四核八线处理器龙芯3A6000的补丁功能介绍
《龙芯 3A6000 处理器概述》
在当今信息技术高速发展的时代，处理器作为计算机的核心部件，其性能和技术水平直接影响着整个信息产业的发展。龙芯 3A6000 处理器作为国产处理器的代表之一，在研发背景、定位以及在龙芯产品线中的重要性等方面都有着独特的地位。
从研发背景来看，随着国际形势的变化和我国对信息技术自主可控的需求日益增长，发展国产处理器成为国家战略的重要组成部分。龙芯 3A6000 处理器正是在这样的大背景下应运而生。它的研发旨在打破国外技术垄断，实现处理器的自主研发和生产，保障国家信息安全。
龙芯 3A6000 在龙芯产品线中具有重要的定位。它是一款面向桌面和服务器市场的高性能处理器。在性能方面，它相比前代产品有了显著的提升，能够满足日常办公、图形处理、科学计算等多种应用需求。同时，它也注重兼容性和稳定性，能够兼容主流的操作系统和软件，为用户提供良好的使用体验。
在龙芯产品线中，龙芯 3A6000 具有承上启下的重要作用。一方面，它继承了龙芯系列处理器的自主研发理念和技术优势，在架构设计、指令集优化等方面进行了创新和改进。另一方面，它为未来的产品发展奠定了基础，推动龙芯处理器不断向更高性能、更低功耗的方向发展。
从技术特点来看，龙芯 3A6000 采用了先进的微架构设计，具有较高的主频和强大的计算能力。它还支持多种先进的技术，如向量扩展、超线程等，能够进一步提高处理器的性能。此外，龙芯 3A6000 在功耗控制方面也表现出色，能够满足不同应用场景的需求。
总之，龙芯 3A6000 处理器作为国产处理器的重要代表，在研发背景、定位以及在龙芯产品线中的重要性等方面都具有重要意义。它的出现为我国信息技术产业的发展提供了有力的支持，也为实现国家信息安全自主可控做出了贡献。相信在未来，龙芯 3A6000 处理器将在市场上发挥更加重要的作用，为用户带来更加优质的使用体验。
## 补丁功能之初步启用 ClangBuiltLinux
在龙芯 3A6000 处理器的研发过程中，为了提高系统的稳定性和性能，开发团队引入了多项补丁功能。其中一项重要的功能是初步启用 ClangBuiltLinux，这是一个针对 Linux 系统进行编译优化的工具链。ClangBuiltLinux 的引入，旨在利用 Clang 编译器的先进特性，为龙芯 3A6000 提供更加高效和稳定的运行环境。
ClangBuiltLinux 的核心优势在于其对现代编译技术的支持。Clang 编译器以其高性能和对新语言特性的良好支持而闻名，这使得它成为编译 Linux 内核的理想选择。通过使用 Clang，龙芯 3A6000 能够更充分地利用其硬件特性，如向量扩展和超线程技术，从而提升整体性能。
初步启用 ClangBuiltLinux 的另一个重要方面是安全性。Clang 编译器提供了更多的安全特性，如地址空间布局随机化（ASLR）和数据执行保护（DEP），这些特性有助于提高系统的安全性，防止潜在的攻击和漏洞利用。
此外，ClangBuiltLinux 还带来了更好的错误检测和诊断能力。Clang 编译器能够产生更详细的警告和错误信息，帮助开发者更快地定位和修复代码中的问题。这对于龙芯 3A6000 这样的高性能处理器来说尤为重要，因为它们通常需要运行复杂的操作系统和应用程序。
在性能方面，ClangBuiltLinux 通过优化编译过程，减少了编译时间，同时提高了生成的二进制代码的执行效率。这对于需要快速迭代和部署的软件开发团队来说是一个巨大的优势。通过使用 ClangBuiltLinux，龙芯 3A6000 能够更快地将软件更新推向市场，同时确保这些更新的质量和性能。
总的来说，初步启用 ClangBuiltLinux 是龙芯 3A6000 处理器开发过程中的一个重要里程碑。它不仅提高了系统的稳定性和安全性，还为处理器的性能提升提供了坚实的基础。随着龙芯 3A6000 的进一步开发和优化，我们可以期待其在市场上的表现将更加出色。
《补丁功能之向量扩展及超线程》
