國產CPU大戰：龍芯憑什麼第一！

2021-01-23

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龍芯中科近日宣布，龍芯3A3000四核處理器晶片成功完成流片，並通過了系統測試。

龍芯3A3000基於龍芯3A2000設計，進行了結構上的少量改進，比如增加處理器核關鍵隊列項數、擴充片上私有/共享緩存容量等，在新工藝下，晶片頻率有所提升，實測主頻突破1.5GHz，訪存接口滿足DDR3-1600規格，整體性能得以大幅提高。

同時還加入了晶片襯底偏壓的調節支持，更好地在性能與功耗的矛盾間平衡，拓寬了晶片的適用面。

另外，繼續維持了晶片封裝管腳的向前兼容性，可直接替換下原龍芯3A1000/3A2000晶片，升級BIOS和內核，即可獲取更佳的用戶體驗提升。

根據現有的測試結果，龍芯3A3000達到了預定的設計性能目標。

綜合計算性能方面，1.5GHz主頻下，GCC編譯的SPEC CPU2006定點和浮點單核分值分別超過11分和10分；訪存性能方面，Steam分值超過13GBps。

那麼，龍芯3A3000性能到底如何呢，又有什麼意義呢？

我們先用申威、飛騰ARM、以及VIA與大陸的合資公司的四核桌面晶片做比較。

由於桌面晶片更加注重單線程性能——單核性能是基礎，很多程序都依賴單進程的處理速度，如果單核性能上不去，核心數再多也沒用，這也是AMD六核、八核晶片打不贏Intel 四核晶片的原因。

另外，對於桌面晶片來說，日常使用中更加倚重定點性能。

因此，在這裡我們以單線程實際測試的定點成績做比較。

在編譯器為GCC的情況下，龍芯3A3000在1.5G主頻下的SPEC2006定點成績為11分，飛騰1500A在1.8G主頻的定點成績為10分。

VIA在大陸的合資公司其產品ZX-A和ZX-C的定點成績為8—10分。

由於申威沒有SPEC2006的成績，只有SPEC2000的成績，在編譯器為SWCC的情況下，申威411的SPEC2000成績為定點1000 ，浮點1500 ，而龍芯3A3000在使用GCC編譯器的情況下，定點成績超過1100 ，浮點成績超過1700 ，如果使用龍芯自己的LCC編譯器，定點成績還至少能提升15%，浮點成績至少能提升30%。

很顯然，就以SPEC2006和SEPC2000的測試成績而言，在現有的自主研發和技術引進的四核桌面晶片中，龍芯3A3000是性能最強的。

值得關注都是，這還是在龍芯主頻處於劣勢情況下取得的成績，飛騰1500A(這裡說明一下，飛騰1500A量產版的主頻也是1.5G，1.8G、2G主頻的晶片都是個別篩出來做測試的)、申威411、ZX-C的主頻都比龍芯3A3000要高，這一方面說明龍芯在後端設計上還有待提升，另一方面也體現出龍芯在前端設計上的深厚實力，充分體現出龍芯新一代微結構GS464E的強悍。

誠然，由於目前申威421和飛騰採用FTC661的四核晶片還沒有產品，因此就不將申威和飛騰這兩款產品與龍芯3A3000做比較了。

接下來我們將3A3000與Intel的CPU做比較。

在編譯器為GCC5.2的情況下，Intel I5 4460在3.2G主頻下SPEC2006的定點成績為32分;在編譯器為GCC4.4.7的情況下，龍芯3A3000在1.5G主頻下的定點成績為11分。

差距在哪裡呢？主要是在主頻上，其次在微結構。

龍芯3A3000的主頻只有1.5G，而Intel I5 4460的主頻達3.2G，而且如果需要的話，還能睿頻到3.4G，很顯然，在主頻上龍芯3A3000隻有Intel I5 4460的一半不到。

總結

龍芯3A3000在現有的國產四核桌面CPU中(包括自主研發的CPU和馬甲CPU)裸CPU性能最好的。

單線程的定點成績大約為Intel i5-4460的三分之一，和Intel這樣的巨頭依舊有不小的差距。

－ 3A3000的意義

龍芯3A3000雖然僅僅是龍芯研製的幾十款CPU中的一款，但卻有著不一般的意義。

「十一五」開始的自主信息化應用試點發現第一代自主CPU通用處理性能不夠和存在軟體生態問題後，國內CPU研製單位均展開了第二代CPU的研發，並衍生出三條不同的技術路線。

一是獨立自主路線技術路線，代表為龍芯和申威。

第二條路是依附於ARM的技術路線，是購買ARM的IP授權，設計自己的SOC，典型代表是華為海思和展訊。

第三條技術路線是完全依賴於境外技術買辦路線，兆芯的ZX-A就是VIA NANO的馬甲，宏芯的CP1就是IBM Power8的馬甲，其本質是中國大陸掏錢請別人干，目前主要是把國外/境外已有的現成設計直接拿過來換成中國的品牌，這種技術路線的典型代表是兆芯、宏芯。

龍芯3A3000的流片成功，標誌著我國自主研發的高性能微處理器晶片，可以超越目前引進的同類晶片性能。