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龍芯推出新一代處理器,離 Intel 還有多大差距?

2017-04-26  作者:陌路 

2017年4月,龍芯帶來了一個好消息:推出新一代代表著國產最高水平的芯片。

其中,最為亮眼的莫過于龍芯 3A3000 和 3B3000。從實測數據來看,這款芯片的綜合性能已經超越了 Intel Atom 系列和 ARM 系列 CPU。這個性能,用中國工程院院士倪光南的話來說,已經達到了可用的水平。日常的使用、辦公、出差都沒有任何問題。

龍芯推出新一代處理器,離 Intel 還有多大差距?

【史上最強的龍芯 3A3000 處理器】

          很多童鞋都好奇,龍芯的芯片究竟有多大能力呢?龍芯總設計師胡偉武對這些芯片做了詳細的介紹。

龍芯在做哪些芯片

          188小編告訴你,識別龍芯的芯片,有一個竅門:

    “1”開頭的芯片,是“小 CPU”。是根據需求定制的專用或嵌入式芯片。

    “2”開頭的芯片,是“中 CPU”。對標的是 Intel 的 Atom(阿童木)系列。適合平板電腦、辦公電腦等低功耗的通用便攜計算。

    “3”開頭的芯片,是“大 CPU”。對標的是 Intel 的酷睿/至強系列。用途是桌面計算機或高性能計算。

    可以看出,龍芯的目標只有一個,那就是全球第一的芯片帝國 Intel。那么,龍芯的芯片水平離 Intel 還有多遠呢?別急,先來看看龍芯追趕 Intel 的計劃。

    龍芯推出新一代處理器,離 Intel 還有多大差距?

    【“龍芯之父” 龍芯中科總裁 胡偉武】

    “龍芯之父”胡偉武說,龍芯目前的芯片計劃分為三代:

    第一代:“地板上”的 CPU

    實現時間:2013-2014

    介紹:簡單來說,這一階段就是努力鼓搗出一款 CPU。不過,對于龍芯團隊來說,這并不是從零開始。之前計算所有一些很厲害的研究成果,可以制造出滿足特定需求的 CPU。但是通用處理能力低。這些芯片大多是滿足國家特定需求,市場并不是很認可。

    這個階段已經完成。

    代表的芯片是:3A1000、3B1500、2F、2H。

    第二代:“空中”的 CPU

    實現時間:2016-2017

    介紹:這個階段,主要任務是“認真”做一款能賣出去的 CPU。其實對一個 CPU 的最高認可就是有人買單。這批龍芯 CPU (單核)性能上是第一代產品的3-5倍,超過凌動(Atom)、VIA和 ARM。這些芯片的性能算不上頂尖,但是可以在很廣泛的領域使用。客觀上來說,一個桌面芯片達到了 ARM 和凌動的水平,是可以賣得很好的。

    這個階段在今天也已經實現。

    代表芯片:3A3000、3B3000、2K1000、7A

    第三代:“天花板上”的 CPU

    實現時間:2019-2020年

    介紹:這一階段的 CPU 要追上 AMD 全系列的水平。如果能實現,距離英特爾頂尖的至強(Xeon)芯片差距就不是很大了。這個時候,單核芯片的性能就會遇到物理天花板,就像現在的 Intel 一樣。這時,需要用增加核心數量來提高整體的計算性能。(Intel 在2010-2012年就已經觸及了天花板)

    到這個時候,龍芯就可以在市場上試著和 Intel 和 AMD 比劃一下了。

    代表芯片:3A3000/4000、3C5000、2K2000、7B

    龍芯推出新一代處理器,離 Intel 還有多大差距?