龙芯 3A6000 处理器在设计上融入了多项创新技术，旨在提升处理器性能和效率。其中，支持向量扩展（包括 128 位 LSX 和 256 位 LASX）以及超线程（SMT）技术是提升处理器性能的关键特性之一。本文将深入探讨这些功能的特点及其对整体性能的提升。
### 向量扩展技术
向量扩展技术，即向量处理单元（VPU）的扩展，是现代处理器中用于加速并行计算的技术。龙芯 3A6000 处理器支持的 LSX（LoongArch SIMD Extension）是一种为 LoongArch 架构量身定制的 128 位向量扩展技术。它通过提供一系列的单指令多数据（SIMD）指令，能够同时对多个数据进行相同操作，极大地提高了数据处理效率，特别是在图像处理、科学计算和多媒体应用中。
当 LSX 被进一步扩展为 256 位 LASX（LoongArch Advanced SIMD Extension）时，单个操作能处理的数据量翻倍，进一步增强了并行处理能力。LASX 扩展了更多的数据类型和操作，包括对更高精度浮点数的支持，这为需要高精度计算的领域如科学模拟和深度学习提供了强大的支持。
### 超线程技术（SMT）
超线程技术（SMT）是另一种提高处理器资源利用率和整体性能的技术。在龙芯 3A6000 处理器中，通过 SMT 技术，单个物理核心可以同时处理两个线程的指令流。这意味着在执行多线程应用时，处理器能够更有效地利用其内部资源，如执行单元和缓存。
SMT 的优势在于它能够在不增加核心数量的情况下，通过提高资源利用率来提升性能。当一个线程因等待内存操作而处于空闲状态时，另一个线程可以继续执行，从而减少了处理器的空闲时间，提高了整体的吞吐量和效率。
### 性能提升分析
结合向量扩展技术和超线程技术，龙芯 3A6000 处理器在性能上实现了显著的提升。向量扩展技术通过并行处理大幅提高了数据密集型应用的执行速度，而 SMT 技术则通过更好地利用处理器资源来提高多线程应用的性能。
在实际应用中，这种提升表现在多方面。例如，在处理视频编码、3D 渲染和数据科学计算等任务时，向量扩展技术可以显著缩短执行时间。同时，SMT 技术使得服务器和工作站等多任务环境下的性能得到增强，允许更多的并发任务高效运行。
### 结论
龙芯 3A6000 处理器通过引入 LSX 和 LASX 向量扩展技术以及超线程技术，显著提升了处理器的性能。这些技术不仅增加了计算的并行度，还提高了处理器内核的利用率，使得处理器在面对复杂和多样化的工作负载时表现出色。随着这些技术的不断优化和应用，龙芯 3A6000 在未来市场中的竞争力将进一步增强，为用户提供更加高效和强大的计算能力。
在探讨龙芯 3A6000 处理器的补丁功能时，除了已经介绍的初步启用 ClangBuiltLinux、向量扩展及超线程之外，还有一系列其他特性同样值得关注。这些特性包括支持包含不同 hints 的 dbar、支持硬件页表遍历器、实现 jump-label、以及支持 Rethook 和 Uprobes。这些补丁功能的引入，不仅增强了处理器的功能性，还提升了其性能和安全性，对处理器的发展具有重要意义。
### 支持包含不同 hints 的 dbar
dbar（Data Barrier）是一种内存屏障指令，用于确保内存操作的顺序和可见性。在多核处理器中，由于乱序执行和缓存的存在，内存操作的顺序可能会被打乱，导致数据一致性问题。通过引入不同的 hints，dbar 允许开发者更精确地控制内存操作的执行顺序，从而提高程序的可靠性和性能。例如，某些 hints 可以指示处理器优先执行某些内存操作，或者确保特定操作在所有核心间可见，这对于实现高效的多线程和并发程序至关重要。
### 支持硬件页表遍历器
硬件页表遍历器是一项重要的安全特性，它允许处理器在硬件级别上快速遍历页表，检测潜在的内存越界或非法访问行为。这种机制可以显著提高操作系统的安全性，因为它能够在恶意软件尝试进行非法内存访问时迅速做出反应。此外，硬件页表遍历器还可以优化虚拟内存管理，提升系统性能。
