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国产CPU单核性能有多强?已达五年前的Core i3一半水平

互联网+ 奇跡の海 2年前 (2017-08-31) 628次浏览 已收录 0个评论 扫描二维码

国产CPU单核性能有多强?已达五年前的Core i3一半水平

中国公司在移动处理器市场上已经有了一席之地,关注国产处理器发展的人应该知道国内现在还有两个痛点,一是先进的半导体制造工艺,国内最先进的还是28nm,比Intel、三星、TSMC要落后两代以上。

第二个遗憾就是高性能处理器了,尽管申威处理器已经帮助太湖之光实现了TOP500第一,但是很多人还是不甘心,非要跟Intel比输赢才算,而且必须要看单核性能。那国产CPU到底是什么水平?科技日报称国产CPU单核性能已经达到了Intel Core i3处理器的一半性能。

国内核高基项目已经开展十多年来的,所谓核高基是指核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品三大产品,在2006年发布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》中,它与载人航天、探月工程等并列为16个重大科技专项。

在这个国家重大科技专项中,CPU处理器无疑是备受瞩目的焦点,原文列举了国产CPU这么多年来取得一些重大突破,包括采用全国产CPU处理器的“神威·太湖之光”超算整机在2016年的第47次和第48次世界超算TOP500排名中位列第一;基于“神威·太湖之光”超级计算机完成的“全球大气非静力云分辨模拟应用”获得2016年度戈登贝尔奖,实现中国这一领域零的突破。“十二五”期间,部分采用国防科技大学“飞腾1500”CPU的“天河二号”超级计算机也曾多次排名世界超算第一。国产CPU单核性能有多强?已达五年前的Core i3一半水平

不过全文吸引我的地方是介绍了国产CPU在性能上的进步,特别是单核性能上,其中提到飞腾、龙芯、申威和兆芯等国产CPU的单核性能从“十二五”初期不到Intel i3CPU的10%分别提升到36.4%、33.3%、25.8%和51.5%。

而其中特别点名的是兆芯公司,这也是为数不多做X86处理器的国内企业,“国产兆芯x86通用处理器的成功自主研发和量产,令国产桌面处理器在性能方面完成了一次跨越式的提升,从“十二五”初期的不足国际整体水准的7%提升到了目前的50%,综合性能体验达到80%。”

从这个报道来看,国产CPU单核性能已经达到了Core i3处理器一半左右的性能,不过这是宣传性的报道,原文并没有提及具体的对比,比如是哪款Core i3处理器,达到51.5%性能的又是哪款国产处理器,不过我们可以来推测一下。

原文说的不足10%性能是十二五初期,而十二五计划是2011-2015年,这个初期大概是2011-2012年,Intel同期的Core i3处理器应该是Sandy Bridge、Ivy Bridge的了,我们降低点难度,就选SNB的Core i3-2100处理器吧。

至于达到SNB Core i3一半性能的处理器基本上只有兆芯的了,因为申威、龙芯、飞腾等处理器使用的不是MIPS就是ARM或者SPARC架构,单核性能跟X86相比有点难,而兆芯的也是X86指令集,官网上列出的最新产品是ZX-C+系列,28nm工艺的四核及八核处理器,不过今年以来他们展示了最新一代的ZX-D处理器,工艺、架构都没多大变化,4核版频率最高还是2GHz,支持AVX 2指令集,支持DDR4内存。

由于兆芯的处理器大部分都活在PPT或者展会上,主要产品也是流向政府采购,所以实际性能很少有人了解,该公司倒是公布过几次,如下图所示:

国产CPU单核性能有多强?已达五年前的Core i3一半水平

官方的宣传图中提到过ZX-D 4核处理器的SPEC2006测试成绩,单任务整数(SPECint_2006)、浮点(Specfp_2006)都在20分多点,多任务整数达到了60多分,浮点也有45分的样子。既然是比单核性能,那就看单核分数吧,特别是整数性能。

在SPEC网站上可以找到多个Core i3-2100处理器的SPEC整数结果,多数都在36-40分,这么一比的话ZX-D性能还真的能达到Core i3一半左右的性能了,不过别忘了ZX-D处理器频率不过2GHz,而Core i3-2100是3.1GHz,换算到同频率的话,兆芯处理器差不多能达到Core i3的三分之二了。

不过SPEC2006的测试很负责,不同的配置跑出来的结果差异很大,包括编译器在内的设置都会有影响。此外兆芯公布的数据是否真实也要打个问号,他们在这方面也不是没有先例,早前在宣传ZX-D处理器时兆芯就用过下面这张图:

国产CPU单核性能有多强?已达五年前的Core i3一半水平

这里跑的是Fritz Chess国际象棋,大家应该很熟悉了,软件支持多线程,所以ZX-C+、ZX-D四核处理器的性能还可以,8核3GHz的ZX-E(这个是16nm工艺的,大概还在流片阶段吧,并没有发布呢),性能跟Skylake架构的Core i5-6600相近了。

不过这个表格因为很多数据并不准确而被人吐槽,后来被官方和谐了。另外,AMD的Raven Ridge APU性能也在这个表格里被曝光了,这时候AMD的Ryzen处理器都没上市呢。

搜罗了一下午的数据,主要就是为了验证这篇新闻中说的国产CPU的单核性能,从有限的结果来看,如果没有夸大数据,那么国产CPU的单核性能还真有可能达到十二五初期的Core i3一半左右的性能,这已经是个很大的进步了。

但是也没什么骄傲的,2017年还没上市的新品性能达到五六年前的处理器的一半水平,这说明差距还是非常大的,兆芯的ZX-C+系列的FC-1080 8核处理器在Sandra中的CPU理论测试中也不过是跟Core i3-2100相近,都在38-40Gflops左右,即便双方频率上有一个是2.0GHz,一个是3.1GHz,但差距就是差距,Intel有先进的制造工艺,国内现在只能依赖TSMC或者国产的28nm,兆芯下一代的ZX-E才能用上16nm,但这个处理器现在还是放卫星状态,具体什么时候上市都是未知数。


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