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2022-05-31 14:04重慶
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閑話不說，先上圖，是SPEC CPU 2006 int（單任務）測試的成績：
上圖中的成績，大部分是本人自己測試的結果。SPEC CPU 2006 的測試可費勁了，Pentium 4運行一遍完整測試（int base/peak）需要24小時以上，飛騰D2000和兆芯KX-U6780A也要至少12個小時，也能側面說明測試結果的準確性和全面性。某些幾秒鐘到幾分鐘就完成測試的軟件只能體現(xiàn)CPU某一方面的性能，無法實現(xiàn)全面考察 。其中有兩個來自SPEC官網(wǎng)的成績，因為測試年代久遠，測試時的系統(tǒng)環(huán)境和編譯器等都比較老，所以成績比不上本人新近測試的相近型號的CPU，只能作為參考。
i5-760是Intel酷睿初代4核4線程產(chǎn)品，標稱主頻2.8GHz，睿頻3.33GHz，但我試了兩款主板默認睿頻都只能達到2.91GHz。因此3.33GHz要用當年的高端主板，通過一些附加的設置才能達到。
i7-1165G7是筆記本CPU，默認環(huán)境下無法把睿頻保持到較高的水平，因此我進行了兩次測試。第一次測試時僅在筆記本下放了個風扇加強散熱，第二次測試時卸了后殼，加了個服務器的暴力風扇，再用工具軟件強制CPU運行在較高的頻率。
Pentium4(641)在使用GCC編譯器時，每GHz的成績只有2.37。不考慮內(nèi)存等部件對性能的影響，要想達到i7-1165G7在4.3GHz左右時的56.1分，至少需要23.67GHz的頻率。因為桌面版本的CPU可以達到更高的頻率，所以Pentium4(641)要想與桌面版11代酷睿比拼單核性能的話，頻率就需要達到25~28GHz。
國產(chǎn)的飛騰D2000、FT-2000/4、兆芯KX-U6780A、龍芯3A4000單核性能相差無幾，但我測試的3A4000頻率僅1.8GHz，因此它的每GHz成績比飛騰和兆芯的產(chǎn)品高得多。3A4000是28nm工藝，表中飛騰和兆芯的產(chǎn)品都是16nm工藝，工藝要先進一代。
龍芯3A5000終于使用了與飛騰和兆芯相當?shù)纳a(chǎn)工藝，主頻也相當接近，但是單核性能卻超過了它們的1.7倍，與3.33GHz時的i5-760相當。只看每GHz的測試成績的話，3A5000大致是4～6代酷睿的水平，也就是說與4～6代酷睿的單核同頻性能相當。
飛騰和兆芯的單核性能低，比2007年的筆記本CPU T7500還低一些。每GHz的性能更低，還比不上T7500。但它們都宣傳達到國際主流水平，和6代酷睿CPU性能相當，是怎么回事兒呢？
因為D2000和KX-U6780A都是8個核心，全CPU運行SPEC CPU 2006 int（多任務）測試時，都有80分多點。多核心并行運行時，運行效率不是單核心的簡單疊加。受內(nèi)存訪問、Cache同步等影響，核心數(shù)量越多時，多核加速比越低。因此8個核心的D2000(2.3GHz)和KX-U6780A(2.7GHz)，以及4個核心的3A5000(2.5GHz)和i5-760(3.33GHz)，在使用GCC編譯器測試SPEC 2006 int時，實際的多核心性能都在80分左右的相同水平。
我們看到6代酷睿i5-6400單任務就有37.6分，那么6代酷睿兩個核心跑多任務總能接近70分吧，要是2核4線程那就妥妥地超80分了。因此飛騰和兆芯宣傳的6代酷睿水平，實際是用8個核心和2個核心進行比較呢。
龍芯說3A5000接近主流水平，水分就要少得多，因為單核同頻性能與4～6代酷睿差不多，那就和低頻版本的i5-6400T（2.2~2.8GHz）比較吧，總歸是4個核心對比4個核心，而不是8核對比2核。
飛騰和兆芯的CPU單核性能低，每GHz的性能更低，因此總喜歡宣傳自家的產(chǎn)品核心多，頻率高。某些非正式的宣傳還說每GHz的性能沒有意義，用戶買CPU又不是只買單核1GHz。而龍芯卻特別重視每GHz的性能提升，總也是有原因的吧！
Pentium4有3.8GHz的型號，并且總能保持在3.8GHz運行。11代酷睿最高5.3GHz，但幾乎不能保持在5.3GHz運行。中端的臺式機和高端的筆記CPU通常也是運行在4.0GHz左右，視散熱情況有區(qū)別。可以說和2005的產(chǎn)品相比，十七年來CPU能穩(wěn)定保持的頻率幾乎沒有提升。但是11代酷睿每GHz的性能相對于Pentium4卻提高了5.5倍以上，Pentium4的單核性能要想達到11代桌面酷睿CPU的水平，運行頻率要達到25GHz以上。要是頻率相同，那么核心數(shù)量也至少要5.5倍以上，如果考慮核心越多并行性能越低的問題，Pentium4可能需要8倍的核心數(shù)量。然而這種使用弱小的單核組成的多核系統(tǒng)，對于絕大多數(shù)應用軟件，運行效率都不如一個強大的單核心。因為無論軟件開發(fā)者怎么努力，也不可能把任何任務都拆解成多線程并行。
