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国产龙芯究竟水平如何?看完测试我震惊了

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发表于 2015-4-6 17:14:21 | 显示全部楼层 |阅读模式
谈到“中国芯”,很多人第一个反应就会是龙芯。
自2000年开始研发到现在,龙芯已经有十五年的历史。虽然媒体不时会报道一些关于龙芯的消息,但由于市面上难以见到实物,外界对它的了解实在少得可怜。从立项开始,龙芯的研发单位中科院计算所就立志要做到世界一流水平的CPU;那么在2015年的今天,他们的产品究竟达到了什么水平呢?
我们先了解一些背景知识:龙芯是中科院计算所龙芯项目组研发,兼容MIPS指令集,具备完全自主知识产权的CPU系列。
龙芯分1号、2号、3号三大产品线,分别对应超低功耗嵌入式芯片、低功耗SoC与主流PC、服务器CPU几大目标市场。目前代表龙芯最强水平的型号是龙芯3B-1500 CPU,有8个核心,32nm制造工艺,主频1.2GHZ;其次是四核心的龙芯3A 1.2GHZ。
因为使用的MIPS指令集与主流的x86、ARM不同,龙芯平台无法直接运行大多数常见的性能测试集;加上产品没有大量上市、用户稀少等原因,媒体、评测机构不太容易了解它的实际性能表现。所幸计算所公开了一些内部性能测试数据,我们得以从中分析龙芯的实力。
计算所使用的测试软件是专业领域常用的跨平台测试集SPEC CPU 2000。很多主流CPU都有SPEC跑分成绩可查,为我们的对比带来了便利。
首先我们来看看SPEC_int测试。这项测试考察CPU的单线程整数运算能力,关系到一般用户常用应用的性能表现。参与对比的是龙芯3B-1500 1.2GHZ、Apple A8 1.4GHZ、ARM Cortex A57 1.7GHZ和Intel Core i7 4770 4GHZ。

龙芯的表现相当凄惨,成绩只有A57的一半多点。换句话说在常见的单线程整数应用中,主流旗舰手机都可以轻松秒杀龙芯3B。
接着是多线程测试SPEC_int rate。计算所只提供了四核心版本的龙芯3A的多核测试分数,我们找到了一款老版四核i7 965 3.2G的成绩来做比较。

Core i7 965的主频不到龙芯3A的3倍,但是多线程整数性能是后者7倍多。现在主流的新一代Core系列CPU的性能更强,可见龙芯的差距多大。就算8核心的龙芯3B的性能达到3A的两倍,也远远不及主流的PC CPU。
SPEC测试离我们普通用户还是比较远,而且这种测试中CPU厂商可以手动调节测试代码来优化性能,类似的优化手段却不一定能对主流应用生效。在计算所的一篇论文中我们找到了龙芯3A运行常见的JS测试Sunspider的成绩,来看看它和主流设备差距多大:

结果十分惊人:龙芯的性能只有iPhone 6使用的A8芯片的十分之一不到。
光谈性能是不够的,芯片的功耗也是一项重要指标。计算所给出了一项数据:8核心、32nm工艺的龙芯3B典型功耗约30w。相比其孱弱的性能,30w的功率实在显得太高了。
现在的龙芯是什么能耐,想必诸位已经心里有数了。面向服务器开发的龙芯3B实际表现还不如主流手机,这就是计算所面对的残酷现实。目前的龙芯产品在主流市场可以说毫无竞争力,所谓取代进口芯片更是痴心妄想。
所幸龙芯的研发单位已经意识到了自家产品与对手的巨大差距,并在努力追赶。根据计算所的公开信息,性能提升数倍的下一代龙芯最快将于年底面世,预计至少达到AMD的技术水平。如果计划能按时完成,基于龙芯核心的PC就可以满足党政机关的基本办公需求,开始在政府单位大面积推广。这对龙芯来说是非常诱人的前景。
当然,未来龙芯能做出什么成绩完全取决于他们有多强的实力。过去龙芯项目组总是喜欢吹牛、好高骛远,结果实际产品表现极差,惹人笑话。如果计算所扔掉不切实际的幻想,踏实做事,龙芯还是可以在市场上分一杯羹的;否则它只会像过去那些失败的国产品牌一样走入历史被人遗忘,后人提起来也不过是茶余饭后的谈资罢了。
发表于 2015-4-10 09:22:56 | 显示全部楼层
“转贴自百度龙芯吧”。
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相比吸引眼球的媒体,更愿意基于以下事实客观看待龙芯:

1)龙芯CPU设计是先上路再领证,2000年的时候也就MIPS可用啊,之后购买了MIPS架构授权,CPU核完全自主设计,在微架构上有创新(几篇在国际顶级会议上文章不是随便能忽悠的),相比兆芯、众志X86,没有知识产权之忧;相比飞腾1500、华为麒麟的ARM IP授权(FT1500可能直接用ARM硬核的吧),龙芯CPU核可是完全自主可控设计,拥有自己的和受限于他人,完全不是一码事啊;

2)龙芯产业化远没有达到预期,这是事实,现在大家都知道软件生态很重要,Loongnux(Loongson+Linux)要挑战Wintel还远不是时候,进军PC产业何其艰难,但是考虑到大国要崛起,意识形态又不一样,难道我们就不用搞了吗?

