眾所周知，在PC及服務器CPU市場，一直都是X86架構的天下，市場也主要是被英特爾和AMD所占據(jù)。近年來，在國家的重視和支持之下，國產(chǎn)CPU也迎來了快速的發(fā)展。華為、飛騰、海光、兆芯、龍芯和申威則是目前國內為數(shù)不多的國產(chǎn)CPU廠商。

　　但是，不論是出于自主可控、商業(yè)化還是生態(tài)建設方面的考慮，華為、飛騰、海光、兆芯、龍芯和申威一開始都是選擇的是利用原有的各種成熟的CPU指令集架構。

　　比如，華為、飛騰的CPU主要是基于Arm公司的ARMv8指令集架構授權，海光則是以合資公司的形式從AMD獲得了X86指令集授權，兆芯也同樣是以合資公司的形式從威盛獲得了X86指令集授權，龍芯最初是基于MIPS指令，申威則是基于ALPHA指令集。選擇已有的開源的或者可開放授權的CPU指令集架構，則意味著無需從頭做起，在可以滿足一定的國產(chǎn)自主可控要求的基礎上，可以利用已有的軟硬件生態(tài)，快速得以發(fā)展。

　　不過，近年來由于美國方面對于國產(chǎn)芯片產(chǎn)業(yè)的持續(xù)打壓，華為、飛騰、海光、申威等國產(chǎn)CPU廠商均被美國商務部列入了實體清單。此外，龍芯選擇的MIPS指令集也被其擁有者Wave Computing所拋棄（Wave Computing已轉投RISC-V陣營）。雖然這些國產(chǎn)CPU廠商仍可以利用第三方的CPU指令集架構進行發(fā)展，但是仍引起了國內不少業(yè)內人士對于中國沒有完全自主的CPU指令集的擔憂。

　　4月15日，龍芯通過官方微信宣布，龍芯自主指令系統(tǒng)架構（Loongson Architecture，以下簡稱龍芯架構或LoongArch）的基礎架構已通過了國內第三方知名知識產(chǎn)權評估機構的評估，并在2021年信息技術應用創(chuàng)新論壇主論壇上正式對外發(fā)布。

　　據(jù)介紹，2020年，龍芯中科基于二十年的CPU研制和生態(tài)建設積累推出了龍芯架構（LoongArch），包括基礎架構部分和向量指令、虛擬化、二進制翻譯等擴展部分，近2000條指令。更為關鍵的是，全新的龍芯架構已不再包含MIPS指令系統(tǒng)。

　　龍芯表示，LoongArch架構具有完全自主、技術先進、兼容生態(tài)三方面特點。

　　在具體的架構設計上，LoongArch從整個架構的頂層規(guī)劃，到各部分的功能定義，再到細節(jié)上每條指令的編碼、名稱、含義，在架構上進行自主重新設計，具有充分的自主性。

　　在性能方面，得益于摒棄了傳統(tǒng)指令系統(tǒng)中已不合時宜的陳舊內容，以及對于指令系統(tǒng)設計領域的先進技術的發(fā)展，與原有兼容指令系統(tǒng)相比，LoongArch不僅在硬件方面更易于高性能低功耗設計，而且在軟件方面更易于編譯優(yōu)化和操作系統(tǒng)、虛擬機的開發(fā)。

　　在兼容性方面，LoongArch融合了各國際主流指令系統(tǒng)的主要功能特性，同時依托龍芯團隊在二進制翻譯方面十余年的技術積累創(chuàng)新，不僅能夠確?，F(xiàn)有龍芯電腦上應用二進制的無損遷移，而且能夠實現(xiàn)多種國際主流指令系統(tǒng)的高效二進制翻譯。也就是說，LoongArch可以兼容多種國際主流的指令系統(tǒng)。

　　為了避免外界對于LoongArch與其他國際主流的指令系統(tǒng)是否存在知識產(chǎn)權風險的擔憂，龍芯從2020年二季度開始，已經(jīng)委托國內第三方知名知識產(chǎn)權評估機構對龍芯基礎架構進行深入細致的知識產(chǎn)權評估。雙方投入上百人月，將LoongArch與ALPHA、ARM、MIPS、POWER、RISC-V、X86等國際上主要指令系統(tǒng)有關資料和幾萬件專利進行深入對比分析后得出結論：

　　1、LoongArch在指令系統(tǒng)設計、指令格式、指令編碼、尋址模式等方面進行了自主設計。

　　2、LoongArch指令系統(tǒng)手冊在章節(jié)結構、指令說明結構和指令內容表達方面與上述國際上主要指令系統(tǒng)存在明顯區(qū)別。

　　3、未發(fā)現(xiàn)LoongArch基礎架構對上述國際主要指令系統(tǒng)中國專利的侵權風險。

　　也就是說，龍芯的LoongArch指令集在實現(xiàn)兼容多種國際主流的指令系統(tǒng)的基礎上，擁有完全的自主知識產(chǎn)權，做到了完全的自主可控。

　　龍芯表示，Loongson Architecture對中國集成電路產(chǎn)業(yè)而言是一個歷史性突破。

　　據(jù)龍芯透露，龍芯中科從2020年起新研的CPU均支持LoongArch架構。目前，支持龍芯架構的龍芯3A5000處理器芯片已經(jīng)流片成功，基于新架構的完整操作系統(tǒng)已經(jīng)在3A5000計算機上穩(wěn)定運行。從其它主流指令系統(tǒng)到LoongArch的二進制翻譯系統(tǒng)已經(jīng)可以在3A5000計算機上演示運行基于其它主流指令系統(tǒng)的復雜應用程序。

　　另外，龍芯中科已經(jīng)在一定范圍內發(fā)布LoongArch的基礎架構指令系統(tǒng)手冊。待完成包括境外專利分析在內的進一步知識產(chǎn)權評估后，龍芯中科將在更大范圍內發(fā)布更完整的LoongArch指令系統(tǒng)手冊。龍芯中科還將聯(lián)合產(chǎn)業(yè)鏈伙伴在適當?shù)臅r間建立開放指令系統(tǒng)聯(lián)盟，在聯(lián)盟成員內免費共享LoongArch及有關龍芯IP核。

　　龍芯表示：“指令系統(tǒng)是軟件生態(tài)的起點，只有從指令系統(tǒng)的根源上實現(xiàn)自主，才能打破軟件生態(tài)發(fā)展受制于人的鎖鏈。龍芯自主指令系統(tǒng)的推出，是龍芯中科長期堅持自主研發(fā)理念的重要成果體現(xiàn)，是在完成CPU性能補課、全面轉向生態(tài)建設歷史關頭的重大技術跨越，標志著龍芯中科在自主信息技術體系和產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設方面從跟隨性發(fā)展的必然王國走向了自主發(fā)展的自由王國?！?/p>