主频提升25%！俄罗斯48核CPU仍不是华为鲲鹏920对手！

早在2022年10月，俄罗斯国产处理器厂商贝加尔电子（Baikal Electronics）就曝光了最新推出的48核的服务器处理器——S1000的SPEC CPU 2006 Int性能测试数据，并将其与20核Intel Xeon Gold 6148、16核AMD Epyc 7351和48核华为鲲鹏920的SPEC CPU 2006 Int测试成绩进行了比较，结果显示S1000性能大约与AMD和英特尔CPU相当，同时也达到了7nm制程的华为鲲鹏920性能的85%。

在经过了数个月时间的优化之后，近日，贝加尔电子将S1000的主频由原来的2GHz提升到了2.5GHz，意味着性能提升了25%。贝加尔电子分享了更多关于S1000的最新测试数据，并将其与Intel Xeon Gold 6230和华为鲲鹏920进行了比较。

首先，我们回顾一下贝加尔S1000处理器的一些细节参数：

作为一款针对服务器应用设计的处理器，贝加尔S1000基于台积电16FFC工艺制造，面积为607mm2，具有48个Arm Cortex-A75内核，主频原为2GHz，现在已经升级到2.5GHz，TDP为120W。

在这颗SoC上有12个计算群集，每个群集包含四个内核和四个512 KB 的 L3 缓存块。每个内核都包含自己的 512 KB L2 高速缓存和两个 64 KB 的 L1 高速缓存块。在 SoC 的中间是一个由 2 MB 的 L4 缓存块组成的四乘四网格，总的缓存容量为32 MB。此外，在SoC上，还有24 MB的L3和L2缓存以及6 MB的L1缓存：总共86 MB，由48个内核共享。

SoC的外围是 I/O 控制器。左右两侧容纳了五个 PCIe 4.0 x16 控制器，其中三个可以兼作 CCIX 1.0 模块，并启用 2 路和 4 路 SMP（对称多处理）。顶部和底部是六个内存控制器，每个控制器都可以处理一个 72 位通道，到 128GB - 768GB的带ECC的DDR4-3200。

相比之下，Intel Xeon Gold 6230则是2019年的产品，代号Cascade Lake，14nm工艺，20核心40线程，三级缓存为27.5MB，频率为2.1-3.9GHz，热设计功耗125W。

华为鲲鹏920则采用了7nm工艺，自主研发的TaiShan v110架构，也是48核心，主频2.6GHz，三级缓存48MB，热设计功耗最高达158W。

以下是多款不同软件测试之下的得分对比：

CoreMark：

CoreMark是综合基准测试应用程序，可帮助通过各种测试评估 CPU 的性能。贝加尔S1000单核心16302分、多核心769354分。鲲鹏920则分别为18398分和945564分，贝加尔S1000分别落后11.4%、18.6%。Intel Xeon Gold 6230的多核性能得分为5390036分，贝加尔S1000性能领先42.7%。

Stream：

Stream和CoreMark一样，都是综合基准测试应用程序，Stream注重内存带宽。贝加尔S1000的性能为83GB/s，相比华为鲲鹏920的110GB/s约落后了24.5%，相比Intel Xeon Gold 6230则高出了33.9%。

7-Zip：

贝加尔S1000压缩得分为86953分、解压缩得分为134271分，相比鲲鹏920的150105分和239042分各落后42.3%和43.8%。贝加尔S1000的解压缩性能则领先于Intel Xeon Gold 6230的80508分约66.8％(压缩性能缺失)。

GeekBench 5：

评估解决应用问题的表现时，Geekbench 5基准测试经常被使用，其主要目的是评估设备在各种不同的任务下的性能表现，包括图像处理、加解密等，该基准测试分为单核和多核处理器测试。贝加尔S1000单核得分为498分，多核心得分为16511分，落后Intel Xeon Gold 6230单核1058分约52.9%之多，但由于核心数量多了28个核心，使得其多核性能得分大幅领先于Intel Xeon Gold 6230的9165分约80.2%。鲲鹏920的具体成绩没有显示（但从图形来看，单核略高于贝加尔S1000，多核性能似乎大幅低于贝加尔S1000）。

