推荐序

改革开放以来，我国信息产业主要建立在西方主导的两个信息技术体系之上。一个是x86体系，主要代表是Intel的CPU和微软的操作系统组合；另一个是ARM体系，主要代表是ARM的CPU和Android操作系统的组合。我国信息产业的根本出路是摆脱传统生产力的发展路径，构建独立于x86架构和ARM架构的新型信息技术体系与产业生态。其中，人才生态是自主信息技术体系和产业生态的根本。在我国的信息化教育中，应培养中小学生从Windows平台转移到国产教育平台。高职院校计算机专业主要基于国外技术平台教学生如何“用”计算机，不教学生怎么造计算机。这一现象也应该改变，培养计算机专业学生的立足点应该从如何“用计算机”向如何“造计算机”转移。

深圳职业技术大学的师生基于“百芯计划”开发的丽湖霸下BX2400 SoC正是上述理念的生动写照。作为龙芯中科技术股份有限公司向中国高校开放的LoongArch（龙芯架构）芯片实现资料的首批实践成果，丽湖霸下BX2400的诞生不仅展现了教学投片的技术可行性，还印证了产学研协同创新的巨大潜力。近年来，国内百余所高校基于LoongArch开展教学实践，从指令集理论到投片验证的全流程探索，让芯片设计从实验室走向产业的需求场景。这标志着中国集成电路教育正从“跟随式学习”迈向“自主创新培养”的新阶段。

本书基于LoongArch探讨芯片设计过程，对我国自主信息技术体系和产业生态建设的人才培养具有重要意义。本书以“全流程工程实践”为主线，系统梳理了LoongArch SoC设计的完整技术路径。

本书具有如下特色。

● 在架构方面，深度剖析LoongArch指令集的底层逻辑与特权机制。

● 在工具链方面，基于龙芯中科技术股份有限公司开放的IP核、工艺库及验证平台，提供标准化工程模板。

● 在案例方面，以丽湖霸下BX2400的时序收敛为切入点，演示教学资源约束下的投片实现。

本书在如下方面不断融合。

● 理论与实践：提供原理阐述与代码实现，同步提供测试向量与验证环境。

● 基础与进阶：覆盖指令集基础到时钟树综合、寄生参数提取等高阶内容。

● 自主与开放：以LoongArch为核心，兼容主流EDA工具链，满足多样化教学需求。

本书基于工业级流程进行讲述，可确保教学成果与产业需求无缝衔接；通过模块化案例拆分与标准化约束模板，降低实践门槛，提升工程训练效率。

本书聚焦“可落地、可复用、可扩展”的教学目标。通过系统学习本书，读者将掌握：

● LoongArch指令集的硬件实现方法；

● 基于标准单元库的SoC设计全流程；

● 工业级EDA工具链的协同使用方法；

● 芯片开发中的关键工程优化技巧。

期待本书能成为高校师生探索自主芯片设计的实用指南，助力更多青年学子在真实工程场景中成长，为中国集成电路行业的人才储备与技术突破持续注入动能。

胡伟武
2025年3月14日 /P7Pczro5KGqyt1es9JunGrqviaWHe3tXSeMzTsE+ASsDpTv9jDmlhozFzWxYzI5