龍芯採用完全自主的指令集架構“Loongson Architecture”，簡稱為龍芯架構或LoongArch。龍芯架構從整個架構的頂層規劃，到各部分的功能定義，再到細節上每條指令的編碼、名稱、意義，在架構上進行自主重新設計，具有充分的自主性。龍芯架構摒棄了傳統指令系統中部分不適應當前軟硬體設計技術發展趨勢的陳舊內容，吸收了近年來指令系統設計領域諸多先進的技術發展成果。
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龍芯是中國科學院運算所自主研發的通用高效能微處理晶片。
龍芯從2001年以來共開發了1號、2號、3號三個系列處理器和龍芯橋片系列，在政企、安全、金融、能源等應用場景得到了廣泛的應用。龍芯1號系列為32位元低功耗、低成本處理器，主要面向低階嵌入式及專用應用領域；龍芯2號系列為64位元低功耗單核心或雙核心系列處理器，主要面向工控和終端等領域；龍芯3號系列為64位元多核心系列處理器, 主要面向桌面和伺服器等領域。
之前龍芯採用的是MIPS架構，沒有採用非常強大的X86和ARM架構，有一個重要目標就是實現「自主可控」。現龍芯發表了完全自主指令集架構Loongson Architecture，簡稱龍芯架構，這也表示龍芯已經完全放棄了MIPS指令集架構。這個自研架構意義非常重大，這是中國造芯走出自研技術的一大步，人民日報點名稱讚其為「國產CPU的歷史性跨越」。
龍芯架構
2020年，龍芯中科基於二十年的CPU研製與生態建設累積推出了龍芯架構（LoongArch） ，包括基礎架構部分及向量指令、虛擬化、二進位翻譯等擴展部分，近2000條指令。
2021年4月15日，龍芯自主指令系統架構（Loongson Architecture，以下簡稱龍芯架構或LoongArch）的基礎架構透過國內第三方知名智慧財產權評估機構的評估，並在2021年資訊技術應用創新論壇主論壇上正式對外發布。
龍芯架構具有完全自主、技術先進、相容生態三方面特性。
龍芯架構從整個架構的頂層規劃，到各部分的功能定義，再到細節上每條指令的編碼、名稱、含義，在架構上進行自主重新設計，具有充分的自主性。
龍芯架構摒棄了傳統指令系統中部分不適應當前軟硬體設計技術發展趨勢的陳舊內容，吸收了近年來指令系統設計領域諸多先進的技術發展成果。同原有相容指令系統相比，不僅在硬體方面更易於高效能低功耗設計，在軟體方面更易於編譯最佳化和作業系統、虛擬機器的開發。
龍芯架構在設計時充分考慮相容生態需求，融合了各國際主流指令系統的主要功能特性，同時依托龍芯團隊在二進制翻譯方面十餘年的技術積累創新，不僅能夠確保現有龍芯電腦上應用二進位的無損遷移，而且能夠實現多種國際主流指令系統的高效二進位翻譯。
2022年12月，國產龍芯 LoongArch 架構正如火如荼地發展中，已獲得多個業界主流規範、應用的支持。
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