當然飛騰和兆芯的CPU每GHz的性能遠超Pentium4，但是仍然與龍芯3A5000有很大差距。在核心數(shù)量相同的條件下，3A5000需要3.5GHz的頻率性能才能與i5-6400相當，多花點錢努一努力改善后端設計還是有希望的。而兆芯則需要6.5GHz以上才能達到i5-6400相當?shù)乃?，需要比Intel/AMD更強的后端設計能力，功耗肯定是控制不住了。要是與4.3GHz時的i7-1165G7相比，3A5000就需要5.3GHz左右的運行頻率，剛剛達到Intel的最高水平，而兆芯需要把頻率拉高到10GHz，超出了物理限制。
我不是瞧不起國產(chǎn)CPU，而是國產(chǎn)CPU的設計水平、資金投入、生產(chǎn)工藝與Intel/AMD相比存在差距是客觀事實。CPU的頻率提升依賴強大的后端設計和與之配合完美的生產(chǎn)工藝，需要大量的人力和資金投入，國產(chǎn)CPU都還在向3GHz的頻率邁進，什么5GHz、10GHz都是天方夜譚。
每一款CPU核心，要想達到高頻率，都需要后端設計與生產(chǎn)工藝相互磨合、共同改進。我相信國產(chǎn)CPU如果投入大量的人力財力，花上幾十億人民幣，是可以把某一款CPU的頻率提高到3GHz以上，甚至達到4GHz的。但是有意義嗎？核心邏輯設計的水平不夠，每GHz的性能低下，像飛騰和兆芯那樣的CPU核心就算有4GHz，也不過與2.5GHz的龍芯3A5000性能相當。然后CPU核心邏輯設計有改進之后，再花幾十億精雕細琢一番，只為了一款產(chǎn)品的頻率？按照國產(chǎn)CPU的銷量，收不回成本。未來很長一段時間，國產(chǎn)CPU頻率再高也高不過Intel，每GHz性能要是也差得遠，那就沒法比了。
CPU運行頻率是要追求的，但在CPU核心邏輯設計水平低下時，一味追求新工藝和高頻率就是在朽木上雕花，浪費資源，浪費時間。飛騰的CPU每GHz的性能已經(jīng)6、7年沒有提升，兆芯的從VIA得到的CPU核心比飛騰還差，至今每GHz的性能還不如飛騰。能不能把主要精力放在改進CPU核心邏輯設計上？改進CPU核心設計很難，特別是當CPU核心本就不是自己設計的時，連看懂都難。在沒有能力修改核心設計時，就只能依靠多核心、高頻率來提高CPU整體性能。因為改進CPU核心設計很難，就忽視高頻率、多核心帶來的高功耗和高成本。不改進 CPU核心邏輯設計，把有限的資源花在邊邊角角上，就是在假裝努力，而不是在真正進步。別人的CPU每GHz的性能是飛騰和兆芯的2倍，難道飛騰和兆芯能把頻率做到同類的2倍？
像龍芯這樣，10年間把每GHz的性能從Pentium4的水平提高到酷睿4～6代的水平，從單核性能遠低于引進技術的CPU產(chǎn)品，到遠遠超過兆芯和飛騰，每一代都能看到明顯的提高。只有全力設計更好的CPU核心，提高每GHz的性能，CPU頻率保持穩(wěn)中有升，才是夯實基礎、不斷進取的最優(yōu)途徑。要是CPU核心長期不變，只寄希望于使用更新的工藝提高頻率、堆出更多核心，那么不是懶就是蠢。下一代龍芯3A6000頻率可能提升不大，但每GHz的性能將與11代酷睿相當，以比6代i5低的頻率切切實實達到或超過6代i5的性能。以優(yōu)秀的CPU核心設計為基礎，再去提高頻率、增加核心，才能真正追上世界主流水平。
宣傳達到主流水平，實際上是玩8核打2核、64核打14核的游戲，除了欺騙用戶、玩弄國產(chǎn)CPU的支持者，還有什么意義？
如果你看過Intel當年的規(guī)劃以及CEO那驚天一跪的話，就知道奔騰4并不是架構落后，相反，是因為工藝制程的無法相配比，導致發(fā)熱以及功耗無法控制，無法完全發(fā)揮性能罷了，你文中的奔騰4 641，也是用了當時最新的65Nm，增加64位技術的改良版，之下還有個用90納米的5系列 至于i5-760，并不是桌面版本的初代酷睿4核4線程版本，只不過這樣命名，初代版本的是酷睿E6600，從奔騰M優(yōu)化過來的架構，Intel以色列團隊的杰作
2022-06-02
江蘇
拿奔騰4舉例就是因為龍芯圈只會看IPC是單核時代的思想，現(xiàn)實就是如果多核性能沒用英特爾和AMD也不會在RYZEN時代之后快速堆核甚至開了大小核，也相當于否定了圖吧標配的X58 X79 X99洋LJ配置的合理性
gueenet作者
正因為在合適的成本下，很難把頻率做得更高，才更凸顯出每GHz性能的重要性。 因為并行的核心越多，整體效率越低，才更需要提高單核心的性能。
2022-06-03
你這么牛逼哄哄，你來造一個出來，為國家芯片做出貢獻吧！?。。?
2022-06-02
安徽
拼軟件才是根本，要學蘋果建立生態(tài)圈
2022-06-02
福建
偷機取巧，短期主義，事倍功半
2022-06-01
河北
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