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2020年，龍芯中科基于二十年的CPU研制和生態建設積累推出了龍架構（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。

龍架構具有較好的自主性、先進性與兼容性。

龍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。

龍架構摒棄了傳統指令系統中部分不適應當前軟硬件設計技術發展趨勢的陳舊內容，吸納了近年來指令系統設計領域諸多先進的技術發展成果。同原有兼容指令系統相比，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化和操作系統、虛擬機的開發。

龍架構在設計時充分考慮兼容生態需求，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余年的技術積累創新，能夠實現多種國際主流指令系統的高效二進制翻譯。龍芯中科從 2020 年起新研的 CPU 均支持LoongArch?。

龍架構已得到國際開源軟件界廣泛認可與支持，正成為與X86/ARM并列的頂層開源生態系統。已向GNU組織申請到ELF Machine編號（258號），并獲得Linux、Binutils、GDB、.NET、GCC、LLVM、Go、Chromium/V8、Mozilla / SpiderMonkey、Javascript、FFmpeg、libyuv、libvpx、OpenH264、SRS等音視頻類軟件社區、UEFI（UEFI規范、ACPI規范）以及國內龍蜥開源社區、歐拉openEuler開源社區的支持。

指令系統是軟件生態的起點，只有從指令系統的根源上實現自主，才能打破軟件生態發展受制于人的鎖鏈。龍架構的推出，是龍芯中科長期堅持自主研發理念的重要成果體現，是全面轉向生態建設歷史關頭的重大技術跨越。