 布 系 统 中 包 含 了 GDB 调 试 器 在 使 用 GDB 调 试 程 序 前, 推 荐 使 用 编 译 选 项 -g 来 编 译 源 程 序, 以 添 加 调 试 信 息, 方 便 调 试 Oprofile Oprofile 是 Linux 平 台 上 的 一 个 功 能 强 大 的 性 能 分 析 工 具, 支 持 两 种 采 样 方 式 : 基 于 事 件 和 基 于 时 间 基 于 事 件 的 采 样 可 以 在 程 序 运 行 中 中 获 取 处 理 器 流 水 线 中 各 类 微 结 构 级 事 件 的 采 样 信 息, 为 性 能 分 析 提 供 详 尽 信 息 基 于 时 间 的 采 样 使 用 RTC 时 钟 作 为 采 样 方 式 后 者 功 能 是 前 者 的 子 集 龙 芯 系 列 处 理 器 在 硬 件 上 提 供 了 性 能 计 数 器 的 支 持, 在 软 件 上 提 供 了 支 持 Oprofile 基 于 事 件 采 样 方 式 的 Linux 操 作 Page 38 of 41

39 系 统 内 核 和 Oprofile 用 户 程 序 源 码 和 安 装 包, 可 以 方 便 地 进 行 各 类 应 用 程 序 动 态 库 和 内 核 程 序 的 性 能 分 析 5.7 浏 览 器 及 多 媒 体 支 持 目 前 龙 芯 支 持 多 种 除 IE 以 外 的 浏 览 器, 支 持 主 流 格 式 的 音 视 频 格 式 如 rmvb avi wmv mp3 mpg jepg flw 等, 目 前 Mplayer 和 Flash 在 龙 芯 上 可 以 正 常 运 行 Firefox Firefox( 火 狐 浏 览 器 ) 是 由 Mozilla 开 发 的 网 页 浏 览 器, 在 目 前 全 球 浏 览 器 市 场 中 排 行 第 三, 仅 次 于 IE 和 谷 歌 浏 览 器 Firefox 以 其 完 全 开 源, 占 资 源 少, 安 全 问 题 少, 辅 助 插 件 多 的 优 势 著 称 在 龙 芯 桌 面 系 统 中, 定 制 优 化 了 Firefox4.0 版 本, 对 其 Javascript 引 擎 JeagerMonkey 进 行 了 结 合 处 理 器 结 构 的 即 时 编 译 (JIT) 优 化, 使 网 页 浏 览 性 能 有 极 大 提 升,Sunspider 测 试 程 序 分 值 为 3900ms 目 前, 配 套 的 发 布 系 统 中 已 经 包 含 了 定 制 优 化 后 的 Firefox 浏 览 器 MPlayer MPlayer 是 一 款 开 源 的 多 媒 体 播 放 器, 以 GNU 通 用 公 共 许 可 证 发 布 它 能 够 在 各 种 主 流 的 操 作 系 统 上 运 行, 例 如 Linux 微 软 Windows 及 苹 果 电 脑 的 Mac OS X MPlayer 是 Linux 系 统 的 最 佳 媒 体 播 放 工 具, 它 支 持 的 视 频 格 式 包 括 : Cinepak DV H.263 H.264/MPEG-4AVC HuffYUV Indeo MJPEG MPEG-1 MPEG-2 MPEG-4 Part 2 RealVideo Sorenson Theora WMV 等, 支 持 的 音 频 格 式 有 : AAC AC3 ALAC AMR FLAC, Intel Page 39 of 41

40 Music Coder Monkey's Audio MP3 Musepack RealAudio Shorten Speex Vorbis WMA 等, 相 对 其 它 播 放 器 来 说, 资 源 占 用 非 常 少 MPlayer 另 外 一 个 特 点 是 支 持 大 量 的 输 出 驱 动, 不 仅 可 以 使 用 X11, Xv, DGA, OpenGL, SVGAlib, fbdev, AAlib, libcaca, DirectFB, 也 能 使 用 显 卡 的 硬 件 解 码 功 能 MPlayer 已 经 移 植 到 龙 芯 平 台, 使 用 龙 芯 特 有 的 多 媒 体 指 令 对 解 码 器 进 行 了 优 化, 能 够 流 畅 播 放 标 清 视 频, 基 于 多 核 龙 芯 处 理 器 的 并 行 解 码 器 能 够 播 放 720P 的 高 清 视 频 Flash 目 前 Adobe Flash Player10.2 浏 览 器 插 件 已 经 在 龙 芯 平 台 上 成 功 完 成 移 植, 并 且 通 过 了 Adobe DCTS 功 能 测 试 支 持 Adobe 的 Action Script 2 Action Script3 和 Flash10 格 式 的 文 件 播 放, 可 满 足 Flash10 的 音 视 频 播 放 及 交 互 式 应 用 系 统 的 需 要 Page 40 of 41

41 版 权 声 明 龙 芯 中 科 技 术 有 限 公 司 版 权 所 有 是 龙 芯 中 科 技 术 有 限 公 司 的 注 册 商 标 本 文 中 所 涉 及 的 其 他 商 标 或 产 品 名 称 均 为 各 自 拥 有 者 的 商 标 或 产 品 名 称 本 文 中 的 信 息 若 有 更 改, 恕 不 另 行 通 知 虽 然 已 尽 力 确 保 本 文 的 完 整 性 和 准 确 性, 但 龙 芯 中 科 技 术 有 限 公 司 对 本 文 的 内 容 不 作 任 何 保 证 龙 芯 中 科 技 术 有 限 公 司 对 本 文 中 包 含 的 错 误 或 遗 漏, 或 者 因 使 用 本 文 引 发 的 任 何 损 失 概 不 负 责 未 经 龙 芯 中 科 技 术 有 限 公 司 许 可, 任 何 个 人 和 组 织 均 不 得 以 任 何 手 段 与 形 式 对 本 文 进 行 复 制 或 传 播 龙 芯 中 科 技 术 有 限 公 司 2012 年 9 月 龙 芯 中 科 技 术 有 限 公 司 地 址 : 北 京 市 海 淀 区 科 学 院 南 路 10 号, 邮 编 : 电 话 : 传 真 : 客 户 服 务 邮 箱 :[email protected] 网 址 : Page 41 of 41