龙芯2号的研制是在国家863计划计算机软硬件技术主题重点课题和中科院知识创新工程重大项目共同支持下完成的，它采用先进的四发射超标量超流水结构，片内一级指令和数据高速缓存各64KB，片外二级高速缓存最多可达8MB。为了充分发挥流水线的效率，龙芯2号实现了先进的转移猜测、寄存器重命名、动态调度等乱序执行技术，以及非阻塞的高速缓存和取数操作猜测执行等动态存储访问机制。龙芯2号最高频率为500MHz，功耗为3-5瓦，远远低于国外同类芯片，其SPEC CPU2000测试程序的实测性能是1.3GHz的威盛处理器的2-3倍，已达到Pentium III的水平。在短短的22个月时间里，龙芯2号CPU性能比龙芯1号提高了10倍。经专家鉴定，龙芯2号居国内通用CPU研制领先水平。

　　龙芯2号是国内首款64位的高性能通用CPU芯片，支持64位Linux操作系统和X-window视窗系统，与32位的龙芯1号相比，龙芯2号达到了更高的性能，能够流畅地支持视窗系统、桌面办公、网络浏览、DVD播放等应用，因此此款芯片在低成本信息产品方面，具有很强的性能优势。未来龙芯2号将与龙芯1号以及正在研发的龙芯2号增强型一起形成一个分别面向嵌入式应用、桌面应用以及服务器和高性能计算机应用的芯片系列。龙芯2号的主要应用目标是Linux桌面网络终端、低端服务器、网络防火墙、路由器交换机、多媒体网络终端机、无盘工作站等，具有广阔的应用前景。

　　龙芯作为一项高科技成果，技术上的突破仅仅是走向成功的第一步，打造完整的产业链，成为龙芯发展的关键所在。江苏省和苏州市、常熟市政府共投入3000万元，建立“中科梦兰”龙芯产业化基地，这是打造龙芯产业链的重要一步。在信息产业部、国家科技部、中科院和江苏省等政府部门及相关企业的大力支持下，经各方努力，一条以龙芯产业化为目标的高科技产业链已经初步形成。在这条产业链中，中科院计算所注重芯片的核心技术的研发，神州龙芯集成电路公司作为联结研发与产业的纽带，为下游的整机厂商和系统集成商分别提供基于龙芯CPU芯片的IP、芯片与解决方案，而龙芯产业联盟、龙芯开放实验室和龙芯产业化基地等企业单位组成了庞大的龙芯下游伙伴，龙芯产业链的形成为国产CPU产业化步入健康良性发展探索了一种具有中国特色的新型产业化模式。