奋斗20年追上AMD!国产最强CPU揭秘:100%自研
去年 12 月 24 日,龍芯在京發(fā)布了龍芯新一代通用 CPU 產(chǎn)品 3A4000/3B4000。據(jù)介紹,龍芯 3A4000/3B4000 使用與上一代產(chǎn)品 3A3000/3B3000 相同的 28nm 工藝,采用龍芯最新研制的新一代處理器核 GS464V,主頻 1.8GHz-2.0GHz,SPEC CPU2006 定點(diǎn)和浮點(diǎn)單核分值均超過 20 分,是上一代產(chǎn)品的兩倍以上。
據(jù)悉,3A4000 通用處理性能與 AMD 公司 28nm 工藝最后產(chǎn)品“挖掘機(jī)”處理器相當(dāng)。今日,官方詳細(xì)介紹了龍芯 3A4000/3B4000 產(chǎn)品特色和新特性。
龍芯中科表示,龍芯中科近幾年秉承“先提高單核性能再增加核數(shù)、先提高通用處理性能再提高專用處理性能、先通過優(yōu)化設(shè)計(jì)提高性能再通過工藝提高性能”的設(shè)計(jì)原則。
用一句話總結(jié)龍芯 3A4000/3B4000 的特色,就是“在工藝不變的條件下,通過龍芯中科多年積累的微結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化,比龍芯 3A3000/3B3000 性能提升一倍”。
其中,龍芯 3A4000 用于龍芯桌面臺式機(jī)、筆記本電腦。龍芯 3A4000 采用龍芯中科自主研發(fā)的新一代處理器核心(代號 GS464V)。使用與上一代產(chǎn)品龍芯 3A3000 相同的 28nm 工藝。
龍芯 3A4000 主頻 1.8GHz-2.0GHz,每個(gè) CPU 芯片包含 4 個(gè)獨(dú)立的處理器核。計(jì)算性能、訪存性能是反映處理器性能的兩個(gè)最重要指標(biāo),龍芯 3A4000 通用計(jì)算性能是龍芯 3A3000 的兩倍以上。
中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院(CESI)中國賽西實(shí)驗(yàn)室使用國際標(biāo)準(zhǔn) CPU 性能測試工具 SPEC CPU2006 進(jìn)行實(shí)際測試,數(shù)據(jù)表明,龍芯 3A4000 的定點(diǎn)和浮點(diǎn)單核分值均超過 20 分,而龍芯 3A3000 約為 10 分。
龍芯 3A4000 內(nèi)置 256 位向量計(jì)算單元,面向科學(xué)計(jì)算、高密度數(shù)值信息處理的峰值計(jì)算性能是龍芯 3A3000 的 4 倍以上。
龍芯 3A4000/3B4000 性能測試數(shù)據(jù)
龍芯 3A4000 實(shí)現(xiàn)精細(xì)功耗管理,內(nèi)置功耗控制核心,可以根據(jù)運(yùn)行負(fù)載進(jìn)行動態(tài)調(diào)頻、調(diào)壓。動態(tài)調(diào)頻又稱“睿頻”技術(shù),“睿頻”不同于“超頻”,超頻是指強(qiáng)行設(shè)置處理器的主頻為高于常規(guī)閾值,而睿頻是在處理器工作時(shí)根據(jù)運(yùn)行負(fù)載、功耗要求、電源管理模式進(jìn)行動態(tài)的頻率調(diào)整。
尤為值得一提的是,龍芯 3A4000 還同時(shí)支持動態(tài)的調(diào)整電壓,這在自研處理器中屬于領(lǐng)先技術(shù)。
通過操作系統(tǒng)配合實(shí)現(xiàn)優(yōu)化功耗管理,龍芯 3A4000 筆記本電腦工作時(shí)間比龍芯 3A3000 延長一倍以上。龍芯 3A4000 桌面電腦搭配龍芯自研 7A 系列橋片,提高整機(jī)的自研水平。
龍芯 3A4000 于 2019 年 4 月樣片流片成功,2019 年年底產(chǎn)品化量產(chǎn),2020 年實(shí)現(xiàn)批量供貨。
龍芯 3B4000 屬于龍芯服務(wù)器 CPU 產(chǎn)品線,用于多路服務(wù)器整機(jī)產(chǎn)品。龍芯 3B4000 主頻 1.8GHz-2.0GHz,每個(gè) CPU 芯片包含 4 個(gè)獨(dú)立的處理器核。
龍芯 3B4000 支持雙路、四路服務(wù)器,即在一臺服務(wù)器主板上安裝 2 個(gè)或者 4 個(gè)龍芯 3B4000 芯片,一臺服務(wù)器最多包含 16 個(gè)處理器核。所有 CPU 之間通過高速總線接口直接互聯(lián),共享使用物理內(nèi)存。龍芯 3B4000 專門優(yōu)化了 CPU 之間的高速互連總線,跨片訪存實(shí)際帶寬提升 400% 以上。
龍芯 3B4000 提升了對于大內(nèi)存容量支持,支持 DDR4 內(nèi)存,四路服務(wù)器最高內(nèi)存容量可達(dá) 1TB,全面滿足對于大數(shù)據(jù)量、高并發(fā)的業(yè)務(wù)處理。
經(jīng)過上述優(yōu)化設(shè)計(jì),龍芯 3B4000 四路服務(wù)器性能是龍芯 3B3000 雙路服務(wù)器的四倍以上。
官方強(qiáng)調(diào),龍芯 3A4000/3B4000 一如既往地強(qiáng)調(diào)“完全的”自主研發(fā)。芯片中的所有功能模塊均自主設(shè)計(jì),所有電路設(shè)計(jì)源代碼均為龍芯團(tuán)隊(duì)從零開始自已編寫。同樣的,整個(gè)芯片的電路版圖均為龍芯團(tuán)隊(duì)自主設(shè)計(jì)。
同時(shí),龍芯還曝光了下一代龍芯 CPU 的具體發(fā)展方向和流片時(shí)間。
官方表示,龍芯中科具有清晰的 CPU 發(fā)展路線,嚴(yán)格遵循“實(shí)際應(yīng)用需求牽引 CPU 發(fā)展”原則,未來方向是在龍芯 3A4000/3B4000 基礎(chǔ)上繼續(xù)提升處理器主頻、提升內(nèi)存控制器頻率、降低功耗、提高核數(shù)。
據(jù)了解,龍芯 3A5000 通過 12nm 工藝改進(jìn)提高主頻,計(jì)劃 2020 上半年流片,每芯片包含 4 核,主頻 2.5GHz,單核性能達(dá)到 30 分左右。
這意味著龍芯 CPU 性能將達(dá)到當(dāng)時(shí) AMD 的水平,龍芯中科通過 20 年積累完成 CPU 性能“補(bǔ)課”。
此外,龍芯 3A5000 與龍芯 3A4000 在引腳上兼容,實(shí)現(xiàn)在同一主板上“原位替換升級”。
龍芯 3C5000 定位于服務(wù)器 CPU 性能升級,主要是增加核數(shù),計(jì)劃 2020 下半年流片,采用 12nm 工藝,每芯片包含 16 核,支持 4 至 16 路服務(wù)器,具備高端服務(wù)器的商業(yè)競爭力。
龍芯中科董事長胡偉武此前透露,2019 年龍芯芯片出貨量已經(jīng)達(dá)到 50 萬顆以上,在國產(chǎn)化應(yīng)用中市場份額遙遙領(lǐng)先。
總結(jié)
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