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LoongArch，简称LA，是一个龙芯中科研发的指令集架构。该架构包含了架构翻译（Architecture Translate）的指令子集，可在软硬配合下高效率翻译诸如x86-64、ARM架构、MIPS架构、RISC-V架构等指令集架构。其拥有基础指令 337 条、虚拟机扩展 10 条、二进制翻译扩展 176 条、128 位向量扩展 1024 条、256 位向量扩展 1018 条，共计 2565 条原生指令。[1][2]
LoongArch| 推出年份 | 2020年8月13日，3年前（2020-08-13） |
|---|
| 設計公司 | 龙芯中科 |
|---|
| 是否開放架構？ | 是（仅限LA Primary） |
|---|
| 體系結構類型 | 寄存器-寄存器，Load-Store |
|---|
| 字長/暫存器資料寬度 | 32位、64位 |
|---|
| 位元組序 | 小端序 |
|---|
| 指令集架構設計策略 | 精簡指令集（RISC） |
|---|
| 擴展指令集 | LSX1/2
LASX
LBT1/2/3
LVZ |
|---|
| 分支預測結構 | 比較和分支 |
|---|
| 通用暫存器 | 32 |
|---|
2020年8月13日，龙芯中科董事長胡伟武在视频会议上首次公开介绍了LoongArch。2021年4月15日，LoongArch在2021年山西信息技术应用创新论坛主论坛上正式对外发布。[3][4]2021年4月30日，LoongArch32和LoongArch64基本指令集手册正式公布。[5]
设计 编辑
设计理念 编辑
LoongArch为32位定长RISC指令集，32个通用寄存器、32个浮点/向量寄存器，LoongArch可用的格式多达10种 ，其包含3种无立即数格式和7种有立即数格式。相对于MIPS，摒弃部分不适合现代CPU的指令，做了改进和扩展，例如单条指令支持的立即数从MIPS的最大16位扩展到最大24位，分支跳转偏移也从64KiB扩展到1MiB字节，以及寻址空间从固定分段改变为单一平面等，有效减少编译结果的目标指令条数和访存次数，提高了效能。[1][2]
指令格式 编辑
| 类型 | 位 |
|---|
| 31 | 30 | 29 | 28 | 27 | 26 | 25 | 24 | 23 | 22 | 21 | 20 | 19 | 18 | 17 | 16 | 15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
|---|
| 无立即数 | | rj (5) | rd (5) |
| | rk (5) | rj (5) | rd (5) |
| | fa (5) | fk (5) | rj (5) | rd (5) |
| 有立即数 | | immediate (6) | rj (5) | rd (5) |
| | immediate (8) | rj (5) | rd (5) |
| | immediate (12) | rj (5) | rd (5) |
| | immediate (14) | rj (5) | rd (5) |
| | immediate (16) | rj (5) | rd (5) |
| | immediate [15:0] | rj (5) | immediate [20:16] |
| | immediate [15:0] | | immediate [24:16] |
指令子集 编辑
| 指令集名称 | 描述 | 指令数量 |
|---|
| 基本指令集 |
|---|
| LoongArch64 | 64位基础指令 | 337 条 |
| LoongArch32 | 32位基础指令 | |
| LoongArch Primary | 32位精简指令 | 79 条 |
| 扩展指令子集 |
|---|
| LSX | 128位向量扩展 | 1024 条 |
| LASX | 256位向量扩展 | 1018 条 |
| LBT | 二进制翻译扩展 | 176 条 |
| LVZ | 虚拟机扩展 | 10 条 |
指令集架构和微架构实现特点 编辑
寄存器集中包含RISC所具备的0号寄存器。[1]整体上，LoongArch64是MIPS64R6和RV64GC的超集，且原生上兼容RISC-V64的用户态指令。
纠纷 编辑
參見 编辑
參考資料 编辑
- ^ 1.0 1.1 1.2 guee. 如何看待龙芯对外公开的 LoongArch 指令集？. 2020-08-21 [2020-10-11].
- ^ 2.0 2.1 maomaobear. 龙芯放弃MIPS指令集就能实现自主可控吗？. 2020-08-18 11:30:34 [2020-10-11]. （原始内容于2020-08-20）.