### 实现 jump-label
Jump-label 是一种用于优化动态链接和运行时特性（如内核模块加载）的技术。通过使用 jump-label，处理器可以在运行时修改代码段，而不需要重新编译或重启系统。这在实现动态内核修补（Kernel Live Patching）等高级功能时非常有用，因为它允许系统管理员在不中断服务的情况下修复安全漏洞或改进性能。
### 支持 Rethook 和 Uprobes
Rethook 和 Uprobes 是两种调试和性能分析工具，它们允许开发者和系统管理员深入理解程序的运行时行为。Rethook 提供了一种机制，可以在运行时动态地插入钩子（hooks）到用户空间程序中，从而监控和控制程序的执行。Uprobes 则允许在特定的用户空间地址设置断点，当程序执行到这些地址时，可以触发自定义的操作。这两种工具的结合使用，为性能调优、错误诊断和安全分析提供了强大的支持。
综上所述，这些补丁功能的引入，不仅增强了龙芯 3A6000 处理器的功能性和性能，还提升了其安全性和可调试性。这些特性使得龙芯 3A6000 在多核处理、安全保护、以及高性能计算等方面具有显著的优势，为其在未来的应用和市场竞争中奠定了坚实的基础。
### 龙芯 3A6000 性能展望
随着龙芯 3A6000 处理器的推出，国产 CPU 在性能上又迈进了一大步。本文将通过对比龙芯 3A6000 与其他同类处理器的性能，探讨其在未来市场中的应用前景。
#### 性能对比分析
**1. **架构与工艺**
- **龙芯 3A6000**：基于 LoongArch 架构设计，采用 12nm 工艺制程，拥有四个高性能核心。
- **Intel i7-11700K**：基于 Intel 的 Rocket Lake 架构，使用 14nm 制程技术，具备八核心十六线程。
- **AMD Ryzen 5 5600X**：基于 Zen 3 架构，采用台积电 7nm 工艺，同样是六核心十二线程配置。
在工艺方面，虽然龙芯 3A6000 相比于 Intel 和 AMD 的最新产品有所落后，但考虑到国内半导体产业链的整体水平以及自研芯片的发展阶段，这样的成果已经非常值得肯定了。从架构角度来看，LoongArch 作为一款全新设计的指令集架构，在安全性、扩展性等方面具有先天优势。
**2. **基准测试表现**
- **单核性能**：根据 Geekbench 等第三方评测平台的数据，龙芯 3A6000 在单线程任务中表现出色，接近甚至略高于同代竞品的平均水平。
- **多核性能**：尽管核心数量不如竞争对手，但由于良好的调度算法和优化策略，龙芯 3A6000 在多线程应用场景下依然能够提供令人满意的处理能力。
- **图形处理**：集成显卡方面，得益于先进的图形处理单元设计，龙芯 3A6000 可以轻松应对日常办公软件及轻度游戏需求。
**3. **功耗与热管理**
相较于国外品牌普遍存在的高功耗问题，龙芯 3A6000 采取了一系列节能措施，如动态频率调整、低功耗待机模式等，使得整机运行更加绿色环保。
#### 应用前景展望
**1. **政府与企业级市场**
凭借卓越的安全性和可靠性，龙芯系列处理器早已成为众多政府部门首选的信息安全解决方案之一。而随着 3A6000 型号的加入，将进一步巩固其在国内关键信息基础设施领域的领先地位。此外，对于追求性价比的企业用户而言，这款新品无疑提供了更多元化的选择空间。
**2. **教育科研领域**
高等教育机构往往需要大量计算资源来支撑复杂的研究项目。龙芯 3A6000 凭借其出色的并行处理能力和开放式的生态系统支持，可以很好地满足此类需求，并有助于培养本土IT人才对国产硬件平台的理解与掌握。
**3. **消费电子市场**
虽然目前个人电脑市场上仍以x86架构为主导，但随着消费者对于信息安全意识的不断提高以及国家政策层面的支持力度加大，未来几年内我们有望看到搭载龙芯处理器的产品逐渐走进千家万户。特别是在一些特定应用场景（如金融终端设备）中，龙芯已展现出明显的优势。
综上所述，龙芯 3A6000 不仅在技术参数上达到了较高水准，更是在安全性、可维护性等多个维度展现了强大竞争力。预计它将在推动我国信息技术自主创新过程中扮演重要角色，并为相关行业带来新的发展机遇。
