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技术引进再创新,国产X86CPU和Intel还有多少差距?_lol投注平台|首页

发布时间:2020-11-01    来源:lol投注平台|首页46864

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亿电竞平台app_(公众号:)按:今年6月,核高基总师魏少军拒绝接受科技日报专访时回应,国产兆芯x86标准化处理器的顺利自律研发和量产,令其国产桌面处理器在性能方面已完成了一次跨越式的提高,从“十二五”初期的严重不足国际整体水准的7%提高到了目前的50%,综合性能体验超过80%。实质上,国产X86芯片的性能和英特尔对比到底怎么样?在技术引进吸取创意的过程中又获得了怎样的变革呢?几个月前,上海兆芯近期的产品ZXD在2017年北京国际互联网科技博览会暨世界网络安全大会上亮相。

ZXD虽然相对于Intel和AMD的CPU还有极大差距,但比较应兆芯第一款CPU ZXA而言,显然具有相当大的变革——自上海兆芯自2013年正式成立以来,从第一款产品ZXA,到如今近期的产品ZXD,上海兆芯用了数年时间构建以VIA的技术为基础,将产品的裸CPU性能提高了80%以上。ZXC相等于ZXA性能有多少提高?ZX-A 是兆芯的第一款CPU,技术源于VIA,享有2个核心,主频1.6G,使用台积电40nm生产工艺。就其性能来说,根据涉及单位的SPEC2006测试,主频1.6G的ZXC在使用Ubuntu 14.04操作系统,ICC编译器的情况下,成绩为:SPECint2006 : 11.3SPECint_rate2006: 20.5SPECfp2006 : 12.4SPECfp_rate2006: 18.7STREAM测试的单线程成绩为:Copy 5502.8MB/s;Scale 5042.9MB/s;Add 5321.6MB/sTriad 5252.7MB/sSTREAM测试的多线程成绩为:Copy 5191.1MB/s;Scale 5104MB/s;Add 5383.8MB/sTriad 5461.9MB/s这里讲解下,SPEC2006是在行业内比较较为权威的测试软件,通过26个程序对CPU展开测试,然后计算结果,分数就越高性能就越好。

不过SPEC2006测试也并非无懈可击——可以通过不解释编译器等条件作弊,否关上auto parallelization也有有成绩差异,还有base分值和peak分值不会有一定的差异等等。即便如此,相等于一些黑箱测试而言,SPEC依旧是比较较为公正的测试,需要较为客观的体现CPU的实际性能,却是意味著客观的测试是不不存在的,就如同中考,即便不存在这样或那样的问题,但目前来看,依旧是最不具可操作性,比较公平合理的视学方式(北京、上海除外)。

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ZX-C是对VIA技术的引入消化吸收,相对于ZXA的2个CPU核,ZXC改回4个CPU核,而且CPU核之间核心通过 L2 Cache 交互,相比较ZXA而言,ZXC的多核性能有所提高。针对从VIA引入的内核不存在资源校验和不平衡的问题做到了新的设计,并使用了台积电28nm生产工艺,减少了功耗,提升了稳定性,增加了量产成本,将CPU的主频从ZXA的1.6G,提高到ZXC的2G。

另外,兆芯还新的设计 FSB 模块,FSB 频率从 1066MHz 提升到 1333MHz。对访存单元展开了新的设计,设计了全新的 L1/L2 访存掌控单元,优化访存性能等工作。

而这些改动最必要的体反映就是在性能上,根据涉及单位的SPEC2006测试,主频2.16G(睿频)的ZXC在使用Ubuntu 14.04操作系统,ICC编译器的情况下,成绩为:Specint 2006: 17Specint rate2006: 50Specfp 2006: 18.2Specfp rate2006: 36.3ZXC相对于ZXA,在单线程定点成绩上提高了大约54%,多线程提高了大约147%;就浮点性能而言,ZXC相对于ZXA单线程性能提高了大约50%,多线程性能提高了大约50%。虽然在Ubuntu 14.04操作系统,ICC编译器的情况下,Specint 2006:17;Specfp 2006:18.2 的成绩比较不应Intel有较小的差距,但相对于ZXA而言,ZXC的变革无非极大。

