Loongson CPU Power Modules HT bus FPGA HT IP interface HT bus a 工 processing Protocol c onverting domain Bandwidth matching Processing domain module for important but CPLD function temnporanly domai Crossbar bus indeterminate signals Protoool converting Protocol converting module module 工 HT IP interface ●HT IP interface HT bus on/off sign Chipset I 图2FPGA内部总体架构图 Fig.2 The overall Architecture of FPGA 在龙芯CPU和芯片组适配的过程中，通过本架构可以实现如下功能或优点： 1)一块主板可以适配多款芯片组（同一时间只能实现一款芯片组和CPU互联），不用再为每 种芯片组单独研发一种主板，节省了研发不同主板的例间和成本。 2)通过FPGA的隔离，能有效地屏蔽CPU和心组在HT总线方面的差异，例如协议版本的 不同、信号线差异，甚至HT设计的缺陷。通过PGA补偿龙芯CPU和芯片组的HT总线差异或缺 陷，使两者无缝地连接起来，而不会因为H总线的差异使适配过程半途而废，所以此架构具有很 大的灵活性，节省了时间和成本。 3)无论龙芯CPU还是芯片组在未适配成功前，那些无法确定怎样连接或者处理的信号线通过 FPGA可以实现任意连接或处理，增加了调试的手段，当找出确定的处理方式后，可指导下一版龙 芯CPU、芯片组或者主板的改进。y 4)CPU和芯片组两者的上下渑时序配合通过FPGA编程来灵活的调节时序和时间间隔，可以 实现任意的组合尝试，增强了调试的灵活性。 2龙芯CPU和芯片组适配的实现过程 2.1芯片组的选择 根据龙芯CPU的特点，在理论上推断目前市场上有如下的芯片组可与龙芯CPU进行适配实 验： 1)矽统科SiS)公司的芯片组，北桥芯片型号SiS761GX,南桥芯片型号SiS968: 2)英伟达(NVIDIA)公司的芯片组，型号MCP68: 3)AMD公司的芯片组，北桥芯片型号M690T,南桥芯片型号SB600: 4)AMD公司的芯片组，北桥芯片型号RS780E,南桥芯片型号SB710: 5)AMD公司的芯片组，北桥芯片型号SR5690,南桥芯片型号SP5100。 龙芯CPU和即将要适配的芯片组按照图1的架构设计一块主板试验品，龙芯CPU采用子板的 方式与芯片组主板互联，试验品实物图如图3所示。主板上包含了如上五种芯片组和FPGA,并把 PCIE、USB、控制线等信号线引入到相应的连接器上。 FPGA采用Intel Stratix10GX2800系列（简称GX2800),具体型号为 1SG280HU2F50E2LG。FPGA选型主要从“可编程IO单元”和“可编程逻辑单元”两个方面考虑。 在可编程IO单元方面，龙芯CPU和五种芯片组共有6组HT总线，其中芯片组1和芯片组2的HTLoongson CPU HT bus Power Modules HT IP interface Protocol converting module Bandwidth matching module Crossbar bus Chipset 1 Chipset N HT bus Processing domain for important but temporarily indeterminate signals CPLD function domain FPGA HT bus processing domain HT IP interface Protocol converting module Protocol converting module HT IP interface 图 2 FPGA 内部总体架构图 Fig.2 The overall Architecture of FPGA 在龙芯 CPU 和芯片组适配的过程中，通过本架构可以实现如下功能或优点： 1）一块主板可以适配多款芯片组（同一时间只能实现一款芯片组和 CPU 互联），不用再为每 种芯片组单独研发一种主板，节省了研发不同主板的时间和成本。 2）通过 FPGA 的隔离，能有效地屏蔽 CPU 和芯片组在 HT 总线方面的差异，例如协议版本的 不同、信号线差异，甚至 HT 设计的缺陷。通过 FPGA 补偿龙芯 CPU 和芯片组的 HT 总线差异或缺 陷，使两者无缝地连接起来，而不会因为 HT 总线的差异使适配过程半途而废，所以此架构具有很 大的灵活性，节省了时间和成本。 3）无论龙芯 CPU 还是芯片组在未适配成功前，那些无法确定怎样连接或者处理的信号线通过 FPGA 可以实现任意连接或处理，增加了调试的手段，当找出确定的处理方式后，可指导下一版龙 芯 CPU、芯片组或者主板的改进。 4）CPU 和芯片组两者的上下电时序配合通过 FPGA 编程来灵活的调节时序和时间间隔，可以 实现任意的组合尝试，增强了调试的灵活性。 2 龙芯 CPU 和芯片组适配的实现过程 2.1 芯片组的选择 根据龙芯 CPU 的特点，在理论上推断目前市场上有如下的芯片组可与龙芯 CPU 进行适配实 验： 1）矽统科技(SiS)公司的芯片组，北桥芯片型号 SiS761GX，南桥芯片型号 SiS968； 2）英伟达（NVIDIA）公司的芯片组，型号 MCP68； 3）AMD 公司的芯片组，北桥芯片型号 M690T，南桥芯片型号 SB600； 4）AMD 公司的芯片组，北桥芯片型号 RS780E，南桥芯片型号 SB710； 5）AMD 公司的芯片组，北桥芯片型号 SR5690，南桥芯片型号 SP5100。 龙芯 CPU 和即将要适配的芯片组按照图 1 的架构设计一块主板试验品，龙芯 CPU 采用子板的 方式与芯片组主板互联，试验品实物图如图 3 所示。主板上包含了如上五种芯片组和 FPGA，并把 PCIE、USB、控制线等信号线引入到相应的连接器上。 FPGA 采用 Intel Stratix 10 GX 2800 系列（简称 GX 2800），具体型号为 1SG280HU2F50E2LG。FPGA 选型主要从“可编程 IO 单元”和“可编程逻辑单元”两个方面考虑。 在可编程 IO 单元方面，龙芯 CPU 和五种芯片组共有 6 组 HT 总线，其中芯片组 1 和芯片组 2 的 HT 录用稿件，非最终出版稿