在当今信息技术高速发展的时代，处理器作为计算机的核心部件，其性能和技术水平直接影响着整个信息产业的发展。龙芯 3A6000 处理器作为国产处理器的代表之一，在研发背景、定位以及在龙芯产品线中的重要性等方面都有着独特的地位。
从研发背景来看，随着国际形势的变化和我国对信息技术自主可控的需求日益增长，发展国产处理器成为国家战略的重要组成部分。龙芯 3A6000 处理器正是在这样的大背景下应运而生。它的研发旨在打破国外技术垄断，实现处理器的自主研发和生产，保障国家信息安全。
龙芯 3A6000 在龙芯产品线中具有重要的定位。它是一款面向桌面和服务器市场的高性能处理器。在性能方面，它相比前代产品有了显著的提升，能够满足日常办公、图形处理、科学计算等多种应用需求。同时，它也注重兼容性和稳定性，能够兼容主流的操作系统和软件，为用户提供良好的使用体验。
在龙芯产品线中，龙芯 3A6000 具有承上启下的重要作用。一方面，它继承了龙芯系列处理器的自主研发理念和技术优势，在架构设计、指令集优化等方面进行了创新和改进。另一方面，它为未来的产品发展奠定了基础，推动龙芯处理器不断向更高性能、更低功耗的方向发展。
从技术特点来看，龙芯 3A6000 采用了先进的微架构设计，具有较高的主频和强大的计算能力。它还支持多种先进的技术，如向量扩展、超线程等，能够进一步提高处理器的性能。此外，龙芯 3A6000 在功耗控制方面也表现出色，能够满足不同应用场景的需求。
总之，龙芯 3A6000 处理器作为国产处理器的重要代表，在研发背景、定位以及在龙芯产品线中的重要性等方面都具有重要意义。它的出现为我国信息技术产业的发展提供了有力的支持，也为实现国家信息安全自主可控做出了贡献。相信在未来，龙芯 3A6000 处理器将在市场上发挥更加重要的作用，为用户带来更加优质的使用体验。
## 补丁功能之初步启用 ClangBuiltLinux
在龙芯 3A6000 处理器的研发过程中，为了提高系统的稳定性和性能，开发团队引入了多项补丁功能。其中一项重要的功能是初步启用 ClangBuiltLinux，这是一个针对 Linux 系统进行编译优化的工具链。ClangBuiltLinux 的引入，旨在利用 Clang 编译器的先进特性，为龙芯 3A6000 提供更加高效和稳定的运行环境。
ClangBuiltLinux 的核心优势在于其对现代编译技术的支持。Clang 编译器以其高性能和对新语言特性的良好支持而闻名，这使得它成为编译 Linux 内核的理想选择。通过使用 Clang，龙芯 3A6000 能够更充分地利用其硬件特性，如向量扩展和超线程技术，从而提升整体性能。
初步启用 ClangBuiltLinux 的另一个重要方面是安全性。Clang 编译器提供了更多的安全特性，如地址空间布局随机化（ASLR）和数据执行保护（DEP），这些特性有助于提高系统的安全性，防止潜在的攻击和漏洞利用。
此外，ClangBuiltLinux 还带来了更好的错误检测和诊断能力。Clang 编译器能够产生更详细的警告和错误信息，帮助开发者更快地定位和修复代码中的问题。这对于龙芯 3A6000 这样的高性能处理器来说尤为重要，因为它们通常需要运行复杂的操作系统和应用程序。
在性能方面，ClangBuiltLinux 通过优化编译过程，减少了编译时间，同时提高了生成的二进制代码的执行效率。这对于需要快速迭代和部署的软件开发团队来说是一个巨大的优势。通过使用 ClangBuiltLinux，龙芯 3A6000 能够更快地将软件更新推向市场，同时确保这些更新的质量和性能。
总的来说，初步启用 ClangBuiltLinux 是龙芯 3A6000 处理器开发过程中的一个重要里程碑。它不仅提高了系统的稳定性和安全性，还为处理器的性能提升提供了坚实的基础。随着龙芯 3A6000 的进一步开发和优化，我们可以期待其在市场上的表现将更加出色。
《补丁功能之向量扩展及超线程》
龙芯 3A6000 处理器在设计上融入了多项创新技术，旨在提升处理器性能和效率。其中，支持向量扩展（包括 128 位 LSX 和 256 位 LASX）以及超线程（SMT）技术是提升处理器性能的关键特性之一。本文将深入探讨这些功能的特点及其对整体性能的提升。