    從過去的發展路徑來看,雖然磕磕絆絆,但胡偉武吹出去的牛總算都實現了。未來龍芯要做的,就是把“天花板上”的 CPU 造出來。

    仰望星空之前,先來腳踏實地,看看這最新出世的龍芯 3A3000 究竟怎么樣。

    龍芯芯片究竟怎么樣

    頂級芯片:3A3000

    3A3000,就是胡偉武口中的“在半空中的 CPU”。說他在半空中,主要是指技術水平——沒有達到頂尖,卻已經很強。

    對于這款芯片,華軍軟件園認為有幾個關鍵詞:

    1、目前國產最強

    由于目前 CPU 都是多核心的結構。所以比較芯片的絕對性能,有一個簡單粗略的辦法,那就是單獨核心拉出來“單挑”。胡偉武介紹,3A3000 這款芯片,在國產所有芯片里面單核性能最高。

    2、超過 Atom 和 ARM

    具體性能方面,3A3000 是龍芯上一代芯片性能的 3-5 倍。從下圖來看,與 VIA 和 AMD 的主流中端芯片比較,數據幾乎相當,有些指標優勢很大,有些指標不相上下。

    龍芯推出新一代處理器,離 Intel 還有多大差距?

    普通人也許不太理解這樣專業的指標,你只要知道,這個性能超于 Intel Atom 或者頂級手機當中的 ARM 處理器,相當于 Intel 和 AMD 高端處理器的性能。

    3、距離 Intel 最強技術仍有 30% 的差距

    雖然性能相當于 Intel 的高端處理器,但未到這些處理器大廠的頂尖水準。實際上作為一個成立不到十年的企業,從一窮二白的出發點,難以追平國際頂尖企業也情有可原。目測這款 CPU 和頂尖的 CPU 還有30%左右的性能差距,這個大概是一代技術的差距。要追趕上這一代的差距,目測還需要3年左右的時間。

    4、純自主研發

    倪光南院士曾經說:核心技術不可能買來,買來的一定不是核心技術。自主研發一直是龍芯的標簽。胡偉武介紹,龍芯3A3000 除了廠家提供的基本單元外,其中包括 CPU 和內存控制器在內的所有的模塊都是自主設計的,沒有引入第三方IP。

    這種自主研發的好處,簡單來說就是:一旦發生中美嚴重對抗,美國很容易攻擊 Intel inside 的設備,卻很難攻擊“龍芯 inside”的設備和系統。

    大眾芯片:2K1000

    除了最強的“3”系列,龍芯在“2”和“1”系列也推出了新品。

    “2”系列本來是對標 Atom 系列的芯片,從2017年的 2K1000 來看,性能比上一代 2H 提高了3-5倍,但距離2014年的 Atom J1900 芯片處理能力還有20% 左右的差距。

    不過,這樣的處理器性能已經可以使用在終端機和工控機之上。實際上,這款芯片雖然不是龍芯最強的芯片,確是最能讓客戶買單的一款通用 CPU。

    特種芯片:1H

    “1”系列不拼運算能力,拼的是極端條件下的穩定工作能力。例如“1”系列的前輩“1E”和“1F”現在就轉載在北斗衛星之上。“龍芯在北斗衛星上穩定運行了兩年,沒有一次反轉鎖定的錯誤。”胡偉武驕傲地說。

    至于“1H”,則是一款神器。它將會用在地下數千米的石油鉆探探頭上,工作溫度在200度左右。對于這種超高溫條件下的穩定工作,一直是芯片界的核心技術。中國一直想掌握高溫芯片技術,但是美國對我們實行了嚴格的技術封鎖。

    胡偉武還記得,在搭載這款芯片的鉆頭下井試驗的時候,一個石油行業的老專家倒滿一杯酒,對他說:

    我十幾年沒喝酒了,今天我要敬你一杯。這么多年沒有人能做出這種芯片,你是我們石油行業的功臣!

    國產芯片從一無所有,到如今可以上天入地,中國科學家所付出的艱巨努力讓人動容。

    龍芯推出新一代處理器,離 Intel 還有多大差距?

    【搭載龍芯 1H 的石油鉆頭】

    比起性能,龍芯更要在生態上追趕 Intel

    但是技術上追上 Intel,和讓每個人都用上龍芯,是兩個完全不同的事情。

    在技術和市場之間,認為技術更難的往往活不久,認為市場更難的才能活得很好。

    胡偉武異常清醒。

    在我們的認識中,國產科技經常“有意”忽略市場,偏安“黨政軍”一隅。龍芯在開始階段,也同樣緊抱“黨政軍”大腿。不過,發展到今天,龍芯已經意識到“黨政軍”的市場過小,要想成為對標 Intel 的偉大企業,必須進攻企業終端市場,進而開發個人市場。

    龍芯推出新一代處理器,離 Intel 還有多大差距?

