龍芯中科：凡是做CPU的企業，都必須要有自己的GPU_風聞

本文由半導體產業縱橫（ID：ICVIEWS）綜合

龍芯的目標是打造獨立於wintel/ AA 體系的中國自主信息技術體系和產業生態。

今日龍芯中科在北京舉辦了“2025 龍芯產品發佈暨用户大會”，會上龍芯3C6000系列處理器正式發佈，包括龍芯3C6000/S/D/Q等。

最新發布的龍芯3C6000採用我國自主設計的指令系統龍架構，無需依賴任何國外授權技術，是我國自主研發、自主可控的新一代通用處理器，可滿足通算、智算、存儲、工控、工作站等多場景的計算需求。目前，3C6000系列處理器已獲《安全可靠測評公告》當前最高等級二級認證，可確保關鍵領域應用安全。

龍芯3C6000基於LA664架構內核，六發射流水線，通用性能比上代成倍提高。單硅片擁有16核心32線程，頻率為2.0-2.2GHz，同時擁有32MB的片上高速緩存（LLC），支持四個72位內存通道，擁有多個PCIe 4x16/8接口，IO性能相比上一代3C5000成數量級提升。

通過龍鏈技術實現片間互連，雙硅片封裝即3C6000/D（3D6000），擁有32核心64線程；四硅片封裝即3C6000/Q（3E6000），可達60/64核心120/128線程。

其中龍鏈技術是對標NVLink，用於算力之間的互連，破解Chiplet的關鍵核心技術，可大幅降低延遲，提高帶寬效率。性能方面，16核心的2.2GHz 3C6000/S性能可達Intel第3代至強4314(10nm/16核心32線程/2.4-3.4GHz/24MB/135W)水平。

32核的3C6000D對標至強6338(32核心64線程/2.0-3.2GHz/48MB/205W)；64核心的3C6000/Q更是可以對標至強鉑金8380（40核心80線程/2.1GHz/60MB/270W）。

胡偉武表示，從龍芯3C6000系列開始，性價比將逐步取代自主性成為選擇龍芯CPU的主要原因。

此次發佈的還有龍芯2K3000/3B6000處理器，同樣採用自主指令系統龍架構。

龍芯2K3000 和龍芯 3B6000M 是基於相同硅片的不同封裝版本，分別面向工控應用領域和移動終端領域。

據官方此前介紹，該芯片集成 8 個 LA364E 處理器核，基於主頻2.5GHz 下的實測 SPEC CPU 2006 Base 單核定點分值達到 30 分。芯片集成第二代自研GPGPU 核心 LG200，與龍芯2K2000 集成的第一代 GPU 核心 LG100 相比，圖形性能成倍提高。除圖形加速外，LG200 還支持通用計算加速和 AI 加速，單精度浮點峯值性能為 256GFLOPS，8 位定點峯值性能為 8TOPS。

芯片還集成獨立硬件編解碼模塊，支持各種主流視頻格式，支持eDP / DP / HDMI 三路顯示接口輸出，4K 高清處理性能達到 60 幀；集成安全可信模塊，可提供安全可信支持和密碼服務，在 SM2/3/4 硬件算法模塊外，還實現了可供軟件編程使用的可重構密碼模塊；集成豐富的 IO 擴展接口，包括 PCIe3.0、USB3.0 / USB2.0、SATA3.0、GMAC、eMMC、SDIO、SPI、LPC、RapidIO 和 CAN-FD 等，滿足不同領域的應用需求。

會上，龍芯中科技術股份有限公司首席工程師、通用GPU處理器研發總監蘇孟豪以龍芯GPGPU研發進展及規劃為主旨，展開演講。

蘇孟豪提到，龍芯的目標是打造獨立於wintel/ AA 體系的中國自主信息技術體系和產業生態，這一體系涵蓋多個層次的技術，若以三層小樓作比喻：第一層是CPU 和操作系統技術，第二層是網絡和虛擬化技術，第三層是虛擬化技術和智能化技術。樓層越高，技術越先進，但基礎的搭建需循序漸進，CPU 和操作系統是根基。

目前，龍芯的 CPU 經過長期發展積累，已具備極高的穩定性，而網絡和虛擬化等第二層、第三層的技術需求，將通過 GPU 來滿足。

龍芯自 2016 年便啓動了 GPU 的預研工作，初衷是為 CPU 提供配套支持。彼時，GPU 行業遠不如現在這般火熱，在龍芯 CPU 的應用推廣過程中，因 GPU 引發的問題不斷湧現。例如，進口 GPU 芯片供貨渠道不穩定，嵌入GPU在桌面場景不可用等。這些因素致使龍芯電腦在功能、性能和性價比上大打折扣。由此，龍芯總結出規律：凡是做CPU的企業，都必須要有自己的GPU。