### 向量扩展技术
向量扩展技术，即向量处理单元（VPU）的扩展，是现代处理器中用于加速并行计算的技术。龙芯 3A6000 处理器支持的 LSX（LoongArch SIMD Extension）是一种为 LoongArch 架构量身定制的 128 位向量扩展技术。它通过提供一系列的单指令多数据（SIMD）指令，能够同时对多个数据进行相同操作，极大地提高了数据处理效率，特别是在图像处理、科学计算和多媒体应用中。
当 LSX 被进一步扩展为 256 位 LASX（LoongArch Advanced SIMD Extension）时，单个操作能处理的数据量翻倍，进一步增强了并行处理能力。LASX 扩展了更多的数据类型和操作，包括对更高精度浮点数的支持，这为需要高精度计算的领域如科学模拟和深度学习提供了强大的支持。
### 超线程技术（SMT）
超线程技术（SMT）是另一种提高处理器资源利用率和整体性能的技术。在龙芯 3A6000 处理器中，通过 SMT 技术，单个物理核心可以同时处理两个线程的指令流。这意味着在执行多线程应用时，处理器能够更有效地利用其内部资源，如执行单元和缓存。
SMT 的优势在于它能够在不增加核心数量的情况下，通过提高资源利用率来提升性能。当一个线程因等待内存操作而处于空闲状态时，另一个线程可以继续执行，从而减少了处理器的空闲时间，提高了整体的吞吐量和效率。
### 性能提升分析
结合向量扩展技术和超线程技术，龙芯 3A6000 处理器在性能上实现了显著的提升。向量扩展技术通过并行处理大幅提高了数据密集型应用的执行速度，而 SMT 技术则通过更好地利用处理器资源来提高多线程应用的性能。
在实际应用中，这种提升表现在多方面。例如，在处理视频编码、3D 渲染和数据科学计算等任务时，向量扩展技术可以显著缩短执行时间。同时，SMT 技术使得服务器和工作站等多任务环境下的性能得到增强，允许更多的并发任务高效运行。
### 结论
龙芯 3A6000 处理器通过引入 LSX 和 LASX 向量扩展技术以及超线程技术，显著提升了处理器的性能。这些技术不仅增加了计算的并行度，还提高了处理器内核的利用率，使得处理器在面对复杂和多样化的工作负载时表现出色。随着这些技术的不断优化和应用，龙芯 3A6000 在未来市场中的竞争力将进一步增强，为用户提供更加高效和强大的计算能力。
在探讨龙芯 3A6000 处理器的补丁功能时，除了已经介绍的初步启用 ClangBuiltLinux、向量扩展及超线程之外，还有一系列其他特性同样值得关注。这些特性包括支持包含不同 hints 的 dbar、支持硬件页表遍历器、实现 jump-label、以及支持 Rethook 和 Uprobes。这些补丁功能的引入，不仅增强了处理器的功能性，还提升了其性能和安全性，对处理器的发展具有重要意义。
### 支持包含不同 hints 的 dbar
dbar（Data Barrier）是一种内存屏障指令，用于确保内存操作的顺序和可见性。在多核处理器中，由于乱序执行和缓存的存在，内存操作的顺序可能会被打乱，导致数据一致性问题。通过引入不同的 hints，dbar 允许开发者更精确地控制内存操作的执行顺序，从而提高程序的可靠性和性能。例如，某些 hints 可以指示处理器优先执行某些内存操作，或者确保特定操作在所有核心间可见，这对于实现高效的多线程和并发程序至关重要。
### 支持硬件页表遍历器
硬件页表遍历器是一项重要的安全特性，它允许处理器在硬件级别上快速遍历页表，检测潜在的内存越界或非法访问行为。这种机制可以显著提高操作系统的安全性，因为它能够在恶意软件尝试进行非法内存访问时迅速做出反应。此外，硬件页表遍历器还可以优化虚拟内存管理，提升系统性能。
### 实现 jump-label
Jump-label 是一种用于优化动态链接和运行时特性（如内核模块加载）的技术。通过使用 jump-label，处理器可以在运行时修改代码段，而不需要重新编译或重启系统。这在实现动态内核修补（Kernel Live Patching）等高级功能时非常有用，因为它允许系统管理员在不中断服务的情况下修复安全漏洞或改进性能。
