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国产自主兆芯CPU深度揭秘!性能追上七代i3

2018-02-02 16:32 快科技   

2017年12月28日,上海兆芯集成电路有限公司正式发布了最新一代兆芯处理器,近日又在日本举办专门会议,对全新兆芯做了深度解读。

国产自主兆芯CPU深度揭秘!性能追上七代i3

 

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新一代兆芯分为开先KX-5000、开胜KH-20000、ZX-200三大系列,最多拥有8个核心。

新兆芯处理器的代号为“五道口”,采用全新内核,IPC性能比上代提升25%,单芯片性能提升140%,内存带宽提升120%。

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KX-5000、KH-20000系列均采用28nm工艺制造,基于业界先进的SoC架构,整合高性能集成显卡,完全兼容x86 32/64位指令集、SSE4.2/AVX指令集,支持双通道DDR4内存、CPU虚拟化、SM3/SM4国密算法、24条PCI-E 3.0通道、9个PCI-E 3.0端口。

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KX-5000系列面向桌面、便携终端、嵌入式领域,其中KX5540/5640均为四核心四线程,主频1.8/2.0GHz,二级缓存4MB,内存最大容量64GB。

KX-U5580M/U5580/U5680则都是八核心八线程,主频分别为1.8GHz或更低、1.8GHz、2.0GHz,其中KX-U5580M还支持适应性超频,二级缓存均为8MB,内存容量最大也是64GB。

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KH-2000系列则面向服务器、存储,基本架构设计和KX-5000系列一致,不过加入了对RDIMM/ECC内存的支持,最大容量128GB。

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KX-5000/KH-20000

ZX-200系列适用于桌面、便捷终端、服务器、嵌入式,更加精巧,支持四条PCI-E 3.0总线、九条PCI-E 2.0总线、两个USB 3.1 Gen.2/三个USB 3.1 Gen.1/六个USB 2.0接口、四个SATA 6Gbps接口,并有来那个号的IO扩展,可满足多种市场应用需求。

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说了半天参数,那么性能如何呢?兆芯方面也公布了多项实测数据,包括Stream内存带宽、SPEC CPU2016、FritzChess、7-Zip、CineBench R11.5,比较起来基本相当于七代酷睿Core i3-7100或者Core i3-7350K的水准。

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很多人可能对国产自主处理器不屑一顾,觉得性能不济,不过是为了经费罢了,但其实除了当年声名狼藉的“汉芯”事件,国产自主处理器确确实实也是在努力的,比如龙芯就已经完全市场化运作,不拿国家一分钱。

兆芯走了一条不太一样的路,但也是历尽艰辛。KX-5000系列从2013年8月就启动了,2014年6月完成架构设计,之后历经基本设计、硬件设计、全掩模流片、系统调试,一直到2017年10月才投入量产,历时超过4年。

整个研发过程,兆芯投入了9000个人月的研发资源,花费4000个计算核心、200TB硬盘容量,使用了10台最先进的硬件仿真器和验证平台。

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当然还有各种前端验证,包括软件仿真指令、原型验证系统等,在300多种软件上进行了测试,测试时间超过4000小时。

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兆芯的下一步是代号“陆家嘴”的KX-6000系列,依然是四核心/八核心设计,但会转入16nm工艺,主频提高到3.0GHz。

再往后的KX-7000系列,更是会启用全新的微架构,支持DDR5内存、PCI-E 4.0总线。

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兆芯也罗列了CPU研发的种种困难,包括起步晚、差距大、市场壁垒、研发成本高等等。

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兆芯没有透露自己的研发投入,不过列举了行业巨头的一些数据。只做设计和方案的ARM相对最轻松,2016年也花了3.5亿英镑。Intel最为慷慨,每年都会砸100多亿美元,AMD也在10亿美元左右。

IBM每年投入60亿美元左右,苹果则是越来越阔绰,已经超过100亿美元,华为也手笔越来越大,已经基本和Intel、苹果并驾齐驱了。

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具体架构上,AMD Zen花费了31.26亿美元,历时五年Intel每一代都是一年,但更费钱,最近几代已经超过70亿美元了;ARM A73一年花了超过4000万美元。

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除了硬件设计,还有系统和软件,同样困难重重,包括工作量大、人才匮乏、软件生态难构筑、研发成本高等等,比如为了研发Windows Vista,微软投入的费用堪比美国阿波罗登月计划。

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责任编辑: 3858NCY

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