破茧成蝶，新一代“龙芯”能否挑战Core i7？

发布时间：2015-05-4 阅读量：912 来源: 我爱方案网作者:

【导读】棱镜事件后，中国对自主研制的通用处理器需求愈发强烈。新一代龙芯如能顺利发展，快速推向市场，将弥补我国关键领域缺乏性能够用的国产芯片的空白。十余年艰难探索，龙芯终于要破茧成蝶了。新一代“龙芯”的性能具体如何，还是过去那只丑小鸭吗?

最近，《中国科学：信息科学》期刊刊登了下一代龙芯架构的相关论文，介绍了新产品的具体改进与多项性能测试数据。从中我们惊讶的发现，新龙芯已经不再是过去那只丑小鸭了。

龙芯现有的两个桌面型号分别是四核心的3A-1000和八核心的3B-1500，其内核是2006年定型的GS464微架构。如今老旧的GS464核心已经不堪重任，各项性能指标与当前国际主流CPU差距较大，无法适应竞争激烈的芯片市场。为了追上国际一流水平，中科院计算所于2012年开始研制新一代龙芯架构GS464E。2014年底使用GS464E核心的首款芯片3A-1500流片，预计今年年底成品面世。

相比上代产品，GS464E核心有了相当大的改进：提升分支预测效率、增加发射和重定序队列、使用新设计的缓存方案和访存部件等。这些改进的结果是核心单线程性能大幅提升，访存性能更是有了飞跃。此外，GS464E还优化了多核并行的效率，并增加了硬件级的x86与ARM指令翻译模块，使芯片可以高效率模拟运行x86和ARM平台的应用程序。

大家可以这样理解新龙芯核心的变化：部队行军作战不仅需要勇猛的士兵，还要有先进的装备、稳定的后勤；上代龙芯架构中负责“作战”的那部分设计的很好，但与之配合的“装备”“后勤”就比较落后。GS464E重点强化的就是后者，现在士兵有了强力武器和充足的后勤供应，打起仗来自然如虎添翼。

核心大幅改进后，新龙芯的性能表现自然就备受期待。这次计算所慷慨地放出了多项测试程序的对比结果，部分项目还直接找来Intel上代桌面高端处理器Core i7 3770来同场竞技，让观众大饱眼福。

参与测试的处理器有上代四核心的龙芯3A-1000和新一代的3A-1500，主频均为1GHZ；3A-1000使用双路DDR3-667内存，3A-1500则用双路DDR3-1000；对比的Core i7 3770则使用单通道DDR3-1333内存。

首先来看常用的SPEC CPU 2000跨平台测试集。单线程测试中3A-1500的整数性能比上代提升了54.9%，浮点则大幅提升100.6%。这还是使用通用GCC编译器的结果，如果未来改用针对新龙芯优化的专用编译器，预计其优势会更大。下图是新龙芯运行各项SPEC测试子项目时相对老产品的性能提升比例：

然后是几项老牌的处理器运算速度测试程序：Whetstone偏重浮点运算，Dhrystone和CoreMark是整数测试。由于GS464E主频较低，这里对比了它与Core i7-3770的同频率等效性能。

在这三项测试中，尚未得到编译器充分优化的龙芯竟然跑出了接近甚至超越Core i7的同频效率。虽然龙芯的主频远不如对手，整体性能依旧落后不少，但同频性能接近i7-3770已经证明新架构的实力的确强悍。将来龙芯经过工艺改进和后端优化后可以实现2GHZ以上的主频，届时就可以和主流双核桌面CPU一较高下。

上代龙芯的一大软肋是访存性能，这也是GS464E重点强化的指标。我们来看实际测试的结果如何：

由于相关测试程序暂时无法识别GS464E的双路内存控制器，所以这里3A-1500与i7-3770都是用单通道内存模式，频率分别为1000MHZ和1333MHZ。测试结果表明新龙芯的访存性能有了数量级的飞跃，已经接近国际一流水平。至此，访存性能不再是龙芯的主要瓶颈。

