国产16nm兆芯X86处理器测试:与顶级CPU仍有10倍差距(附评论与原文解析)
国产处理器何时能够达到世界领先水平?这个问题几乎是每一个关心国产半导体的人都在期待的,尤其是国产的X86处理器,在这方面国内主要有两家公司在做,一个是海光,授权自AMD Zen处理器,另一个是上海兆芯,授权自VIA,但已经开始自研架构。
兆芯最新的处理器是开先KX-6000系列,使用的是16nm工艺,核心采用超标量、多发射、乱序执行架构设计,兼容最新的SSE4.2/AVX x86指令集、SM3/SM4加速指令,支持64位系统、CPU硬件虚拟化技术,同时支持SM3/SM4国密算法,最多八个核心,频率最高可达3GHz,号称是国内首款达到3GHz频率的处理器。
KX-6000系列从2018年就开始说上市,不过这款处理器拖到了去年6月份才正式发布,最近才开始有实物——国产主板品牌深圳芯杰英(Cjoyin)开发出了一款搭载兆芯开先KX-U6780A的主板“C1888”,面向高端PC市场,全款预售价约为4300元,不过开先KX-U6780A的实际频率还不到3GHz,这款型号频率最高2.7GHz。

那开先KX-U6780A性能到底如何?原来自媒体二斤自制此前已经发布过开先KX-U6780A处理器的测试了,最近他们的视频在国外也火了,来简单看下开先KX-U6780A这款国产CPU之光的性能水平吧。

从图片来看,开先KX-U6780A的核心面积不大,不过没有实际指标,看不出来具体多大,猜测应该会在100mm2以内。

先KX-U6780A的CPU-Z截图,8核8线程,L1数据缓存32KB、L1指令缓存32KB,L2缓存4MB(4核心共享4MB 总计8MB),但没有L3缓存,这样可以减少设计难度、降低核心面积,不过L3缓存对性能提升还是很重要的,缺少L3缓存意味着性能会受到限制。
其他方面,CPU-Z识别出来的电压只有1.055V,而TDP是70W,这个不算低了,毕竟频率只有2.7GHz。
二斤视频的开先KX-U6780A性能测试对比的主要是兆芯上代的ZX-C4580,后者实际上是基于VIA NANO系列处理器改进的,本身就是一款低功耗低性能的处理器,性能其实早就落伍了。



他们主要跑了三个测试,分别是CINBENCH R20、CPU-Z及国际象棋,结果不单独说了,跟ZX-C4580对比的话绝对是完胜,性能提升100-200%都是正常的。

虽然二斤视频里没有横向对比其他处理器,不过Hardwareluxx网站汇总了CINBENCH R20的得分,跟其他AMD、Intel的处理器做了对比——开先KX-U6780A的多核845分性能接近AMD的Athlon 3000G,后者是一款14nm Zen架构、2核4线程、频率3.5GHz的处理器。
实际上,从CPU-Z的单核性能测试来看,开先KX-U6780A的单核171分的水平也只相当于Intel的酷睿i9-9900K的1/3左右。
如果与最顶级的锐龙9 3950X处理器相比,那么开先KX-U6780A的性能大概不到后者的1/10,差距是非常大的,但是这样对比其实也不公平,后者是16核32线程、4.7GHz频率,而且有AMD数十年的X86设计经验,兆芯成立不过数年时间,国内做X86的水平还是起步阶段。

最后要说的是,国产X86处理器虽然跟顶级CPU相比还很弱鸡,但是可用性已经大大提升了,二斤视频里对比了游戏性能,他们用的显卡是RTX 2060 Super,兆芯ZX-C4580在720p下跑游戏都卡顿的不像样,而开先KX-U6780A可以达到60fps,最少也有45fps,这个性能依然无法跟AMD、Intel顶级处理器相比,但是至少能保证可用了。
总之,国产X86处理器,任重道远,指望几年时间里就超过别人数十年的积累是不现实的,关键是国产CPU要争气,进步幅度要比别人更快才行。

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以下是个人观点:
不难发现,本文基于@二斤啦啦啦啦 的视频生成。
二斤也是黄健的老相好了,过去就因为PCLE的事相爱相杀了很多年,最近这事好像有定论了,老黄结婚了,新娘不是二斤。
至于这位二斤雀食专业水平害有待提高,但是相比纯上班领工资的那种通稿比还是强点有限的。
比如她居然知道和C4580对比跑分得出提升超过200%的结论,这是很出人意料的。
因为兆芯KX6000和C4580之间其实是隔了一代的,而且其实还有其他的问题。
我们看图说话:

首先兆芯的KX6000其实时至今日依然没停产。不仅没停产甚至还上新了。我们相信这个官网上多出来的支持SM2和DDR4 3200的型号就是基于HLMC国产16nm工艺的国产工艺版本。

所以时隔多年倒是还真就应了当年发布会PPT上的DDR4 3200的表述。虽然时间隔的多少有点长了,但是最后还是做到了。

至于C4580,咱也不知道二斤是怎么搞到的实物,因为这东西在兆芯C+的产品里面也属于是边角料。现在搁鱼上也是相当不好买有钱都不知道上哪弄的这么一个水平。
因为兆芯C系列也好C+系列也好其实由于VIA提供的半成品架构本身设计的核心面积小的甚至让人认不出来这是CPU,所以低DIESIZE带来的就是良率高的吓人。四核CPU里面甚至没有屏蔽核心的三核/双核产品,而官网上标称主频较低的型号也是实际上产量基本没有的存在,因为绝大多数的CPU生产出来都可以稳定运行在2.0G的频率上,VIA那边甚至只有一款C4650就是2.0G的无SM3 SM4支持版本。
顺带一提的是HLMC国产工艺版本的C4910随便就能上2.33G的频率,这说明这个架构本身还是有继续提频的潜力的。