Linpack：

Linpack 是服务器高性能 CPU 的著名基准测试，通常决定超级计算机在 Top500 列表中的排名。贝加尔S1000多核心性能为353.3GFlops，相比鲲鹏920的327GFlops高出了约8.0%，但大幅落后Intel Xeon Gold 6230的849GFlops约58.4%。

“可以看出，贝加尔S1000处理器频率增加25%导致了本次测试中单核和多核性能提高23.2%和19.9%，”俄罗斯芯片开发人员评论道。

Spec CPU 2017

Spec CPU 2017是一组密集计算的测试任务，其结果主要取决于CPU和整个内存层次结构（包括缓存）的性能，以及C、C＋＋和Fortran编译器的速度。SPEC CPU 2017包含两组测试：SPECINT和SPECFP。第一种用于测量整数计算中的性能，如数据压缩、加密、模拟和其他算法。第二个测量科学计算、建模、图形工作等方面的性能。

对于贝加尔S1000的测试结果，贝加尔开发人员没有单独评论。可以看到，在主频提升之后，贝加尔S1000的Spec CPU 2017测试成绩都有一定提升。

总体来看，虽然贝加尔S1000作为一款基于Arm Cortex-A75架构、主频也不算高的处理器，制程工艺也是相对落后的16nm工艺，而Intel Xeon Gold 6230和华为鲲鹏920在制程上更具优势。但在整体的性能表现上贝加尔S1000凭借核心数量上的优势，在很多场景下的测试成绩优于Intel Xeon Gold 6230。但是相比同样核心数量的华为鲲鹏920，仅在Linpack测试当中领先，其它测试均轮回，仍有一定的差距。

另外可以看到的是，贝加尔S1000在经过数个月的优化之后，性能也确实相比去年有了一定的提升。在去年曝光的原始测试数据中，贝加尔S1000在Geekbench 5多核测试得分为14246分，与Ryzen 7 5900X相当。而最新的GeekBench 5多核测试得分已经提升到了16511分，相比之前已经提升了15.9%。

需要指出的是，由于此前美国商务部已经对俄罗斯进行了制裁，禁运了包括半导体、计算机、电信、信息安全设备、激光器和传感器等技术及产品。此后，欧盟、中国台湾等地区也对俄罗斯进行了跟进制裁。这也使得英特尔、台积电、三星等晶圆代工厂也已停止了对俄罗斯相关芯片设计企业的代工服务。这也意味着贝加尔电子S1000处理器将无法被制造。

虽然俄罗斯国内有两家集成电路制造商：Микрон（Mikron）和Ангстрем公司，但是他们的工艺都比较落后。Микрон只能提供65-250纳米制程工艺加工能力，Ангстрем（2019年破产重组）也只有一座8英寸晶圆厂，能提供90-250纳米制程工艺。主要提供军用、航天和工业领域产品。而且，Mikron还被美国财政部列入了制裁名单。

此外，2022年5月，英国方面也将俄罗斯两大处理器厂商MCST和贝加尔电子列入了制裁名单，除冻结其资产外，英国企业对其提供技术服务也将受到严格管制。此举意味着俄罗斯芯片设计企业或将无法使用Arm的IP来设计处理器。

虽然相关人士表示，贝加尔电子16nm工艺以下的所有处理器的设计和生产许可证依然可用。但对于正在开发的处理器将无法继续获得新的Arm IP许可。

在芯片设计和制造方面的双重限制之下，贝加尔电子前景堪忧。

虽然去年俄罗斯为发展本土半导体制造业，计划到2030年将投资约3.19兆卢布（约384.3亿美元），希望在2022年底前量产国产化的90nm制程，2030年底量产国产化的28nm制程。但是，美国及其盟国的联合制裁之下，要实现这一目标恐怕是非常困难。

编辑：芯智讯-浪客剑