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吐血整理!国产处理器大科普

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一、国产处理器技术格局

当前国产处理器主要有六个品牌,龙芯、兆芯、海光、鲲鹏、申威、飞腾,几年深耕自主技术,基本都赶上了国际主流水平。



技术方面,这六家走的指令集路线各有不同,主要分为以下几类:

1、鲲鹏、飞腾属于ARM处理器:

技术特点:属于精简指令集处理器,拥有体积小、低功耗、低成本等优势,广泛应用于移动终端、嵌入式设备。

2、海光、兆芯兼容x86指令集:

技术特点:因x86指令集丰富,在大量数据复杂计算时具有显著的优势。并且指令集发展历史长,软件生态健全,是桌面级与服务器市场主流。

3、申威属于Alpha+自研:

技术特点:Alpha属于精简指令集,设计之初非常适合高性能计算,并且因为专利过期,架构不再更新,申威在Alpha基础上自研出SW64指令集。

4、龙芯属于MIPS+自研

技术特点:MIPS是出现最早的商业精简指令集架构之一,具有设计更简单、拓展性强、性能好等优势,曾广泛应用于嵌入式系统;龙芯在MIPS基础上推出了LoongArch指令集。

二、性能对比

性能对比基于SPEC CPU2006多核整型对比测试成绩,首先先介绍下SPEC CPU2006。SPECCPU2006是业界权威的CPU评估软件,包括了CINT2006(整型)和CFP2006(浮点)两个子项目,前者用于测量和对比整数性能,而后者则用于测量和对比浮点性能。行业内最为看重的数据是SPEC int_rate和SPEC fp_rate,这两个结果能够真正表达CPU和主板搭配下的实际性能。

以下是从各家宣传渠道里找到的测试分数:



海光7280优势明显;紧追其后的是鲲鹏920,1876分其实也不错,基本算是与海光上一代产品旗鼓相当;飞腾和龙芯还有一定的提升空间。

总体而言,海光>鲲鹏>飞腾>龙芯。

三、生态、兼容、迭代对比

首先是一图总结:



1、生态方面:因x86占据全球桌面级及服务器市场的90%,几十年的发展历史,无论是系统还是软件适配规模都十分庞大;因此海光、兆芯可兼容x86生态的处理器,毋庸置疑生态最好。

其次是鲲鹏和飞腾,ARM处理器在移动设备市场是主流,但在服务器市场仍属于小众选择,软件生态仍有欠缺,有时还需转译才能兼容某些应用。

生态兼容性最弱的是龙芯,因为LoongArch仍属于新兴指令集,生态建设任重道远。

2、迁移成本:迁移成本取决于生态兼容性,所以仍是兆芯、海光迁移成本较低,龙芯、飞腾、鲲鹏这三家生态差一点的,需要大量编译工作实现数据与应用迁移,成本较高。

3、技术迭代:相对而言,龙芯因自有指令集专利,无论是迭代速度还是质量都比较高,一路小步快跑追上主流;兆芯和海光近几年自主迭代也在稳步推进;而鲲鹏和飞腾因为ARM公司不再授权新版指令集,已经四五年没有新品迭代了。

四、总结

1、六家国产处理器性能已达到国际主流水平,但与国外顶级产品仍有差距

2、选择国产处理器更多看是否能满足应用场景需求,生态兼容好的产品会更有优势

3、国产处理器沿不同技术路线分头突围,未来市场会投票选出最佳选择

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