龙芯3D5000处理器参数及性能分析

龙芯3D5000处理器是龙芯5000家族的最新成员，首次使用芯粒（chiplet）技术将2个龙芯3C5000封装在一起，做到了32核。

2020年，龙芯中科推出了自主指令系统 LoongArch。2021 年 7 月开始，公司信息化业务已经转向基于龙芯自主指令系统 LoongArch 的 3A5000 系列处理器，工控业务开始转向基于龙芯自主指令系统 LoongArch 的系列处理器。

具体而言，龙芯中科研制的芯片包括龙芯 1 号、龙芯 2 号、龙芯 3 号三大系列处理器芯片及桥片等配套芯片：

龙芯 1 号系列：低功耗、低成本专用嵌入式 SoC 或 MCU 处理器，通常集成1 个 32 位低功耗处理器核，应用场景面向嵌入式专用应用领域，如物联终端、仪器设备、数据采集等；

龙芯 2 号系列：低功耗通用处理器，采用单芯片 SoC 设计，通常集成 1-4 个64 位低功耗处理器核，应用场景面向工业控制与终端等领域，如网络设备、行业终端、智能制造等。

龙芯 3 号系列：高性能通用处理器，通常集成 4 个及以上 64 位高性能处理器核，与桥片配套使用，应用场景面向桌面和服务器等信息化领域；

配套芯片：包括桥片及正在研发尚未实现销售的电源芯片、时钟芯片等，其中桥片主要与龙芯 3 号系列处理器配套使用和销售，电源芯片和时钟芯片主要与龙芯 2 号、龙芯 3 号系列处理器配套使用。龙芯 1 号、2 号、3 号处理器芯片及配套芯片的主要客户是板卡、整机厂商。

龙芯在2020年推出了自主指令系统LoongArch，2021年到2022年以来陆续发布了面向桌面的龙芯3A5000、面向服务器的龙芯3C5000，分别是4核、16核架构。这次发布的龙芯3D5000则是2个3C5000封装，做到了32核，主要面向高性能计算。

龙芯3D5000具备超强算力，性能卓越的特点，可满足通用计算、大型数据中心、云计算中心的计算需求。龙芯3D5000的推出，标志着龙芯中科在服务器CPU芯片领域进入国内领先行列。

具体架构上，龙芯3D5000内部集成了32个高性能LA464内核，频率2.0GHz，支持动态频率及电压调节，片内64MB L3共享缓存，8通道DDR4-3200 ECC内存，5个HT 3.0高速接口，实现了双路、四路CPU扩展支持。

龙芯3D5000采用LGA-4129封装，TDP功耗为300W，不过典型功耗只有150W，算下来每个CPU大约是5W功耗左右，能效还是很不错的。

性能方面，龙芯3D5000的SPEC 2006分数超过425，浮点部分采用了双256bit向量单元，双精度浮点性能可达1TFLOPS（（1万亿次），是典型Arm核心性能的4倍。

龙芯3D5000还可以搭配自研的龙芯7A2000桥片支持2路、4路CPU，单台服务器可以做到128核，4路CPU2006定浮点性能实测可达1500分以上，并行效率很高。

此外，龙芯3D5000的8通道DDR4内存的Stream性能也超过50GB，桥片龙芯7A2000比上代性能提升400%。

国产CPU的一大优势还有安全，龙芯3D5000在这方面也做足了功夫，专有机制可以防止Meltedown、Spectre等漏洞攻击，还在芯片内集成了安全可信模块，可以取代外置可信芯片。

龙芯3D5000还支持国密算法，内嵌独立安全模块，高性能加密解密效率可达5Gbps以上，足以替代高性能密码机。

基于龙芯3D5000，龙芯还推出了2路、4路服务器参考设计，CPU2006性能可达800、1500分以上，浮点性能可达2T、4TFLOPS。

服务器使用的BMC（服务器远程管理控制芯片）现在也依赖国外厂商，据快科技报道称，龙芯这次还推出了自研的BMC芯片2K0500，LA264架构，频率500MHz，集成2D GDP、32bit DDR3等，支持1920x1080 60hz输出，支持多种管理协议，可以平替国外BMC芯片，助力服务器100%国产化。

 

此外，龙芯还推出了LoongArch云平台，基于龙芯3D5000、龙芯7A2000、BMC控制芯片等自主芯片支持打印云、教育云、国密、五金云、混合云等场景，实现大数据、分布式存储、人工智能、物联网、区块链、云安全及高性能计算等能力。

编辑：黄飞