- ^ 自主需要从根--龙芯中科正式发布完全自主指令集架构LoongArch. 2021-04-16 17:15:31 [2021-06-07]. （原始内容于2021-06-07）.
- ^ IT之家. 龙芯3A5000国产CPU即将发布：基于完全自主指令系统架构LoongArch. 2021-04-22 12:20:13 [2021-06-07]. （原始内容于2021-06-07）.
- ^ 龙芯正式发布LoongArch指令系统手册. 2021年04月30日 20:50:26 [2021-06-07]. （原始内容于2021-06-07）.
- ^ 龙芯中科LoongArch或存知识产权侵权风险 芯联芯称已对其提起仲裁_腾讯新闻. new.qq.com. [2021-06-07]. （原始内容于2021-06-07）.
- ^ 龙芯中科LoongArch或存知识产权侵权风险被提起仲裁_财经_澎湃新闻-The Paper. www.thepaper.cn. [2021-06-07]. （原始内容于2021-06-07）.
- ^ 龙芯官司赢了！LoongArch指令集100%自研，不再依赖国外MIPS_LoongISA_路线_技术. www.sohu.com. [2023-04-10]. （原始内容于2023-04-19）.
- ^ 声明. www.cipunited.com. 2023-02-08 [2023-04-10]. （原始内容于2023-04-10）.
外部連結 编辑
- 丢掉幻想！龙芯中科将推出LoongArch自主指令集，深度兼容Windows、Linux、Android程序. 《麻省理工科技评论》中文网. [2020-10-18]. （原始内容于2020-11-17）.
- xianyi/OpenBLAS / kernel/loongarch64 （页面存档备份，存于互联网档案馆）: LSX/LASX 汇编在龙芯OpenBLAS实现中的例子，由"Robin" （页面存档备份，存于互联网档案馆）发现
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loongarch, 此條目需要精通或熟悉相关主题的编者参与及协助编辑, 請邀請適合的人士改善本条目, 更多的細節與詳情請參见討論頁, 简称la, 是一个龙芯中科研发的指令集架构, 该架构包含了架构翻译, architecture, translate, 的指令子集, 可在软硬配合下高效率翻译诸如x86, arm架构, mips架构, risc, v架构等指令集架构, 其拥有基础指令, 虚拟机扩展, 二进制翻译扩展, 位向量扩展, 1024, 位向量扩展, 1018, 共计, 2565, 条原生指令, 推出年份20. 此條目需要精通或熟悉相关主题的编者参与及协助编辑 請邀請適合的人士改善本条目 更多的細節與詳情請參见討論頁 LoongArch 简称LA 是一个龙芯中科研发的指令集架构 该架构包含了架构翻译 Architecture Translate 的指令子集 可在软硬配合下高效率翻译诸如x86 64 ARM架构 MIPS架构 RISC V架构等指令集架构 其拥有基础指令 337 条 虚拟机扩展 10 条 二进制翻译扩展 176 条 128 位向量扩展 1024 条 256 位向量扩展 1018 条 共计 2565 条原生指令 1 2 LoongArch推出年份2020年8月13日 3年前 2020 08 13 設計公司龙芯中科是否開放架構 是 仅限LA Primary 體系結構類型寄存器 寄存器 Load Store字長 暫存器資料寬度32位 64位位元組序小端序指令集架構設計策略精簡指令集 RISC 擴展指令集LSX1 2LASXLBT1 2 3LVZ分支預測結構比較和分支通用暫存器322020年8月13日 龙芯中科董事長胡伟武在视频会议上首次公开介绍了LoongArch 2021年4月15日 LoongArch在2021年山西信息技术应用创新论坛主论坛上正式对外发布 3 4 2021年4月30日 LoongArch32和LoongArch64基本指令集手册正式公布 5 目录 1 设计 1 1 设计理念 1 2 指令格式 1 3 指令子集 1 4 指令集架构和微架构实现特点 2 纠纷 3 參見 4 參考資料 5 外部連結设计 编辑设计理念 编辑 LoongArch为32位定长RISC指令集 32个通用寄存器 32个浮点 向量寄存器 LoongArch可用的格式多达10种 其包含3种无立即数格式和7种有立即数格式 相对于MIPS 摒弃部分不适合现代CPU的指令 做了改进和扩展 例如单条指令支持的立即数从MIPS的最大16位扩展到最大24位 分支跳转偏移也从64KiB扩展到1MiB字节 以及寻址空间从固定分段改变为单一平面等 