而且兆芯在17年发布过KX5000全自研IP的自研架构CPU,虽然并未完全集成低速IO有点半成品的意思但是本质上这款U才是KX6000的上代产品。
所以二斤那个视频拿兆芯KX6000对比两代以前的边角料核心得出提升大于200%的结论,就算垃圾佬知道龙芯之类的也干了但是还是想说你是个会比较的。
咱自己做测评是指定不敢这么比的,被人发现之后指定会被人说收钱了。
各位明白这个对比的意思就行。
至于本文的作者似乎对兆芯产品线的了解还算比较充足,至少知道张江是基于VIA的CNR半成品架构改进,KX6000是自研架构,说明相比之前连I3 3770是不是低压U都整不明白的通稿还是有点东西的。
但是后面的对比R20跑分算性能得出结论只有AMD双核锐龙水平多少就有点幽默了。
兆芯KX6000八核U的象棋CPUz就是英特尔酷睿四核水平,四核边角料就是I5 560M的水平,这个分图吧是承认的。
至于什么跑R20只有AMD双核水平这就很可能和软件优化有关了,之前咱也提到过兆芯祖传的centaurhauls的CPUID得不到太多软件的优化。

至于KX6000是3950X的十分之一性能这个事咱倒是觉得有可能是真的,考虑到6780A的CPUz 170164基准跑分也就是1444的水平,3950X这个11267分倒是真差不多有10倍的差距。
实际上只看CPUz的跑分的话在图吧并不是特别严谨。

看象棋跑分就基本能反映真实算力了。3950X虽然是16C32T爆了象棋的最大线程数了,但是其实可以通过关闭超线程得到全核的跑分。这里没关闭超线程的跑分大约是63倍,而6780A的象棋跑分是20-22倍。换言之从象棋跑分来看KX6000的算力应该在3950X的四分之一到六分之一左右,这么考虑是比较合理的。因为超线程的逻辑核心毕竟和多出来相同的物理核心没法比。

这里咱找到了AMD Ryzen 7 3800X的象棋跑分,发现害真就有60多倍。考虑到3800X正好是8C16T,那么3950X的性能应该最多也就是KX6000的6倍左右,还是达不到10倍的差距的。
KX6000的实际性能就像当时的大部分测评说的一样是一款对标英特尔牙膏架构四核U的水平,往高了说是I5 7400(E3V6)往低了说是E3V1V2也就是2-3代四核的水平。
只能说这个性能水平在那个年代还算不错。
只不过2018年英特尔8代U面对AMD RYZEN刚发布就直接挤爆牙膏管,高端CPU从4核升级到6核,19年又再次升级到8核,所以17年往后CPU性能就已经有个跃迁了。19-20年大量出货17年四核中端性能水平的CPU不能说不行吧但是至少这个也不能算高端了。

所以如果知乎发个帖子,老总写本书就能让兆芯和飞腾死掉,那么今年应该是兆芯的十周年祭日才对。然而历史并不是你们设想的样子,兆芯在本该十周年祭日的日子里面发布了性能比上一代提升100%的kx7000,飞腾也发布了比上一代大幅提升的d3000
实际上国产芯片的赛道和INTEL AMD的商业产品还是不一样的。飞腾目前就已经完全开了光了抱紧华为鸿蒙PC生态和ARM优势自己产品性能不一定是最好的但是生态未来一定是最佳的。而兆芯明显的即使用了几年的时间把性能提升了100%依然还是没法和核战+鸡血超频的主流商业产品竞争,毕竟你只是个最高8C8T的产品,而且为了稳定可靠也不可能极限超频出厂灰烬,不过好处是用户也不会蓝屏缩肛或者掉驱动之类的。
怎么说呢,原则上国产芯片其实要提高的并不是极限性能,而是产品的寿命、可靠性以及可能的前提下提高性价比,这是外国的商业产品所不能提供的。比如长江致钛的PC005的写入寿命是三星同级别产品的两倍东芝同级别产品的3倍以上,这就足以说明国产卷质量比卷性能更靠谱。

至于一些追求性能但是连最基本的下载复制文件都会出问题的国产芯片咱是没看出来有啥前景。
如何看待龙芯3A6000下载同一个文件10次每次sha256都不同?
只能说这种国产芯片厂家先急放网宣出来咬其他国产芯片是可以理解的。这时候其他国产芯片要做的事其实很简单,就是做好自己分内的事。

就像任正非当年说的一样,小企业做大就得专心致志为客户服务,你对客户好客户才会把钱给你。如果你做假产品坑蒙拐骗,客户第一次上当了,第二次就不会再买了,市场经济也就结束了。
所以兆芯到了KX7000这代并没有像KX6000时候那么大量宣发其实咱觉得是好事,金杯银杯不如用户口碑,产品做好了其实比宣传多用力重要得多。只有当你把产品做好了之后用户才会心甘情愿掏钱去买,就像现在的新麒麟手机比过去旧麒麟还贵但是在鸿蒙的加持下用户还是会选择掏钱购买一样,因为整体的使用体验还是在用户认可的水平线以上的,所以一些国产芯片厂家自己产品卖不出去被迫往中小学校甩货不是没有原因的。只能说种瓜得瓜种豆得豆。
作者声明本文无利益相关,欢迎值友理性交流,和谐讨论~

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