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日期:2015-05-03 15:20:38作者:topless来源:爱活网

新一代龙芯跑分性能爆表 居然干掉了英特尔酷睿i7?!

21世纪都快过去了20年,在最顶尖的半导体行业,国货依然举步维艰。上个月,美国商务部一纸禁令,禁止英特尔、NVIDIA向中国4家国家超级计算机中心出售超级计算机芯片。泱泱大国难道就只能任人宰割?近日,《中国科学:信息科学》期刊刊登了下一代龙芯架构“GS464E”的相关论文,并提供了详细的性能测试数据。从数据中我们发现,下一代龙芯架构的性能、功耗有了飞跃式的进步,新的龙芯处理器不大可能是过去的那只丑小鸭了。

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龙芯现有的两个桌面型号分别是四核的3A-1000和八核的3B-1500,其内核是2006年定型的GS464微架构,将近10年没有更新,其性能远落后于主流CPU。而新一代龙芯架构“GS464E”由中科院计算所于2012年开始研制,首个使用GS464E核心的龙芯3A-1500处理器在2014年底成功流片,以下是它刚刚被披露的性能:

新一代龙芯跑分性能爆表 居然干掉了英特尔酷睿i7?!

首先是衡量处理器性能的业界标杆SPEC CPU 2000,它可以准确衡量处理器的指令吞吐能力和访存带宽,单线程测试中龙芯3A-1500的整数性能比上代提升了54.9%,浮点则大幅提升100.6%!本次测试使用标准的Unix GCC编译器,如果未来改用龙芯专用的编译器,优势会进一步扩大。

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然后是几项老牌的处理器运算速度测试程序,其中Whetstone偏重浮点运算,Dhrystone和CoreMark则是整数测试,它们都考验了处理器的理论性能,《信息科学》期刊还模拟了一颗同频的Core i7-3770处理器进行对比,结果令人惊讶:龙芯3A-1500能接近甚至超越同频Core i7-3770!当然,龙芯的最终频率不大可能跟得上Core i7,最终性能肯定会弱一些,但龙芯终于有了一个效率极高、达到国际先进水平的核心架构,这才是最值得高兴的地方。

性能为什么会有如此大的提升?原来,上一代龙芯处理器的访存部分太弱,严重影响了处理器计算能力的发挥。这次的GS464E架构重点强化了访存,结果就是内存带宽有了数量级的飞跃:

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由于相关测试程序暂时无法识别GS464E的双路内存控制器,所以这里龙芯3A-1500与i7-3770都是用单通道内存模式,频率分别为1000MHz和1333MHz,龙芯3A-1500十倍领先于上一代龙芯。

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。

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短短几行字,自信和自豪感跃然纸上。按照计算所的规划,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。再未来,还会有加强浮点能力、支持超线程并改用更先进工艺的龙芯3B-2000等新品问世。目前中芯国际的28nm工艺已经开始量产,并承担为高通代工手机SoC的任务,生产规模类似的龙芯3A相信不是问题。

从兼容角度来说,龙芯3A依然采用MIPS指令集,但它内部拥有翻译执行x86/ARM指令的硬件模块,按上文中的性能,代替大多数家用和办公需求毫无压力。而在性能需求更饥渴的超级计算机领域,龙芯3A的衍生强化版本还需要多多努力。

(编辑:来不及思考)
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