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发信人: pathdream (求包养买奔驰), 信区: PDA
标 题: 新一代龙芯跑分首曝：竟然干掉了i7！
发信站: BBS 未名空间站 (Thu Apr 30 15:27:03 2015, 美东)
虽然目前龙芯销售的成品芯片在性能、功耗等各方面都不尽人意，但是下一代核心将有
非常明显的进步，一举接近国际一流水平。
最近，《中国科学：信息科学》期刊刊登了下一代龙芯架构的相关论文，介绍了新产品
的具体改进与多项性能测试数据。从中我们惊讶地发现，新龙芯已经不再是过去那只丑
小鸭了。
龙芯现有的两个桌面型号分别是四核心的3A-1000和八核心的3B-1500，其内核是2006年
定型的GS464微架构。如今老旧的GS464核心已经不堪重任，各项性能指标与当前国际主
流CPU差距较大，无法适应竞争激烈的芯片市场。
为了追上国际一流水平，中科院计算所于2012年开始研制新一代龙芯架构“GS464E”。
2014年底，使用GS464E核心的首款芯片龙芯3A-1500成功流片，预计今年年底成品面世。
新一代龙芯跑分首曝：竟然干掉了i7！
相比上代产品，GS464E核心有了相当大的改进：提升分支预测效率、增加发射和重定序
队列、使用新设计的缓存方案和访存部件等。这些改进的结果是核心单线程性能大幅提
升，访存性能更是有了飞跃。
此外，GS464E还优化了多核并行的效率，并增加了硬件级的x86与ARM指令翻译模块，使
芯片可以高效率模拟运行x86和ARM平台的应用程序。
大家可以这样理解新龙芯核心的变化：部队行军作战不仅需要勇猛的士兵，还要有先进
的装备、稳定的后勤。上代龙芯架构中负责“作战”的那部分设计的很好，但与之配合
的“装备”“后勤”就比较落后。GS464E重点强化的就是后者，现在士兵有了强力武器
和充足的后勤供应，打起仗来自然如虎添翼。
核心大幅改进后，新龙芯的性能表现自然就备受期待。这次计算所慷慨地放出了多项测
试程序的对比结果，部分项目还直接找来Intel上代桌面高端处理器Core i7-3770来同
场竞技，让观众大饱眼福。
参与测试的处理器有上代四核心的龙芯3A-1000和新一代的3A-1500，主频均为1GHz。3A
-1000使用通道DDR3-667内存，3A-1500则用通道DDR3-1000；对比的Core i7-3770则使
用单通道DDR3-1333内存。
首先来看常用的SPEC CPU 2000跨平台测试集。单线程测试中3A-1500的整数性能比上代
提升了54.9%，浮点则大幅提升100.6%。
这还是使用通用GCC编译器的结果，如果未来改用针对新龙芯优化的专用编译器，预计
其优势会更大。
下图是新龙芯运行各项SPEC测试子项目时相对老产品的性能提升比例：
新一代龙芯跑分首曝：竟然干掉了i7！
然后是几项老牌的处理器运算速度测试程序：Whetstone偏重浮点运算，Dhrystone和
CoreMark是整数测试。
由于GS464E主频较低，这里对比了它与Core i7-3770的同频率等效性能。
新一代龙芯跑分首曝：竟然干掉了i7！
在这三项测试中，尚未得到编译器充分优化的龙芯竟然跑出了接近甚至超越Core i7的
同频效率。
虽然龙芯的主频远不如对手，整体性能依旧落后不少，但同频性能接近i7-3770已经证
明新架构的实力的确强悍。将来龙芯经过工艺改进和后端优化后可以实现2GHz以上的主
频，届时就可以和主流双核桌面CPU一较高下。
上代龙芯的一大软肋是访存性能，这也是GS464E重点强化的指标。我们来看实际测试的
结果如何：
新一代龙芯跑分首曝：竟然干掉了i7！
由于相关测试程序暂时无法识别GS464E的双路内存控制器，所以这里3A-1500与i7-3770
都是用单通道内存模式，频率分别为1000MHz和1333MHz。测试结果表明新龙芯的访存性
能有了数量级的飞跃，已经接近国际一流水平。
至此，访存性能不再是龙芯的主要瓶颈。
计算所对新龙芯的初步测试结果无疑是十分满意的。他们在文章中写道：
GS464E处理器核的性能比上一代处理器核产品有大幅提升，在流式访存程序上,更是获
得了超过10倍的性能提升。从程序运行效率的角度，其结果已不输于Intel Ivy Bridge
处理器。总体而言，GS464E的设计已经接近国际最先进水平，是一款国内顶尖的拥有自
主知识产权的处理器核产品。
短短几行字，自信和自豪感跃然纸上。
龙芯3A-1500只是GS464E核心的一个验证性质的版本，制造工艺仍是老旧的40nm，主频
不过1GHz。计算所计划在接下来发展28nm工艺、主频超过1.5GHZ的龙芯3A-2000，这款
芯片将正式推向市场，走进PC、服务器与Intel、AMD的处理器正面对抗。
计算所未来还将有加强浮点能力、支持超线程并改用更先进工艺的龙芯3B-2000等新品。
从市场角度来说，龙芯3A-2000即可满足绝大多数的家用、办公场景需求，可以替代运
行常见任务的x86 PC与服务器。由于龙芯平台基本不存在软硬件后门问题，更适合政府
和大型企业等敏感部门使用。
棱镜事件后，中国对自主研制的通用处理器需求愈发强烈。新一代龙芯如能顺利发展，
快速推向市场，将弥补我国关键领域缺乏性能够用的国产芯片的空白。经过十余年艰难
探索，龙芯终于要破茧成蝶了。
注：本文数据及图表引用自《龙芯GS464E处理器核架构设计》（《中国科学：信息科学
》2015年45卷4期）。 |
C**********e
发帖数: 23303 | 2 一步步来
如果美国全面封锁中国芯片 才是大大好事 |
a******g
发帖数: 13519 | |
G****1
发帖数: 8414 | 4 自从用了龙芯，撸管儿速度明显快了，Oh， Yeah！ |
s*x
发帖数: 8041 | 5 是让i7在1GHz下同频比较。还是40nm工艺，硬件水平还有待提高。 |
l*i
发帖数: 951 | 6 “由于GS464E主频较低，这里对比了它与Core i7-3770的同频率等效性能”
就好象说，由于红旗汽车的发动机转速很低，我们对比了红旗和法拉利相同发动机转速
时的性能，发现红旗等效于法拉利
或者说，由于海尔手机屏幕分辨率较低，我们对比了海尔和苹果在相同分辨率下的画质
，发现海尔等效于苹果 |
L********b
发帖数: 347 | 7 索南在一五米框高篮球赛打爆了乔丹
因为乔丹每次都要下蹲弯腰投篮不方便 |
C**********e
发帖数: 23303 | |
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X*******G
发帖数: 14887 | 9 廊坊五毛可以搞打磨工作。
【在 C**********e 的大作中提到】
: 老将们又要吐酸水了
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b*w
发帖数: 14917 | |
s******8
发帖数: 7105 | 11 没啥奇怪的， 这龙芯用的内存跟CPU主频是同步的，不用分频，自然效率就高。 |
h*********g
发帖数: 9102 | 12 看到祖国这么能吹牛，我就放心了
【在 L********b 的大作中提到】
: 索南在一五米框高篮球赛打爆了乔丹
: 因为乔丹每次都要下蹲弯腰投篮不方便
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