计算所对新龙芯的初步测试结果无疑是十分满意的。他们在文章中写道：

GS464E 处理器核的性能比上一代处理器核产品有大幅提升，在流式访存程序上，更是获得了超过 10 倍的性能提升。从程序运行效率的角度，其结果已不输于 Intel Ivy Bridge 处理器。总体而言，GS464E 的设计已经接近国际最先进水平，是一款国内顶尖的拥有自主知识产权的处理器产品。

短短几行字，自信和自豪感跃然纸上。

龙芯3A-1500只是GS464E核心的一个验证性质的版本，制造工艺仍是老旧的40nm，主频不过1GHZ。计算所计划在接下来发展28nm工艺、主频超过1.5GHZ的龙芯3A-2000，这款芯片将正式推向市场，走进PC、服务器与Intel、AMD的处理器正面对抗。计算所未来还将有加强浮点能力、支持超线程并改用更先进工艺的龙芯3B-2000等新品。从市场角度来说，龙芯3A-2000即可满足绝大多数的家用、办公场景需求，可以替代运行常见任务的x86 PC与服务器。由于龙芯平台基本不存在软硬件后门问题，更适合政府和大型企业等敏感部门使用。

相关资讯

低空经济崛起：2025无人机市场的关键应用与增长引擎解析

无人机系统（Unmanned Aerial Systems, UAS）作为“低空经济”的核心载体，正以前所未有的深度和广度渗透至众多产业领域，驱动效率变革与模式创新。其核心价值在于提供高灵活性、低成本和高精度的空中解决方案，显著提升了传统作业方式的效能。

柔性AMOLED强势登顶！2025年Q1智能手机面板份额突破63%，中国供应链强势助攻

市场研究权威机构Omdia最新报告揭示，智能手机显示技术格局已发生根本性转变。2025年第一季度，采用AMOLED面板的智能手机出货量在全球总市场中占比高达63%，较去年同期的57%实现大幅跨越，标志着AMOLED已成为无可争议的主流标准。与此同时，LCD面板的份额被压缩至37%，延续了长期的萎缩态势。

英伟达H20芯片获批对华销售黄仁勋链博会宣布近期供货

7月16日，第三届中国国际供应链促进博览会（链博会）在京开幕。美国科技企业英伟达公司首席执行官黄仁勋身着唐装亮相开幕式，并在现场透露重要业务进展：该公司专为中国市场设计的H20人工智能芯片已获得美国商务部出口许可，即将启动批量供货。

LPDDR6进程加速：Cadence推出性能达14.4Gbps的完整IP解决方案

近日，楷登电子（Cadence Design Systems, Inc., NASDAQ: CDNS）宣布其业界领先的LPDDR6/5X内存IP系统解决方案已成功完成流片验证。该集成化子系统通过技术优化，实现了高达14.4Gbps的运行速率，相较上一代LPDDR标准内存接口，性能提升幅度达到50%。此套先进解决方案被视为扩展人工智能（AI）基础架构的关键驱动技术之一。它旨在满足日益增长的新一代AI大语言模型（LLM）、代理型AI（Agent AI）以及众多垂直应用领域对超高内存带宽和容量的迫切需求，以高效支持这些计算密集型工作负载。楷登电子当前已与AI、高性能计算（HPC）及数据中心领域的多家头部客户展开紧密合作，共同推进该技术的应用落地。

贸泽电子持续强化TI产品矩阵，赋能全球硬件创新

作为全球授权电子元器件代理商，贸泽电子（Mouser Electronics）持续深化与德州仪器（TI）的战略合作，确保69,000余款TI器件的高效供应，其中45,000余款保持常态库存，可实现全球快速交付。通过整合TI在电源管理、数据处理及控制系统的完整技术生态，贸泽为工业自动化、汽车电子、通信基建、企业级设备等核心领域提供端到端解决方案支持。