詳解龍芯LoongArch指令集架構(gòu)（附PPT下載）
發(fā)展以 CPU 和操作系統(tǒng)為核心的自主軟硬件已經(jīng)成為國(guó)家戰(zhàn)略。經(jīng)過自 “十五” 以來的十余年努力, 以 “龍芯”、“飛騰”、“申威” 為代表的中國(guó)自主 CPU 研發(fā)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展, 部分設(shè)計(jì)技術(shù)達(dá)到了世界先進(jìn)水平, 并在實(shí)際應(yīng)用方面取得了若干突破, 出現(xiàn)了良好的發(fā)展勢(shì)頭. 隨著自主 CPU應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化的不斷深入, 相關(guān)的軟硬件生態(tài)問題變得越來越突出。
雖然自主 CPU 都在不同程度上采取了與國(guó)外 CPU 兼容的技術(shù)路線, 如 “龍芯” 在取得 MIPS 架構(gòu)授權(quán)的基礎(chǔ)上采取與 MIPS 兼容的策略, 但比起主流的軟硬件生態(tài), 如 X86 在桌面/服務(wù)器領(lǐng)域的軟件生態(tài)以及 ARM 在手持終端領(lǐng)域的軟件生態(tài), 自主 CPU 在軟硬件生態(tài)方面還處在很初級(jí)的水平, 嚴(yán)重制約了自主 CPU 的產(chǎn)業(yè)化。
二進(jìn)制翻譯技術(shù)是實(shí)現(xiàn)跨指令系統(tǒng)兼容的重要手段。二進(jìn)制翻譯技術(shù)在宿主機(jī) (host) 上用軟件模擬出一個(gè)目標(biāo)機(jī)/客戶機(jī) (guest) 指令系統(tǒng)兼容的CPU來， 從而在宿主機(jī)上執(zhí)行客戶機(jī)的二進(jìn)制代碼達(dá)到兼容的目的。
如在 MIPS 計(jì)算機(jī)上模擬 X86 指令系統(tǒng), 從而實(shí)現(xiàn)與 X86 兼容。二進(jìn)制翻譯的最大問題是效率問題，用軟件模擬的 CPU 比硬件直接實(shí)現(xiàn)的 CPU 慢很多，如在 MIPS 計(jì)算機(jī)上使用二進(jìn)制翻譯的方法運(yùn)行 X86 二進(jìn)制程序, 比起把該程序直接從源代碼編譯成 MIPS 指令并在 MIPS計(jì)算機(jī)上執(zhí)行，運(yùn)行速度一般有數(shù)量級(jí)的差異。
以下內(nèi)容選自龍芯實(shí)驗(yàn)室的2021年年“龍芯LoongArch指令集介紹”，全文下載鏈接：龍芯LoongArch指令集介紹
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6、行業(yè)深度報(bào)告：GPU研究框架
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