### 支持 Rethook 和 Uprobes
Rethook 和 Uprobes 是两种调试和性能分析工具，它们允许开发者和系统管理员深入理解程序的运行时行为。Rethook 提供了一种机制，可以在运行时动态地插入钩子（hooks）到用户空间程序中，从而监控和控制程序的执行。Uprobes 则允许在特定的用户空间地址设置断点，当程序执行到这些地址时，可以触发自定义的操作。这两种工具的结合使用，为性能调优、错误诊断和安全分析提供了强大的支持。
综上所述，这些补丁功能的引入，不仅增强了龙芯 3A6000 处理器的功能性和性能，还提升了其安全性和可调试性。这些特性使得龙芯 3A6000 在多核处理、安全保护、以及高性能计算等方面具有显著的优势，为其在未来的应用和市场竞争中奠定了坚实的基础。
### 龙芯 3A6000 性能展望
随着龙芯 3A6000 处理器的推出，国产 CPU 在性能上又迈进了一大步。本文将通过对比龙芯 3A6000 与其他同类处理器的性能，探讨其在未来市场中的应用前景。
#### 性能对比分析
**1. **架构与工艺**
- **龙芯 3A6000**：基于 LoongArch 架构设计，采用 12nm 工艺制程，拥有四个高性能核心。
- **Intel i7-11700K**：基于 Intel 的 Rocket Lake 架构，使用 14nm 制程技术，具备八核心十六线程。
- **AMD Ryzen 5 5600X**：基于 Zen 3 架构，采用台积电 7nm 工艺，同样是六核心十二线程配置。
在工艺方面，虽然龙芯 3A6000 相比于 Intel 和 AMD 的最新产品有所落后，但考虑到国内半导体产业链的整体水平以及自研芯片的发展阶段，这样的成果已经非常值得肯定了。从架构角度来看，LoongArch 作为一款全新设计的指令集架构，在安全性、扩展性等方面具有先天优势。
**2. **基准测试表现**
- **单核性能**：根据 Geekbench 等第三方评测平台的数据，龙芯 3A6000 在单线程任务中表现出色，接近甚至略高于同代竞品的平均水平。
- **多核性能**：尽管核心数量不如竞争对手，但由于良好的调度算法和优化策略，龙芯 3A6000 在多线程应用场景下依然能够提供令人满意的处理能力。
- **图形处理**：集成显卡方面，得益于先进的图形处理单元设计，龙芯 3A6000 可以轻松应对日常办公软件及轻度游戏需求。
**3. **功耗与热管理**
相较于国外品牌普遍存在的高功耗问题，龙芯 3A6000 采取了一系列节能措施，如动态频率调整、低功耗待机模式等，使得整机运行更加绿色环保。
#### 应用前景展望
**1. **政府与企业级市场**
凭借卓越的安全性和可靠性，龙芯系列处理器早已成为众多政府部门首选的信息安全解决方案之一。而随着 3A6000 型号的加入，将进一步巩固其在国内关键信息基础设施领域的领先地位。此外，对于追求性价比的企业用户而言，这款新品无疑提供了更多元化的选择空间。
**2. **教育科研领域**
高等教育机构往往需要大量计算资源来支撑复杂的研究项目。龙芯 3A6000 凭借其出色的并行处理能力和开放式的生态系统支持，可以很好地满足此类需求，并有助于培养本土IT人才对国产硬件平台的理解与掌握。
**3. **消费电子市场**
虽然目前个人电脑市场上仍以x86架构为主导，但随着消费者对于信息安全意识的不断提高以及国家政策层面的支持力度加大，未来几年内我们有望看到搭载龙芯处理器的产品逐渐走进千家万户。特别是在一些特定应用场景（如金融终端设备）中，龙芯已展现出明显的优势。
综上所述，龙芯 3A6000 不仅在技术参数上达到了较高水准，更是在安全性、可维护性等多个维度展现了强大竞争力。预计它将在推动我国信息技术自主创新过程中扮演重要角色，并为相关行业带来新的发展机遇。
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