国产CPU自主指令集新跨越!可流畅打CS

原创 硬件世界 2021-11-09 23:48

龙芯中科宣布,推出基于自主指令系统LoongArch的二进制翻译应用解决方案,二进制翻译为核心技术,旨在消除指令壁垒,实现不同平台软件的兼容运行。


支持场景包括MIPS、x86、ARM平台上厂商已停止支持的老旧软硬件,以及厂商无法提供充分技术支持的商业闭源软件。



官方称,龙芯架构具有完全自主、技术先进、兼容生态三方面特点,LoongArch指令集也在设计之初就充分考虑了生态兼容需求,把实现将异构平台现有应用软件平滑迁移到龙芯平台作为设计目标。


除了基础指令、虚拟机扩展指令等指令外,LoongArch还包含二进制翻译扩展指令,以支持龙芯二进制翻译系统对其他架构下二进制指令的高效翻译。


龙芯二进制翻译系统基于LoongArch二进制翻译扩展指令实现,利用软硬件结合的翻译优化技术,实现跨指令集、跨操作系统间的应用兼容、高效运行。


龙芯二进制翻译应用解决方案通过三个龙芯二进制翻译系统LATM(LAT from MIPS)、LATA(LAT from ARM)、LATX(LAT from X86),分别支持MIPS、ARM、x86平台的应用在龙芯平台的安装运行。



龙芯二进制翻译系统利用动态二进制翻译技术,使用了多种软硬件结合的翻译优化技术,利用LoongArch指令集二进制翻译扩展提供的EFLAGS运算标志指令与浮点特殊寻址模式支持,大幅减少翻译代价,提升二进制翻译程序的运行效率。


龙芯二进制翻译解决方案的三大优势:


- 高效


基于软硬件结合的高效二进制翻译技术,比传统软件模拟方式有数量级的性能提升。应用级翻译实现对3D加速、视频编解码等功能的硬件支持。


- 兼容


跨指令集应用兼容运行,通过wine中间件可实现Windows到Linux的操作系统级别兼容,支持多平台应用在龙芯平台的运行。


- 自主


与龙芯自主指令集设计深度协同,通过持续优化改进翻译器和指令集,实现更高效的翻译与更广泛的兼容性。


通过龙芯二进制翻译系统,基于wine中间件技术,可以在龙芯平台上流畅运行常用桌面应用,如微信、Photoshop等等。



它还支持硬件加速,可加速音视频、3D等应用场景,比如流畅运行CS等3D游戏,后续还将不断适配更多x86应用。



目前,龙芯二进制翻译技术已经落地多个解决方案场景,比如龙芯办公外设利旧通用解决方案(虚拟打印)。



再看巨头自研。


华为、阿里巴巴、百度等科技巨头都在大力投入自研芯片,腾讯似乎这方面没什么动静,而就在近日,腾讯宣布,目前在三个方向上已有实质性的进展!


目前,腾讯正在研发至少三款芯片,名字都很中国式浪漫:紫霄、沧海、玄灵。


腾讯表示,面向业务需求强烈的场景,腾讯有着长期的芯片研发规划和投入,因为芯片是硬件中最核心的部分,也是产业互联网最核心的基础设施。


腾讯已在2020年成立专注芯片研发的蓬莱实验室,旨在实现芯片端到端设计、验证全覆盖,未来会一直进行积极探索,并做长期投入。


三款芯片中,紫霄定位AI推理,2.5D封装,集成HBM2e内存,整合计算机视觉CV加速器、视频编解码加速器,支持图片和视频处理、自然语言处理、搜索推荐等,结合芯片架构优化,号称性能比业界同类方案提升了100%。



沧海定位视频转码,具备灵活的多核扩展架构、高性能编码流水线、层级化内存布局,支持领先的软件编码器码率控制技术、高精度运动搜索、全率失真优化、高效自适应量化,尤其是硬件编码器在世界大赛中多次获得第一,号称压缩率相比业界提升30%以上。



玄灵定位智能网卡,面向云主机性能加速,具备CVM、BM、容器等场景优化芯片架构,号称主CPU处理器零占用,比业界产品性能提升4倍。



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