国产CPU:龙芯,飞腾,申威之间都有何不同?

国产CPU:龙芯,飞腾,申威之间都有何不同?

龙芯

最新一代的CPU是3A4000,这款处理器使用28nm工艺,是本文中盘点的处理器中,制造工艺最差的一款。虽然制造工艺相对落后,但3A4000的单核性能却并不比其他几家逊色。采用GCC编译器,SPEC20006定点和浮点成绩都在20左右(@2G主频)。

近些年,龙芯专注于微结构的提升,在制造工艺上普遍落后于同时期其他国产CPU,比如2015年前后问世的龙芯3A2000,工艺为40nm,而在此时,国内同行CPU的工艺大多为28nm。2019年问世的龙芯3A4000,制造工艺为28nm,国内同行的工艺普遍为7/16nm。

在制造工艺落后国内同行1至2代的情况下,龙芯能够把CPU性能做到同一档次水平,实属不易。从龙芯3B1500至龙芯3A4000,龙芯在制造工艺处于同一水平的情况下,通过自身设计能力,把CPU的性能翻了6倍,SPEC20006测试每G主频性能达到10分,在微结构设计水平上是国内数一数二的存在。

这充分体现了龙芯的CPU设计能力,折射出能力建设和培养比引进国外技术更重要,与一些高度依赖台积电先进工艺的厂商形成鲜明对比。

龙芯的桌面CPU做的非常不错,但在服务器CPU上由于核数较少,暂时落后于国产X86和ARM CPU。由于3A/B4000多路性能提升较大,龙芯将主推4路服务器。


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飞腾

国防科技大学做的。最早飞腾是做芯片逆向的,后来国内政策更倾向于正向设计CPU,那时候飞腾开始转向正向设计。飞腾起步做CPU的时候Intel推ia-64,飞腾也做ia-64,但Intel的ia-64没做起来,飞腾也放弃了。之后飞腾做saprc架构CPU,后来sparc,结果sparc生态日渐衰落,飞腾放弃了sparc,做当时最火的ARM。2014年左右,飞腾推出ARM架构的新飞腾CPU,直到现在飞腾都在做ARM。正因为这样的经历,飞腾可以说是三姓家奴,指令集换了好几个,基本上是啥火做啥。现在RISC-V指令集成了明星,于是业内有飞腾要做RISC-V的消息。飞腾的人讲他们的CPU微架构是自己设计的。


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申威

SW由相关单位设计,在超算上非常成功,神威太湖之光曾经多次在TOP500上名列第一,即便现在依然位居第三。在超算上取得成功后,SW开始把服务器作为发力的方向,2019年会有SW3231问世,2020年SW3232会问世,比PPT上的规划时间晚一年。

就单核性能来说,SW3232采用14/16nm工艺,并且有极大概率单核性能达到25分(SPECint2006),多核性能600+是起步水平,实际性能会明显高于这个水平。

SW3232在单核与多核性能上着实不俗,申威用实践证明,独立自主与CPU高性能可以兼得,没必要一定依附于X86和ARM,中国人自主定义指令集完全走的通。

国产CPU:龙芯,飞腾,申威之间都有何不同?

这三家里面,龙芯是产品线最全的。龙芯1是定制专用CPU,龙芯2是嵌入式CPU,龙芯3A是桌面CPU,龙芯3B是服务器CPU,龙芯3C是服务器CPU。飞腾主要用在超算上作加速器,就是替代至强PHI加速卡的芯片。申威最早就是为超级计算机设计,神威超级计算机专用CPU。当然,现在飞腾和申威也都有桌面CPU和服务器CPU。

总得来说,三家国产CPU有一定的差别,其中龙芯和申威更有水平,飞腾就差一档了,虽然飞腾也为天河超级计算机做出了很大贡献。其中,龙芯是最穷的。自从2010年以来,龙芯就没有要过国家一分钱,完全自给自足。而另外两家,不像缺研发经费的主。

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