    【龍芯一體機和《人民的名義》】

    生態的價值人人都知道。

    你為什么不買龍芯電腦?

    因為安裝不了 Windows

    為什么要安裝 Windows?

    因為我習慣的軟件和游戲都在Windows上啊!

    Intel+Windows 的生態,龐大得讓人生畏。但是龍芯必須在巨頭眼皮底下奮力“折騰”出自己的生態。

    胡偉武覺得,這個事情雖然難,但沒有想象中那么不可能。當然,在個人電腦方面,Intel 制霸天下,但是這個世界并不僅僅有個人電腦這一個大市場。

    龍芯的打法是:主攻 Wintel 生態的薄弱環節——終端和工控領域。

    終端和工控是龍芯的領地

    終端是指黨政、能源、金融、電信等等行業使用的終端機,偏專用性質;

    工控是指在工業領域對生產設備進行控制的智能設備。

    基于這個方向,胡偉武的秘訣是:抓住 API。

    全中國會用 Java 的工程師有600萬,而卻找不到10名懂得 Java 引擎或者 JavaScript 虛擬機的人。

    胡偉武感嘆。

    換句話說,中國的現狀是絕大部分工程師都只會在上層做開發,而把開發者和CPU連接起來的中間接口就叫:API,API 很少有人會做。

    龍芯要做的是,為市面上所有龍芯的潛在用戶開發好用的 API,讓開發者可以舒服地開發出應用程序。簡單來說就是,龍芯制造出各種形式的“樂高模塊”,程序開發者只需要按照自己的需要,拼插樂高積木就可以了。這樣的話,基于龍芯開發就變得像游戲一樣容易,而且讓人更加享受。

    根據官方數據,下游客戶中,基于龍芯的軟硬件開發人員已經有一萬人了。

    龍芯推出新一代處理器,離 Intel 還有多大差距?

    【華三研發的基于龍芯 3A3000 的交換機】

    開源社區也是龍芯的領地

    這個事情,同樣反映在龍芯的社區和開發者隊伍上。

    如果你在龍芯開發者論壇注冊,可以用極低的價格購買到龍芯的板片或電腦。基于這些硬件和 Linux 內核系統,你可以開發一切你喜歡的東西。對于龍芯生態有持續貢獻的人,還可以得到“工分”,這些工分將來是可以換取龍芯公司分紅和股權激勵的。

    實際上,在各個高校中,基于龍芯芯片的愛好者社團已經有很多。龍芯也決定把一些低端的處理器核源代碼開放給高校,讓學生可以完整了解 CPU 內部代碼結構,成為中國芯片的后備力量。

    開發者是很挑剔的,但是在他們面前,我們的 3A2000 和 3A3000 已經不丟人了,真的。

    胡偉武感慨。

    龍芯推出新一代處理器,離 Intel 還有多大差距?

    【基于龍芯和開源系統制作的“坦克車”】

    雖然說龍芯已經建立了強大的生態還為時過早,但不妨來看看 Intel。中國工程院倪光南院士說:

    1995年 Windows 3.2 退出市場,至今 Wintel 的生態建設已經經過了30年。而相比 Intel 早年的發展,龍芯的腳步已經很快了。

    仰視 Intel,龍芯道阻且長。但是,如今下游基于龍芯 CPU 的軟硬件研發人員已經達到上萬人。幾年間龍芯有了如今的生態,并不容易。

    需要說明的是,從三年前開始,政府已經放棄了對龍芯的支持,龍芯的最新芯片,都是龍芯中科公司靠賣一片片芯片賺來的錢研發的。從這個角度看,相比動輒拿國家幾十億研究經費的芯片團隊而言,龍芯可以拍著胸脯問心無愧。

    就像胡偉武所說:有一種勝利來自煎熬。

    龍芯用自己的故事,證明了世界還算公平。

    龍芯推出新一代處理器,離 Intel 還有多大差距?

網友點評

  • 1樓
    有點意思

    匿名 2017-06-27 18:51:01

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