國產(chǎn)處理器現(xiàn)在的水平水平剖析

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1、談到''中國芯〃，很多人第一個(gè)反應(yīng)就會(huì)是龍芯。自2000年開始研發(fā)到現(xiàn)在，龍芯已經(jīng)有十五年的歷史。雖然媒體不時(shí)會(huì)報(bào)道一些關(guān)于龍芯的消息，但由于市面上難以見到實(shí)物，外界對(duì)它的了解實(shí)在少得可憐。從立項(xiàng)開始，龍芯的研發(fā)單位中科院計(jì)算所就立志要做到世界一流水平的CPU；那么在2015年的今天，他們的產(chǎn)品究竟達(dá)到了什么水平呢？我們先了解一些背景知識(shí)：龍芯是中科院計(jì)算所龍芯項(xiàng)目組研發(fā)，兼容MIPS指令集，具備完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的CPU系列。龍芯分1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)三大產(chǎn)品線，分別對(duì)應(yīng)超低功耗嵌入式芯片、低功耗SoC與主流PC、服務(wù)器CPU兒

2、大H標(biāo)市場(chǎng)。1=1前代表龍芯最強(qiáng)水平的型號(hào)是龍芯3B-1500CPU,有8個(gè)核心，32nm制造工藝,主頻1.2GHZ；其次是四核心的龍芯3A1.2GHZo因?yàn)槭褂玫腗IPS指令集與主流的x86、ARM不同，龍芯平臺(tái)無法直接運(yùn)行大多數(shù)常見的性能測(cè)試集；加上產(chǎn)品沒有大量上市、用戶稀少等原因，媒體、評(píng)測(cè)機(jī)構(gòu)不太容易了解它的實(shí)際性能表現(xiàn)。所幸計(jì)算所公開了一些內(nèi)部性能測(cè)試數(shù)據(jù)，我們得以從中分析龍芯的實(shí)力。計(jì)算所使用的測(cè)試軟件是專業(yè)領(lǐng)域常用的跨平臺(tái)測(cè)試集SPECCPU2000。很多主流CPU都有SPEC跑分成績(jī)可查，為我們的對(duì)比帶來了便

3、利。首先我們來看看SPEC.int測(cè)試。這項(xiàng)測(cè)試考察CPU的單線程整數(shù)運(yùn)算能力，關(guān)系到一般用戶常用應(yīng)用的性能表現(xiàn)。參與對(duì)比的是龍芯3B-15001?2GHZ、AppleA81?4GHZ、ARMCortexA571?7GHZ和工ritelCorei747704GHZoSPECJnt測(cè)試龍芯38CORTEXA57APPLEA8■分?jǐn)?shù)殖麻血好CORE174770龍芯的表現(xiàn)相當(dāng)凄慘，成績(jī)只有A57的一半多點(diǎn)。換句話說在常見的單線程整數(shù)應(yīng)用中，主流旗艦手機(jī)都可以輕松秒殺龍芯3Bo接著是多線程測(cè)試SPEC.intrateo計(jì)算所只提供了

4、四核心版本的龍芯3A的多核測(cè)試分?jǐn)?shù)，我們找到了一款老版四核i79653.2G的成績(jī)來做比較。SPECintrate測(cè)試龍芯3A■分?jǐn)?shù)也髙越好CORE17965Core17965的主頻不到龍芯3A的3倍，但是多線程整數(shù)性能是后者7倍多?，F(xiàn)在主流的新一代Core系列CPU的性能更強(qiáng)，可見龍芯的差距多大。就算8核心的龍芯3B的性能達(dá)到3A的兩倍，也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及主流的PCCPUoSPEC測(cè)試離我們普通用戶還是比較遠(yuǎn)，而且這種測(cè)試中CPU廠-商可以手動(dòng)調(diào)節(jié)測(cè)試代碼來優(yōu)化性能，類似的優(yōu)化手段卻不一定能對(duì)主流應(yīng)用生效。在計(jì)算所的一篇論文中我們

5、找到了龍芯3A運(yùn)行常見的JS測(cè)試Sunspider的成績(jī)，來看看它和主流設(shè)備差距多大：Sunspider測(cè)試3700龍若3AAPPLEA8■時(shí)何毎低越好結(jié)果十分驚人：龍芯的性能只有iPhone6使用的A8芯片的十分之一不到。光談性能是不夠的，芯片的功耗也是一項(xiàng)重要指標(biāo)。計(jì)算所給出了一項(xiàng)數(shù)據(jù)：8核心、32nmI藝的龍芯3B典型功耗約30w。相比其孱弱的性能，30w的功率實(shí)在顯得太高了?，F(xiàn)在的龍芯是什么能耐，想必諸位己經(jīng)心里有數(shù)了。面向服務(wù)器開發(fā)的龍芯3B實(shí)際表現(xiàn)還不如主流手機(jī)，這就是計(jì)算所面對(duì)的殘酷現(xiàn)實(shí)。目前的龍芯產(chǎn)品在主流市

6、場(chǎng)可以說毫無競(jìng)爭(zhēng)力，所謂取代進(jìn)口芯片更是癡心妄想。所幸龍芯的研發(fā)單位已經(jīng)意識(shí)到了自家產(chǎn)品與對(duì)手的巨大差距，并在努力追趕。根據(jù)計(jì)算所的公開信息，性能提升數(shù)倍的下一代龍芯最快將于年底面世，預(yù)計(jì)至少達(dá)到AMD的技術(shù)水平。如果計(jì)劃能按時(shí)完成,基于龍芯核心的PC就可以滿足黨政機(jī)關(guān)的基本辦公需求，開始在［敏感詞］單位大面積推廣。這對(duì)龍芯來說是非常誘人的前景。當(dāng)然，未來龍芯能做出什么成績(jī)完全取決于他們有多強(qiáng)的實(shí)力。過去龍芯項(xiàng)目組總是喜歡吹牛、好高鷲遠(yuǎn)，結(jié)果實(shí)際產(chǎn)品表現(xiàn)極差，惹人笑話。如果計(jì)算所扔掉不切實(shí)際的幻想，踏實(shí)做事，龍芯還是可以在市

7、場(chǎng)上分一杯羹的；否則它只會(huì)像過去那些失敗的國產(chǎn)品牌-?樣走入歷史被人遺忘，后人提起來也不過是茶余飯后的談資罷了。眾所周知，集成屯路是我國信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心領(lǐng)域，而CPU（中央處理器）則是集成電路屮的核心元器件。目前國家對(duì)信息安全有著迫切的形勢(shì)要求，如果沒有CPU的國產(chǎn)化與自主化，國家安全將無從談起。最近一年多來，國產(chǎn)CPU發(fā)展亂象從生，屮國芯目前究竟發(fā)展如何，本文將為大家揭開國產(chǎn)CPU的面紗，探討國產(chǎn)CPU的自主可控Z路。一說起國產(chǎn)CPU,大家自然會(huì)想到“龍芯”?！褒埿尽笔侵袊茖W(xué)院計(jì)算所自主研發(fā)的通用CPU,是我國第一款高

8、性能通用CPU,目前龍芯已經(jīng)發(fā)展到第三代產(chǎn)品“龍芯3號(hào)”，采用MIPS64位指令集，具備八個(gè)處理器核心，主頻1.2GHz,龍芯系列CPU在處理器設(shè)計(jì)上具備核心自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。除“龍芯”夕卜，國產(chǎn)“飛騰”“申威”系列處理器等也是國產(chǎn)CPU的代表,其中“飛騰”是國防科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院開發(fā)的銀河飛