国产X86 处理器和Intel还有多少差距？这些数据道出现状 (国产x86处理器)

今年6月，核高基总师魏少军接受科技日报采访时表示，"国产兆芯x通用处理器的成功自主研究和量产，令国产桌面处理器在性能方面完成了一次跨越式的提升，从“十二五”初期的不够国际整体水准的7％提升到了现在的％，综合性能体验达到％。"实际上，国产X芯片的性能和英特尔对比究竟怎么样？在技术引进吸收创新的过程中又取得了怎样的进步呢？　　几个月前，上海兆芯最新的产品ZXD在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的处理器还有不小差距，但相对应兆芯第一款处理器ZXA而言，确实有着很大的进步——自上海兆芯自年成立以来，从第一款产品ZXA，到如今最新的产品ZXD，上海兆芯用了数年时间实现以VIA的技术为基础，将产品的裸处理器性能提升了%以上。ZXC相当于ZXA性能有多少提升？　　ZX-A是兆芯的第一款处理器，技术源自VIA，拥有2个核心，主频1.6G，采用台积电nm制造工艺。就其性能来说，根据相关单位的SPEC测验，主频1.6G的ZXC在采用Ubuntu.*作*，ICC编译器的情况下，成绩为：SPECint：.3SPECint_rate：.5SPECfp：.4SPECfp_rate：.7STREAM测验的单线程成绩为：Copy.8MB/s；Scale.9MB/s；Add.6MB/sTriad.7MB/sSTREAM测验的多线程成绩为：Copy.1MB/s；ScaleMB/s；Add.8MB/sTriad.9MB/s　　这里介绍下，SPEC是在行业内相对比较权威的测验软件，通过个程序对处理器进行测验，然后计算结果，分数越高性能越好。不过SPEC测验也并非无懈可击——可以通过不说明编译器等条件*，是否打开autoparallelization也有有成绩不一样，还有base分值和peak分值会有一定的差别等等。　　即便如此，相当于一些黑箱测验而言，SPEC依旧是相对比较公正的测验，能够比较客观的反映处理器的实际性能，毕竟绝对客观的测验是不存在的，就如同答案，即便存在这样或那样的问题，但现在来看，依旧是最具可*作性，相对公平合理的考评方式（北京、上海除外）。　　ZX-C是对VIA技术的引进消化吸收，相对于ZXA的2个处理器核，ZXC改为4个处理器核，而且处理器核之间核心通过L2Cache交互，相比较ZXA而言，ZXC的多核性能有所提升。针对从VIA引进的内核存在资源冗余和不均衡的问题做了重新规划，并采用了台积电nm制造工艺，降低了功耗，提升了稳定性，减少了量产成本，将处理器的主频从ZXA的1.6G，提升到ZXC的2G。　　另外，兆芯还重新规划FSB接口，FSB频率从MHz提升到MHz。对访存单元进行了重新规划，规划了全新的L1/L2访存控制单元，优化访存性能等工作。　　而这些修改最直接的体体现就是在性能上，根据相关单位的SPEC测验，主频2.G（睿频）的ZXC在采用Ubuntu.*作*，ICC编译器的情况下，成绩为：Specint：Specintrate：Specfp：.2Specfprate：.3　　ZXC相对于ZXA，在单线程定点成绩上提升了约%，多线程提升了约%；就浮点性能而言，ZXC相对于ZXA单线程性能提升了约%，多线程性能提升了约%。　　虽然在Ubuntu.*作*，ICC编译器的情况下，Specint：；Specfp：.2的成绩相对应Intel有较大的差距，但相对于ZXA而言，ZXC的进步着实不小。

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ZXD性能再提升且弥补了ZXC的最大短板　　之前介绍了，ZXC相对于ZXA，在单线程定点成绩上提升了约%，多线程提升了约%；就浮点性能而言，ZXC相对于ZXA单线程性能提升了约%，多线程性能提升了约%。　　但ZXC也有自己的短板，那就是前端总线——对于图像、音频、*、游戏、FPGA综合以及科学使用等使用，通常是对于大工作集的少部分数据进行*作，前端总线就成为一个主要的性能瓶颈。　　ZXC延续了VIA原本的前端总线（VI*4bus）的规划——前端总线（front-sidebus，FSB）是早期Intel芯片的计算机通信的接口，和AMD公司的EV6相似，其连接处理器和北桥芯片，内存*通常集成在北桥中——ZXC没有将内存*集成到处理器上，而是在桥片里。这样一来，导致STREAM测验的成绩就不太好看了。　　根据STREAM5.测验的成绩，单线程的成绩为：Copy：.0MB/sScale：.4MB/sAdd：.5MB/sTriad：.7MB/s4线程测验成绩为：Copy：.3MB/sScale：.0MB/sAdd：.8MB/sTriad：.7MB/s　　从中可以看出，ZXC的STREAM测验成绩是比较一般的，而且相对于ZXA而言提升也比较有限。　　ZXD的最显著改进之处就在于更换了更好的DDR4内存*，是国内首款集成了DDR4内存*的国产桌面处理器，而且ZXD还把内存*集成到芯片里——相对于ZXC的DDR3内存*，ZXD采用了DDR4内存*，并把内存*集成到芯片里，而非像ZXC那样把内存*集成在桥片里，而这个改变一定程度上提升了处理器的综合性能。　　此外，ZXD很有可能将FSB总线换了相似于Intel的dmi这样的接口。两者原因相加，使ZXC存在的短板不复存在。最典型的证明就是STREAM测验成绩大幅提升。根据相关单位的测验，STREAM5.测验单线程成绩为：Copy：.4MB/sScale：.4MB/sAdd：.1MB/sTriad：.1MB/s多线程成绩为：Copy：.1MB/sScale：.3MB/sAdd：.2MB/sTriad：.6MB/s　　从测验成绩可以看出，ZXD的SRTEAM测验成绩相对于ZXC有了显著提升，弥补了过去的短板。并且通过更新了ddr4内存*，在商业上还能有效应对各家内存大厂的DDR3内存条停产的问题。　　除了内存*上的改进之外，ZXD增加X指令缓冲器，提供了更精确的循环缓冲功能，并通过整体流水线前后端各级优化，大幅减少流水线级数，有效降低了分支预测失败的性能损失......经过一系列的改进，直接体现在ZXD相对于ZXC的性能提升，根据相关单位的数据，在采用Ubuntu.*作*，内存为GBDDR4内存，硬盘为Intel系列GB的SSD硬盘，编译器为ICC，ZXD睿频到2.2G的情况下，SPEC测验成绩为：Specint：.4Specintrate：.3Specfp：Specfprate：.6　　ZXD这个成绩虽然相对于Intel和AMD依旧有不小的差距，就裸处理器性能而言，ZXD大约是Intel主流四核处理器的%—%。而且必须说明的是，兆芯对处理器架构的修改还是相对有限的，现在所做的修改并非脱胎换骨的大换血，比如没有实现相似于AMD从“打桩机”到Zen的提升和飞跃。