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国产CPU性能大盘点 单核性能谁最强

2021/01/03
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最近,龙芯 3A5000 成功流片,飞腾发布了 D2000 和 S2500,兆芯 KH-40000 即将流片,SW3232 流片成功,SW432 正在时序优化和正确性验证中。由于国产 CPU 众多,比较是再所难免的,铁流简单做一个盘点。由于各家 CPU 的核心数不一样,有的 64 核,有的 4 核、8 核,因而铁流就以对用户体验影响最大的单核性能为标尺进行对比。

 

龙芯

 

龙芯最新一代的 CPU 是 3A5000,这款处理器使用 14/16nm 工艺,微结构在 4000 的基础上进行小改,可以视为 3A4000 提升工艺版本。龙芯 3A4000 采用 GCC 编译器,SPEC20006 定点和浮点成绩都在 20 左右(@2G 主频),3A5000 猜测主频在 2.5G 左右,单核性能估算 25 至 28。由于 3A5000 已经完成流片,是成品,而非期货。3A5000 有望在一段时间内成为 XC 市场最好的 CPU。根据龙芯官方的说法,2020 年 2 季度后流片的 CPU 均支持 Loongarch。3A5000 很可能是龙芯第一款支持 Loongarch 的 CPU。

龙芯的桌面 CPU 做的非常不错,但在服务器 CPU 上由于核数较少,暂时落后于国产 X86 和 ARM CPU。龙芯的服务器 CPU 要等 3C5000 了。

申威

SW 由相关单位设计,在超算上非常成功,神威太湖之光曾经多次在 TOP500 上名列第一,即便现在依然位居第三。在超算上取得成功后,SW 开始把服务器作为发力的方向,2019 年会有 SW3231 问世,2020 年 SW3232 已经流片成功,性能基本达到预期,主频在 2.4G 左右,铁流估算 SW3232 单核 25 分以上,SW432 正在时序优化和正确性验证中,可以视为 SW3232 的四核桌面版本。

SW3232 在单核与多核性能上着实不俗,申威用实践证明,独立自主与 CPU 高性能可以兼得,没必要一定依附于 X86 和 ARM,中国人自主定义指令集完全走的通。

飞腾

12 月 29 日,飞腾发布了 D2000 和 S2500。D2000 集成了 8 个 FTC663,主频 2.3-2.6GHz,典型功耗 25W,就主频而言,D2000 相对于 FT-2000/4 是退步的。D2000 其实就是 FT-2000/4 采用境内 14nm 工艺的 8 核版本,S2500 则是 FT-2000/64 的境内 14nm 工艺版本。

根据飞腾的官方介绍,FT-2000/4 集成 4 个 FTC663,16nm 制程,主频 2.6 至 3.0GHz,最大功耗 10W,单核 1GHz 下芯片功耗降为 3.8W。在专业 CPU 性能测试软件 SPEC2006 中,FT-2000/4 全芯片实测整数计算得分 61.1,浮点计算得分 62.5(3Ghz)。

据相关单位测试,2.6G 主频的 FT-2000/4 单核性能大约为 16.5(定点),那么,D2000 的单核性能估算是 14.6(2.3Ghz)至 16.5(2.6Ghz)。

之所以主频退步,铁流猜测是境内 14nm 工艺和台积电工艺有差距,台积电代工主频可以到 2.6 至 3.0GHz,境内晶圆厂只能到 2.3-2.6GHz。类似的 FT2000/64 采用台积电工艺主频可以到 2.4Ghz,而 S2500 采用境内工艺主频只有 2.1Ghz。采用境内工艺的好处是拓宽流片渠道,降低制造环节的安全风险,不过,由于境内晶圆厂在设备、材料等方面对外商有依赖,一旦美国下禁令,D2000 和 S2500 会步麒麟后尘,瞬间绝版。

根据窦强博士的 PPT,飞腾下一代 FTC860 单核性能 SPEC06 提升 50%,大于 25 分。不过,FTC860 还是 PPT,是期货。

兆芯

兆芯最新的 KX6000,把主频做到 2.7G 至 3.0G。根据兆芯公布的 PPT,SPECint2006 有 29 分(ICC 编译器),如果采用 GCC 编译器的话,成绩要打一个折扣,3G 主频下估计 20 分的成绩应该还是有的。KX6000 的单核性能基本达到了老一代 AMD 处理器(推土机、挖掘机)的水平。

据小道消息,KH-40000 对标海光 7 系、5 系、3 系,KH-40000(32 核)spec 2006 可达 1000 分+(ICC),相应的桌面版本 KX7000 在 2021 年流片。KH-40000 和上一代产品都采用 16nm 工艺,新架构单核心 CPU spec 跑分提升 60%。参考 KX6000 单核 20 分的成绩,KH-40000 及其桌面版 KX7000 的单核成绩估算为 25+。

CPU 单核性能汇总

   

KP 因为台积电断供而绝版,就不列入表格了。

从上图可以看出,国产 CPU 单核性能基本都达到了 25 分这道坎,国产 CPU 的进步是显而易见的。

在看到成绩的同时,也要看到差距。就单核性能来说,目前英特尔主流 CPU 普遍在 40 至 50+,追赶之路任重道远。

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飞腾公司致力于飞腾系列国产高性能、低功耗通用计算微处理器的设计研发和产业化推广,同时联合众多国产软硬件生态厂商,提供基于国际主流技术标准、中国自主先进的全国产信息系统整体解决方案,支撑国家信息安全和重要工业安全。

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