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芯片產業(yè)的持續(xù)打壓,，華為,、飛騰,、海光、申威等國產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)是否存在知識產權風險的擔憂,，龍芯從2020年二季度開始，已經委托國內第三方知名知識產權評估機構對龍芯基礎架構進行深入細致的知識產權評估,。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處理器芯片已經流片成功，基于新架構的完整操作系統(tǒng)已經在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>