起初，龍芯團隊在 GPU 領域近乎從零起步，但秉持着 “不會比 CPU 還難” 的信念開始探索。然而，深入研究後發現，GPU 作為圖形應用的加速系統，涉及眾多應用層相關背景知識，且缺乏像 CPU 那樣明確的資料，入門學習難度極大。為此，團隊從圖形算法調研入手，歷經模擬器架構設計研究、模擬器驗證、邏輯設計和功能驗證等環節，耗時 5 年才推出第一代圖形 GPU 架構。隨後，又用 2 年時間進行兩次小迭代，升級至龍芯7A2000與龍芯2K2000並推向市場。

龍芯 GPU 完全從 0 開始研發，無歷史包袱，具備後發優勢。第一代架構設計對標世界先進水平，跳過傳統 GPU 早期的固定功能管線階段和可編程管線階段，直接採用傳統圖形管線與大規模圖形計算相結合的統一渲染架構。在 API 支持方面，為滿足桌面應用的最低要求，選擇 OpenGL 2.1/ OpenGL ES 2.0 為標準，成功適配多種系統。截至目前，第一代龍芯 GPU 的用量已達百萬片規模，其可靠性和兼容性均通過市場檢驗，同時大幅降低了龍芯電腦的成本。第一代 GPU 的成功研發，使龍芯完成了圖形處理技術的原始積累，實現從 0 到 1 的突破，團隊也對 GPU 架構有了更深刻的理解。

在第一代 GPU 進入產品迭代階段後，龍芯迅速啓動第二代 GPU 架構的升級工作，目標是推動 GPU 邁向發展的第四個階段，即從圖形處理器（GPU）擴展為通用圖形處理器（GPGPU）。

在功能方面，API 將從 OpenGL 3.2 逐步升級至 4.0，並考慮支持 Vulkan，同時引入計算 API 支持，從 OpenCL 1.1 起步，逐步升級至3.0；在性能方面，着重提升兩個方向的能力，一是圖形流水可擴展、計算性能可擴展；二是提升性能功耗比、性能面積比。為此，龍芯制定了兩步走計劃：第一步完成基本架構升級、基本功能實現；第二步是功能性能擴展，全面調優。

龍芯從 2021 年下半年開始，經過架構設計、模擬器驗證、邏輯設計和功能驗證等階段，歷時 3 年，推出第二代架構的首個版本，並集成在龍芯 2K3000 中。

在通用計算架構下，雖然圖形渲染仍是 GPU 的核心能力，但設計思路已從以圖形為中心轉變為以計算為中心。以往是以圖形流水線為主，按需調用可編程流處理器，如今則將流處理器資源通用化，圖形處理以計算任務形式貫穿流水線。這一轉變使得圖形 API 能夠自然地向 Open 標準擴展，但也大幅增加了架構設計的複雜度。在龍芯 GPU 軟硬件團隊的努力下，相關目標正逐步實現。

在龍芯2K3000 的研製過程中，團隊開始關注智能化技術。人工智能可在 CPU、GPU 或專用 NPU 中實現。在 CPU 中實現 AI 功能，雖能融合到流水線，降低調用外部單元的開銷，適合輕量級應用，但難以滿足高算力需求；NPU 專注於 AI 應用，在能效和麪積上具有優勢，但當 AI 應用模式不確定時，專用設計可能存在侷限性；而現代 GPU 不僅具備強大的圖形處理能力，還擁有不錯的通用處理能力，因此在 AI 應用不斷創新的當下，選擇 “GPU + AI” 的技術路線成為業界主流，也是龍芯的優先選擇。

有了底層硬件基礎，算力生態的構建至關重要，這也是龍芯軟件生態的最後一環。經過調研，龍芯提出“兼容主流，擁抱開源，應用牽引，迭代發展” 的策略。龍芯加速計算平台提供OpenCL、CUDA兼容接口；支撐訓練、推理等全場景AI；支持OpenGL、Vulkan；支持視頻編解碼加速；支持雲、邊、端全領域應用。

龍芯未來產品展望

未來產品規劃方面，龍芯9A1000 是龍芯首款 GPU 芯片，定位為支持 AI 加速的入門級顯卡，GPU 核全面升級，功能方面，圖形 API OpenGL4.0 / OpenCL ES3.2；性能方面，圖形流水線 x2，主頻提升 25%；面積方面，流處理器面積減小 20%；功耗方面，輕負載功耗降低 70%。GPU 規模 x4（vs 2K3000），性能提升 5 倍以上，AI 算力達到 40TOPS。

龍芯 9A2000 是龍芯高性能 GPU 芯片，面向中高端顯卡，應用於桌面和服務器，通過優化和堆料，做大做強。GPU 核升級到第三代架構，單位面積算力進一步提升，圖形 API 支持 OpenGL4.6，加入虛擬化支持，張量單元支持更多數據類型，GPU 規模 x4（vs 9A1000），單精度浮點算力 5Tflops，INT8 AI 算力 160TOPS，內存帶寬 256GB/s，支持雙片互聯，總體性能再翻一倍，達到同工藝代下國際先進水平。

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