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ZXD性能再行提高且填补了ZXC的仅次于短板之前讲解了,ZXC相对于ZXA,在单线程定点成绩上提高了大约54%,多线程提高了大约147%;就浮点性能而言,ZXC相对于ZXA单线程性能提高了大约50%,多线程性能提高了大约50%。但ZXC也有自己的短板,那就是前端总线——对于图像、音频、视频、游戏、FPGA综合以及科学应用等应用于,一般来说是对于大工作集的少部分数据展开操作者,前端总线就沦为一个主要的性能瓶颈。ZXC沿袭了VIA原本的前端总线(VIA V4 bus)的设计——前端总线(front-side bus,FSB)是早期Intel芯片的计算机通信的模块,和AMD公司的EV6类似于,其相连CPU和北桥芯片,内存控制器一般来说构建在北桥中——ZXC没将内存控制器构建到处理器上,而是在桥片里。

这样一来,造成STREAM测试的成绩就不好看了。根据STREAM 5.10测试的成绩,单线程的成绩为:Copy: 7685.0 MB/sScale: 7446.4 MB/sAdd: 8129.5 MB/sTriad: 7981.7 MB/s4 线程测试成绩为:Copy: 7426.3 MB/sScale: 7504.0 MB/sAdd: 7656.8MB/sTriad: 7787.7 MB/s借此可以显现出,ZXC的STREAM 测试成绩是较为一般的,而且相对于ZXA而言提高也较为受限。ZXD的最显著改良之处就在于替换了更佳的DDR4内存控制器,是国内首款构建了DDR4内存控制器的国产桌面CPU,而且ZXD还把内存控制器构建到芯片里——相对于ZXC的DDR3内存控制器,ZXD使用了DDR4内存控制器,并把内存控制器构建到芯片里,而非像ZXC那样把内存控制器构建在桥片里,而这个转变一定程度上提高了CPU的综合性能。此外,ZXD很有可能将FSB总线换回了类似于Intel的dmi这样的模块。

两者因素相乘,使ZXC不存在的短板不复存在。最典型的证明就是STREAM测试成绩大幅度提高。根据涉及单位的测试,STREAM 5.10测试单线程成绩为:Copy: 10942.4 MB/sScale: 10371.4 MB/sAdd: 10603.1 MB/sTriad: 9850.1MB/s多线程成绩为:Copy: 12666.1 MB/sScale: 13060.3 MB/sAdd: 11270.2MB/sTriad: 11302.6MB/s从测试成绩可以显现出,ZXD的SRTEAM测试成绩相对于ZXC有了明显提高,填补了过去的短板。

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并且通过改版了ddr4内存控制器,在商业上还能有效应对各家内存大厂的DDR3内存条投产的问题。除了内存控制器上的改良之外,ZXD减少 X86 指令缓冲器,获取了更加准确的循环缓冲器功能,并通过整体流水线前后末端各级优化,大幅度增加流水线级数,有效地减少了分支预测告终的性能损失......经过一系列的改良,必要反映在ZXD相对于ZXC的性能提高,根据涉及单位的数据,在使用Ubuntu 14.04操作系统,内存为 32GB DDR4内存,硬盘为Intel 530 系列120GB 的SSD硬盘,编译器为ICC,ZXD睿频到2.2G的情况下,SPEC2006测试成绩为:Specint 2006: 20.4Specint rate2006: 63.3Specfp 2006: 23Specfp rate2006: 47.6ZXD这个成绩虽然相对于Intel和AMD依旧有极大的差距,就裸CPU性能而言,ZXD约是Intel主流四核CPU的30%—40%。

而且必需解释的是,兆芯对CPU架构的改动还是比较受限的,目前所做到的改动并非脱胎换骨的大换血,比如没构建类似于AMD从“打桩机”到Zen的提高和进步。配图来自兆芯官网特约稿件,予以许可禁令刊登。下文闻刊登须知。_亿电竞平台app。

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