大陸CPU單核性能有多強? 結果讓Intel驚到

吳天說侃科技

中國公司在移動處理器市場上已經有了一席之地，關注大陸處理器發展的人應該知道國內現在還有兩個痛點，一是先進的半導體製造工藝，國內最先進的還是28nm，比Intel、三星、TSMC要落後兩代以上。

第二個遺憾就是高性能處理器了，儘管申威處理器已經幫助太湖之光實現了TOP500第一，但是很多人還是不甘心，非要跟Intel比輸贏才算，而且必須要看單核性能。那大陸CPU到底是什麼水平？科技日報稱大陸CPU單核性能已經達到了Intel Core i3處理器的一半性能。

國內核高基項目已經開展十多年來的，所謂核高基是指核心電子器件、高端通用晶元及基礎軟體產品三大產品，在2006年發布的《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006—2020年)》中，它與載人航天、探月工程等並列為16個重大科技專項。

在這個國家重大科技專項中，CPU處理器無疑是備受矚目的焦點，原文列舉了大陸CPU這麼多年來取得一些重大突破，包括採用全大陸CPU處理器的「神威·太湖之光」超算整機在2016年的第47次和第48次世界超算TOP500排名中位列第一；基於「神威·太湖之光」超級計算機完成的「全球大氣非靜力雲分辨模擬應用」獲得2016年度戈登貝爾獎，實現中國這一領域零的突破。「十二五」期間，部分採用國防科技大學「飛騰1500」CPU的「天河二號」超級計算機也曾多次排名世界超算第一。

不過全文吸引我的地方是介紹了大陸CPU在性能上的進步，特別是單核性能上，其中提到飛騰、龍芯、申威和兆芯等大陸CPU的單核性能從「十二五」初期不到Intel i3CPU的10％分別提升到36.4%、33.3%、25.8%和51.5%。

而其中特別點名的是兆芯公司，這也是為數不多做X86處理器的國內企業，「大陸兆芯x86通用處理器的成功自主研發和量產，令大陸桌面處理器在性能方面完成了一次跨越式的提升，從「十二五」初期的不足國際整體水準的7％提升到了目前的50％，綜合性能體驗達到80％。」

從這個報道來看，大陸CPU單核性能已經達到了Core i3處理器一半左右的性能，不過這是宣傳性的報道，原文並沒有提及具體的對比，比如是哪款Core i3處理器，達到51.5%性能的又是哪款大陸處理器，不過我們可以來推測一下。

原文說的不足10%性能是十二五初期，而十二五計劃是2011-2015年，這個初期大概是2011-2012年，Intel同期的Core i3處理器應該是Sandy Bridge、Ivy Bridge的了，我們降低點難度，就選SNB的Core i3-2100處理器吧。

至於達到SNB Core i3一半性能的處理器基本上只有兆芯的了，因為申威、龍芯、飛騰等處理器使用的不是MIPS就是ARM或者SPARC架構，單核性能跟X86相比有點難，而兆芯的也是X86指令集，官網上列出的最新產品是ZX-C+系列，28nm工藝的四核及八核處理器，不過今年以來他們展示了最新一代的ZX-D處理器，工藝、架構都沒多大變化，4核版頻率最高還是2GHz，支持AVX 2指令集，支持DDR4內存。

由於兆芯的處理器大部分都活在PPT或者展會上，主要產品也是流向政府採購，所以實際性能很少有人了解，該公司倒是公布過幾次，如下圖所示：

官方的宣傳圖中提到過ZX-D 4核處理器的SPEC2006測試成績，單任務整數（SPECint_2006）、浮點(Specfp_2006)都在20分多點，多任務整數達到了60多分，浮點也有45分的樣子。既然是比單核性能，那就看單核分數吧，特別是整數性能。

在SPEC網站上可以找到多個Core i3-2100處理器的SPEC整數結果，多數都在36-40分，這麼一比的話ZX-D性能還真的能達到Core i3一半左右的性能了，不過別忘了ZX-D處理器頻率不過2GHz，而Core i3-2100是3.1GHz，換算到同頻率的話，兆芯處理器差不多能達到Core i3的三分之二了。

不過SPEC2006的測試很負責，不同的配置跑出來的結果差異很大，包括編譯器在內的設置都會有影響。此外兆芯公布的數據是否真實也要打個問號，他們在這方面也不是沒有先例，早前在宣傳ZX-D處理器時兆芯就用過下面這張圖：

這裡跑的是Fritz Chess國際象棋，大家應該很熟悉了，軟體支持多線程，所以ZX-C+、ZX-D四核處理器的性能還可以，8核3GHz的ZX-E（這個是16nm工藝的，大概還在流片階段吧，並沒有發布呢），性能跟Skylake架構的Core i5-6600相近了。

不過這個表格因為很多數據並不準確而被人吐槽，後來被官方和諧了。另外，AMD的Raven Ridge APU性能也在這個表格里被曝光了，這時候AMD的Ryzen處理器都沒上市呢。

搜羅了一下午的數據，主要就是為了驗證這篇新聞中說的大陸CPU的單核性能，從有限的結果來看，如果沒有誇大數據，那麼大陸CPU的單核性能還真有可能達到十二五初期的Core i3一半左右的性能，這已經是個很大的進步了。

但是也沒什麼驕傲的，2017年還沒上市的新品性能達到五六年前的處理器的一半水平，這說明差距還是非常大的，兆芯的ZX-C+系列的FC-1080 8核處理器在Sandra中的CPU理論測試中也不過是跟Core i3-2100相近，都在38-40Gflops左右，即便雙方頻率上有一個是2.0GHz，一個是3.1GHz，但差距就是差距，Intel有先進的製造工藝，國內現在只能依賴TSMC或者大陸的28nm，兆芯下一代的ZX-E才能用上16nm，但這個處理器現在還是放衛星狀態，具體什麼時候上市都是未知數。

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