LoongISA

LoongISA（簡稱LISA）是龍芯中科出品的，通過64位元MIPS指令集擴充而來的CPU指令集架構。LoongISA 採用MIPS的指令集格式，包括MIPS64 Release 2全套指令集和MIPS64 Release 5中的部分指令模組，以及其他一系列龍芯中科自主擴充的指令集。LoongISA是龍芯中科的註冊商標。

LoongISA

推出年份	2015年8月18日，​9年前​（2015-08-18）
設計公司	龍芯中科
最新架構版本	2.0
是否開放架構？	否
體系結構類型	暫存器-暫存器，Load-Store
字長/暫存器資料寬度	32位元、64位元
位元組序	小端序
指令編碼長度	固定長度
指令集架構設計策略	精簡指令集（RISC）
擴展指令集	MMI LSX1/2 LASX LEXT1/2/3 LSPW LBT1/2/3 LBTMMU LAMU LVZP
分支預測結構	比較和分支

• 電腦科學主題
• 資訊科技主題

2021年4月15日，龍芯釋出了新指令集架構LoongArch，同年出品了使用該架構的3A5000。此後的龍芯CPU都使用LoongArch，LoongISA進入棄用狀態。

版本

LoongISA 1.0

LoongISA 1.0正式公開於在2015年8月18日的釋出會，和龍芯3A2000、GS464E、Loongnix一起釋出。^[1][2][3][4] LoongISA指令系統在MIPS64架構500多條指令基礎上，在基礎指令、虛擬機器指令、面向X86和ARM的二進制翻譯指令、向量指令和核心態等多個方面增加了近1400條新指令，^[1]其中包括：

• 148條 LoongEXT 指令
• 5條 LoongVZ 指令
• 213條 LoongBT 指令
• 1014條 LoongSIMD 指令

將 MIPS 原本的527條指令，擴充為1907條。^[3]

LoongISA 1.0 里包括 MIPS 部分指令集，其中有 MIPS64 Release 2 全套指令集和 MIPS64 Release 5 中的 MSA 向量指令模組、 DSP 指令模組和 VZ 虛擬化指令模組。

LoongISA 2.0

LoongISA 2.0是隨著龍芯3A/B4000產生的新一代自主指令集，相對於LoongISA 1.0刪去了其中的 MIPS DSP 指令集模組，添加了新的 LoongBT 指令集，且一併添加了新的 LoongSX、LoongASX、LoongEXT3、LoongAMO 等指令集。

指令集列表

LoongISA 指令集組件一覽^[5][6][7]

指令集全稱	指令集簡稱	指令集描述	LoongISA 1.0 GS464E、GS264	LoongISA 2.0 GS464V R2	備註
MIPS部分（MIPS64 R2）[8]
MIPS SIMD Architecture 1.0	MSA 1	MIPS64 可選SIMD模組	有	有
MIPS SIMD Architecture 2.0	MSA 2	MIPS64 可選SIMD模組	無	有
MIPS Virtualization	VZ	MIPS64 可選虛擬化模組	有	有
MIPS DSP	DSP	MIPS64 可選DSP模組	有	無
MIPS Cryptographic	CGP	MIPS64 可選密碼學指令集	無	有
龍芯擴充指令
LoongMMI	MMI	龍芯多媒體擴充指令集	有	有
LoongCAM	LCAMP	硬體尋找表功能指令集	有	有
LoongEXT 1	EXT 1	龍芯通用擴充指令集 I	有	有
LoongEXT 2	EXT 2	龍芯通用擴充指令集 II	有	有
LoongEXT 3	EXT 3	龍芯通用擴充指令集 III	無	有
LoongVZ	LVZP	龍芯虛擬化擴充指令集	有	有
LoongSX 1	LSX 1	龍芯向量擴充指令集 I	無	有
LoongSX 2	LSX 2	龍芯向量擴充指令集 II	無	有
LoongASX	LASX	龍芯進階向量擴充指令集	無	有
LoongSPW	LSPW	龍芯頁表遍歷擴充指令集	無	有
LoongAMO	LAMO	龍芯原子訪存指令集	無	有
LoongBT 1	LBT 1	龍芯二進制翻譯加速擴充指令集 I	有	有
LoongBT 2	LBT 2	龍芯二進制翻譯加速擴充指令集 II	無	有
LoongBT 3	LBT 3	龍芯二進制翻譯加速擴充指令集 III	無	有

指令集

MIPS部分

與MIPS的不同點

浮點標準

更多資訊：IEEE_754

更多資訊：NaN § 浮點數

LoongISA 1.0的浮點遵守IEEE754-1989標準，使用Legacy NaN的QNaN/SNaN定義。但是其MADD指令則按IEEE754-2008的Fused MADD標準實現，與MIPS64 Release2不同。^[9]

LoongISA 2.0則全部遵循IEEE754-2008標準，使用IEEE754-2008規定的NaN 2008的QNaN/SNaN定義，依照MIPS64 Release 5 實現浮點運算單元。

LoongMMI

主條目：LoongMMI

LoongMMI（LoongMultiMedia extensions Instruction）指令集是龍芯多媒體擴充指令集的英文簡稱，用於多媒體加速。

LoongEXT

LoongEXT（簡稱LEXT）是龍芯通用擴充指令集。LoongEXT現在最新版為3.0，按照指令長度分LoongEXT32和LoongEXT64兩種類別。LoongEXT指令集已提交了對gcc社群的支援，^[10]可在編譯中選用此指令集的最佳化選項。

LoongVZ

LoongVZ（簡稱LVZP）是龍芯針對MIPS64 Release 5中的VZ虛擬化模組指令集的擴充，現已在龍芯中科的KVM、QEMU和libvirt庫中有所運用。