有效减少编译结果的目标指令条数和访存次数 提高了效能 1 2 指令格式 编辑 类型 位31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0无立即数 rj 5 rd 5 rk 5 rj 5 rd 5 fa 5 fk 5 rj 5 rd 5 有立即数 immediate 6 rj 5 rd 5 immediate 8 rj 5 rd 5 immediate 12 rj 5 rd 5 immediate 14 rj 5 rd 5 immediate 16 rj 5 rd 5 immediate 15 0 rj 5 immediate 20 16 immediate 15 0 immediate 24 16 指令子集 编辑 指令集名称 描述 指令数量基本指令集LoongArch64 64位基础指令 337 条LoongArch32 32位基础指令LoongArch Primary 32位精简指令 79 条扩展指令子集LSX 128位向量扩展 1024 条LASX 256位向量扩展 1018 条LBT 二进制翻译扩展 176 条LVZ 虚拟机扩展 10 条指令集架构和微架构实现特点 编辑 寄存器集中包含RISC所具备的0号寄存器 1 整体上 LoongArch64是MIPS64R6和RV64GC的超集 且原生上兼容RISC V64的用户态指令 纠纷 编辑2021年6月2日 上海芯联芯发布公告 称LoongArch或与其所拥有的MIPS专利存在知识产权侵权 在香港启动仲裁审理 6 7 2023年2月 北京知识产权法院审理认为龙芯未侵权 8 但芯联芯称结果暂无法律效力 9 參見 编辑 nbsp 電腦科學主题 nbsp 信息技术主题 龍芯 龍芯中科 精簡指令集參考資料 编辑 1 0 1 1 1 2 guee 如何看待龙芯对外公开的 LoongArch 指令集 2020 08 21 2020 10 11 2 0 2 1 maomaobear 龙芯放弃MIPS指令集就能实现自主可控吗 2020 08 18 11 30 34 2020 10 11 原始内容存档于2020 08 20 请检查 date 中的日期值 帮助 自主需要从根 龙芯中科正式发布完全自主指令集架构LoongArch 2021 04 16 17 15 31 2021 06 07 原始内容存档于2021 06 07 请检查 date 中的日期值 帮助 IT之家 龙芯3A5000国产CPU即将发布 基于完全自主指令系统架构LoongArch 2021 04 22 12 20 13 2021 06 07 原始内容存档于2021 06 07 请检查 date 中的日期值 帮助 龙芯正式发布LoongArch指令系统手册 2021年04月30日 20 50 26 2021 06 07 原始内容存档于2021 06 07 请检查 date 中的日期值 帮助 龙芯中科LoongArch或存知识产权侵权风险 芯联芯称已对其提起仲裁 腾讯新闻 new qq com 2021 06 07 原始内容存档于2021 06 07 龙芯中科LoongArch或存知识产权侵权风险被提起仲裁 财经 澎湃新闻 The Paper www thepaper cn 2021 06 07 原始内容存档于2021 06 07 龙芯官司赢了 LoongArch指令集100 自研 不再依赖国外MIPS LoongISA 路线 技术 www sohu com 2023 04 10 原始内容存档于2023 04 19 声明 www cipunited com 2023 02 08 2023 04 10 原始内容存档于2023 04 10 外部連結 编辑丢掉幻想 龙芯中科将推出LoongArch自主指令集 深度兼容Windows Linux Android程序 麻省理工科技评论 中文网 2020 10 18 原始内容存档于2020 11 17 xianyi OpenBLAS kernel loongarch64 页面存档备份 存于互联网档案馆 LSX LASX 汇编在龙芯OpenBLAS实现中的例子 由 Robin 页面存档备份 存于互联网档案馆 发现 nbsp 本条目包含了自由内容作品内的文本 在CC BY SA 3 0协议下释出 许可证声明 如何看待龙芯对外公开的 LoongArch 指令集 知乎用户guee 欲了解如何向维基百科条目内添加开放许可证文本 请见这里 欲知如何重用本站文字 请见使用条款 取自 https zh wikipedia org w index php title LoongArch amp oldid 77658646, 维基百科，wiki，书籍，书籍，图书馆，
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