國產CPU:龍芯,飛騰,申威之間都有何不同?

國產CPU:龍芯,飛騰,申威之間都有何不同?

龍芯

最新一代的CPU是3A4000,這款處理器使用28nm工藝,是本文中盤點的處理器中,製造工藝最差的一款。雖然製造工藝相對落後,但3A4000的單核性能卻並不比其他幾家遜色。採用GCC編譯器,SPEC20006定點和浮點成績都在20左右(@2G主頻)。

近些年,龍芯專注於微結構的提升,在製造工藝上普遍落後於同時期其他國產CPU,比如2015年前後問世的龍芯3A2000,工藝為40nm,而在此時,國內同行CPU的工藝大多為28nm。2019年問世的龍芯3A4000,製造工藝為28nm,國內同行的工藝普遍為7/16nm。

在製造工藝落後國內同行1至2代的情況下,龍芯能夠把CPU性能做到同一檔次水平,實屬不易。從龍芯3B1500至龍芯3A4000,龍芯在製造工藝處於同一水平的情況下,通過自身設計能力,把CPU的性能翻了6倍,SPEC20006測試每G主頻性能達到10分,在微結構設計水平上是國內數一數二的存在。

這充分體現了龍芯的CPU設計能力,折射出能力建設和培養比引進國外技術更重要,與一些高度依賴臺積電先進工藝的廠商形成鮮明對比。

龍芯的桌面CPU做的非常不錯,但在服務器CPU上由於核數較少,暫時落後於國產X86和ARM CPU。由於3A/B4000多路性能提升較大,龍芯將主推4路服務器。


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飛騰

國防科技大學做的。最早飛騰是做芯片逆向的,後來國內政策更傾向於正向設計CPU,那時候飛騰開始轉向正向設計。飛騰起步做CPU的時候Intel推ia-64,飛騰也做ia-64,但Intel的ia-64沒做起來,飛騰也放棄了。之後飛騰做saprc架構CPU,後來sparc,結果sparc生態日漸衰落,飛騰放棄了sparc,做當時最火的ARM。2014年左右,飛騰推出ARM架構的新飛騰CPU,直到現在飛騰都在做ARM。正因為這樣的經歷,飛騰可以說是三姓家奴,指令集換了好幾個,基本上是啥火做啥。現在RISC-V指令集成了明星,於是業內有飛騰要做RISC-V的消息。飛騰的人講他們的CPU微架構是自己設計的。


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申威

SW由相關單位設計,在超算上非常成功,神威太湖之光曾經多次在TOP500上名列第一,即便現在依然位居第三。在超算上取得成功後,SW開始把服務器作為發力的方向,2019年會有SW3231問世,2020年SW3232會問世,比PPT上的規劃時間晚一年。

就單核性能來說,SW3232採用14/16nm工藝,並且有極大概率單核性能達到25分(SPECint2006),多核性能600+是起步水平,實際性能會明顯高於這個水平。

SW3232在單核與多核性能上著實不俗,申威用實踐證明,獨立自主與CPU高性能可以兼得,沒必要一定依附於X86和ARM,中國人自主定義指令集完全走的通。

國產CPU:龍芯,飛騰,申威之間都有何不同?

這三家裡面,龍芯是產品線最全的。龍芯1是定製專用CPU,龍芯2是嵌入式CPU,龍芯3A是桌面CPU,龍芯3B是服務器CPU,龍芯3C是服務器CPU。飛騰主要用在超算上作加速器,就是替代至強PHI加速卡的芯片。申威最早就是為超級計算機設計,神威超級計算機專用CPU。當然,現在飛騰和申威也都有桌面CPU和服務器CPU。

總得來說,三家國產CPU有一定的差別,其中龍芯和申威更有水平,飛騰就差一檔了,雖然飛騰也為天河超級計算機做出了很大貢獻。其中,龍芯是最窮的。自從2010年以來,龍芯就沒有要過國家一分錢,完全自給自足。而另外兩家,不像缺研發經費的主。

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