3)龙芯产业化有了一些成果,整机产品可以买到啊,龙梦的2F一体式计算机应用了二十多万台,3A笔记本、3B台式机、3B服务器虽然还没有形成规模,但是都在党政军领域小量应用啊,当然不是在民口的消费PC领域(脱离Windows哪有市场啊)。其它的几款国产CPU的产业化道路更加漫长,稳定的整机产品都鲜能见到,毕竟要把桥片/GPU/外设/固件/驱动/内核/系统搞到产品级稳定,需要时日啊;

4)龙芯获得了国家科研经费支持是事实,但是知情人士可否问问科技部/工信部,国家在龙芯CPU中真正投入了多少,是兆芯的零头,是飞腾、申威(军队支持)的几分之一,龙芯成立公司走市场化,比飞腾和申威先行了一步,当然也是备受质疑最多的;

5)龙芯团队是国内最早从事CPU研究、研制、工程化、产品化的,水平当然没有办法与国外CPU团队比较,但在国内可以算得上是一流的吧,有好事者能否把国内各CPU的资深架构师的成就拿出来对比一下呢,好像兆芯能列出名字来的都是老外吧。

龙芯没有达到国人的预期,我不喷,更多的是默默的鼓励,有核心团队和自主可控的芯核技术,总是有希望的,当然产业化方向要对头,形成良性循环才有出路。
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 楼主| 发表于 2015-4-6 17:17:08 | 显示全部楼层
发表于 2015-4-6 23:00:13 | 显示全部楼层
是为3B 1500 即将上市进行的炒作吧。不带这么炒的啊。
发表于 2015-4-8 09:59:55 | 显示全部楼层
本帖最后由 gdy123456 于 2015-4-8 10:04 编辑

文章写的有点东一下西一下的,单核性能是要提高,不过3A毕竟只是2F的四核版,什么年代的事了,I7多少钱一颗,又有多少人买的起呢?就别拿它们说事了,不过也要以平常心对待,一个是intel一个是arm,都是富可敌国的公司,中国的小米加步枪要创造奇迹只能靠无尚的勇气和不懈的努力了。不过这和没原子弹一个理,不行你就得被人家看不起。就得大把给人家钱。
发表于 2015-4-9 11:10:14 | 显示全部楼层
罗马不是一天建成的
发表于 2015-4-9 12:49:47 | 显示全部楼层
除了CPU核本身的设计水平,
测试程序的得分性能要看这几点(不是最全的考虑,也许还可补充):
编译器的优化
cache的效率和性能(越好,芯片越贵)
内存带宽

发表于 2015-4-9 13:06:50 | 显示全部楼层
当然,未来龙芯能做出什么成绩完全取决于他们有多强的实力。过去龙芯项目组总是喜欢吹牛、好高骛远,结果实际产品表现极差,惹人笑话。如果计算所扔掉不切实际的幻想,踏实做事,龙芯还是可以在市场上分一杯羹的;否则它只会像过去那些失败的国产品牌一样走入历史被人遗忘,后人提起来也不过是茶余饭后的谈资罢了。
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上面这几句话就片面了,龙芯有龙1、龙2、龙3三个系列呢。
龙1性价比绝对有竞争力,龙芯也随卫星飞上太空了,华为在设计ARM架构的处理器的过程中也和计算所合作呢,说明计算所的水平还是拿得出手的。
发表于 2015-4-9 13:11:01 | 显示全部楼层
从设计团队的规模看,龙芯的人数那是太少了,所以即使经费不缺,拉车的牛太少,给几百吨饲料(比喻开发投资的资金 ),还是只有那几头牛干活。
发表于 2015-4-9 18:53:17 | 显示全部楼层
http://tech.sina.com.cn/it/2015-04-09/doc-iavxeafs4924315.shtml

美国禁止向中国出口与超级计算机有关技术

龙芯需要加大力度开发基础研究,比如EDA软件,CPU 测试软件+硬件,甚至研制流片工业生产线,做到基础产品国产化,可以用于生产龙芯之外的半导体全线通用产品。
发表于 2015-4-9 19:00:49 | 显示全部楼层
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