两款最强国产CPU横空出世,六大国产CPU,谁能真正自主可控?

原创 深圳飙叔 2023-12-24 18:10
随着国产半导体产业的不断突破,最近国产CPU也热闹起来了,国内厂商连续发布了2款还不错的桌面级产品。它们就是:11月28日龙芯发布3A6000处理器;12月12日兆芯发布KX7000处理器。
这两款处理器基本代表了目前国产CPU的最高水平了,当然两者还是有区别的。
一、龙芯的优势在于自研架构
从龙芯公布的数据来看,龙芯与英特尔第10代四核酷睿性能相当,和Intel-i3 10100对比来看,在SPEC CPU 2006测试中,3A6000多核定点强20%、多核浮点强17%,单核定点持平,单核浮点弱5%。

也就是说龙芯3A6000相当于第10代四核酷睿的性能,测算落后于英特尔主流CPU三年左右。
但与上一代3A5000相比,多核定点提升103%,多核浮点提升83%。单核定点提升62%,单核浮点提升92%,是质的飞跃。

而如果与AMD相比,龙芯3A6000比AMDZEN1 7nm的芯片还要强。而龙芯可是采用14nm,能够看出龙芯采用相对落后的工艺,也实现了先进工艺的性能。
对于龙芯14nm制程能胜过AMD7nm制程的主要原因就在于:龙芯3A6000采用的是100%自研的LoongArch指令集,采用了最新的第四代微架构LA664,在这一代架构上,龙芯也突破了同时多线程技术。
采用自研指令集和微架构后,龙芯就可以根据需求进行修改,也能更好得调试硬件与软件之间的适配,这就是可以“越级打怪”的关键所在了。
二、兆芯兼容主流生态
我们知道兆芯是继承了威盛的知识产权和S3大陆设计团队,并且在海外设计团队的帮助下成功复现了X86 CPU的设计流程,之后便开始自行X86 CPU的设计。成为了国内最早的同时拥有CPU GPU 芯片组设计能力的企业。

从测试来看,兆芯KX7000频率3.7GHz,性能媲美10代酷睿8核的i5-10100,从性能本身来看,确实是这个比龙芯3A6000系列要强一些。
但兆芯采用的是X86架构,好处是兆芯无缝衔接Windows等主流软件,生态成熟,用户即买即用;但不好的地方就在于受限于架构,无法自由调配软硬件。
另外,兆芯KX7000是兆芯自研的全新微架构,同时支持DDR5,集成了GPU,图形性能提升至4倍,支持H.265硬件编解码,最高支持双路4K显示;支持DirectX12、OpenCL 1.2、OpenGL 4.6。

兆芯KX7000在自研微架构,以及较为先进的I/O接口,显卡功能显著提高的I/O接口,基本可以打败海光的ZEN1水平,可以毫不客气的说是目前国产最强CPU。
因此,兆芯目前完全具备大规模商用的能力,有望在极端情况下进行对英特尔、AMD等CPU的国产替代。
当然除了上述说的两款桌面级国产CPU之外,国内哪有哪些呢?
三、国产六大CPU自主可控?
国内目前主要有6大国产CPU,分别是华为鲲鹏、海光、飞腾、申威、龙芯、兆芯。
这6大国产CPU,各有侧重点,鲲鹏、海光、飞腾主要面向服务器市场申威主要用于超算兆芯、龙芯侧重于桌面级产品

这六大国产CPU从研发的安全和可靠性来说基本都已经是纯国产了。现在主要区别在于使用不同的指令集。
首先龙芯指令集、架构都是100%纯血国产,主要依靠中科院计算所资源;申威也是自研指令集。
其次,海光、兆芯得到的指令集授权是永久的,而且是可更新的,除非在极端情况下,正常应该不会受限。
最后就是华为鲲鹏、飞鹏,虽然得到ARM V8架构的永久授权,但问题是ARM的架构是不断升级的,华为受到美国制裁后ARM公司拒绝出售ARM V9授权给华为。这相比较高通、苹果、联发科等公司使用的V9版本,在芯片性能上还是存有代差的。何况指令集一直在升级,未来架构会升级到V10、V11,甚至更高,而华为只能用V8。
因此,从芯片架构来说目前只有龙芯和申威完全自主,海光和兆芯暂时没问题,华为现在比较尴尬。
华为早注册了名为LinxiISA的CPU灵犀指令集商标!也就是说华为其实早已布局自研指令集。
当然飙叔认为,国产芯片的自主可控,还要考虑一点,那就是芯片制造是否能够自主可控,如果不能制造出来,再好的设计,也是空中楼阁。

因此,对于国产半导体及国产芯片产业来说,从架构、指令集,甚至一些半导体材料都在突破的边缘,唯有芯片制造被“锁死”在光刻环节,只有我们真正突破光刻机才是真正做到了“国产自主”!


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