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吐血整理!國產處理器大科普
2024/03/19

一、國產處理器技術格局

當前國產處理器主要有六個品牌,龍芯、兆芯、海光、鯤鵬、申威、飛騰,幾年深耕自主技術,基本都趕上了國際主流水平。

技術方面,這六家走的指令集路線各有不同,主要分為以下幾類:

1、鯤鵬、飛騰屬于ARM處理器:

技術特點:屬于精簡指令集處理器,擁有體積小、低功耗、低成本等優勢,廣泛應用于移動終端、嵌入式設備。

2、海光、兆芯兼容x86指令集:

技術特點:因x86指令集豐富,在大量數據復雜計算時具有顯著的優勢。并且指令集發展歷史長,軟件生態健全,是桌面級與伺服器市場主流。

3、申威屬于Alpha+自研:

技術特點:Alpha屬于精簡指令集,設計之初非常適合高性能計算,并且因為專利過期,架構不再更新,申威在Alpha基礎上自研出SW64指令集。

4、龍芯屬于MIPS+自研

技術特點:MIPS是出現最早的商業精簡指令集架構之一,具有設計更簡單、拓展性強、性能好等優勢,曾廣泛應用于嵌入式系統;龍芯在MIPS基礎上推出了LoongArch指令集。

二、性能對比

性能對比基于SPEC CPU2006多核整型對比測試成績,首先先介紹下SPEC CPU2006。SPECCPU2006是業界權威的CPU評估軟件,包括了CINT2006(整型)和CFP2006(浮點)兩個子項目,前者用于測量和對比整數性能,而后者則用于測量和對比浮點性能。行業內最為看重的數據是SPEC int_rate和SPEC fp_rate,這兩個結果能夠真正表達CPU和主板搭配下的實際性能。

以下是從各家宣傳渠道里找到的測試分數:

海光7280優勢明顯;緊追其后的是鯤鵬920,1876分其實也不錯,基本算是與海光上一代產品旗鼓相當;飛騰和龍芯還有一定的提升空間。

總體而言, 海光>鯤鵬>飛騰>龍芯。

三、生態、兼容、迭代對比

首先是一圖總結:

1、生態方面:因x86占據全球桌面級及伺服器市場的90%,幾十年的發展歷史,無論是系統還是軟件適配規模都十分龐大;因此海光、兆芯可兼容x86生態的處理器,毋庸置疑生態最好。

其次是鯤鵬和飛騰,ARM處理器在移動設備市場是主流,但在伺服器市場仍屬于小眾選擇,軟件生態仍有欠缺,有時還需轉譯才能兼容某些應用。

生態兼容性最弱的是龍芯,因為LoongArch仍屬于新興指令集,生態建設任重道遠。

2、遷移成本:遷移成本取決于生態兼容性,所以仍是兆芯、海光遷移成本較低,龍芯、飛騰、鯤鵬這三家生態差一點的,需要大量編譯工作實現數據與應用遷移,成本較高。

3、技術迭代:相對而言,龍芯因自有指令集專利,無論是迭代速度還是質量都比較高,一路小步快跑追上主流;兆芯和海光近幾年自主迭代也在穩步推進;而鯤鵬和飛騰因為ARM公司不再授權新版指令集,已經四五年沒有新品迭代了。

四、總結

1、六家國產處理器性能已達到國際主流水平,但與國外頂級產品仍有差距

2、選擇國產處理器更多看是否能滿足應用場景需求,生態兼容好的產品會更有優勢

3、國產處理器沿不同技術路線分頭突圍,未來市場會投票選出最佳選擇

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