針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，KX-5000選擇把內(nèi)存控制器集成到芯片里，并且集成的還是DDR4內(nèi)存控制器，這樣一來(lái)，既彌補(bǔ)了過(guò)去把內(nèi)存控制器集成在橋片里帶來(lái)的不足，又能在商業(yè)上有效應(yīng)對(duì)各家內(nèi)存大廠的DDR3內(nèi)存條停產(chǎn)的問(wèn)題。

此外，對(duì)KX-5000的CPU內(nèi)核也做了一定優(yōu)化。根據(jù)兆芯官方宣傳，比如將流水線級(jí)數(shù)較上一代產(chǎn)品減少了5級(jí)，并優(yōu)化了流水線資源，優(yōu)化原有預(yù)測(cè)器算法，設(shè)計(jì)了新的亂續(xù)執(zhí)行引擎，減少了投機(jī)執(zhí)行錯(cuò)誤及對(duì)應(yīng)的性能損失等等。

經(jīng)過(guò)幾代產(chǎn)品的改進(jìn)，KX-5000與最初的ZX-A相比在性能上有了較大的提升。就以SPEC2006測(cè)試來(lái)說(shuō)，ZX-A在采用Ubuntu14.04操作系統(tǒng)，ICC編譯器，主頻為1.6G的情況下，成績(jī)?yōu)椋?

SPECint2006：11.3

SPECint_rate2006：20.5

SPECfp2006：12.4

SPECfp_rate2006：18.7

作為對(duì)比，KX-5000在采用Ubuntu14.04操作系統(tǒng)，編譯器為ICC，主頻為2.2G的情況下，SPEC2006測(cè)試成績(jī)?yōu)椋?

Specint2006：20.4

Specintrate2006：63.3

Specfp2006：23

Specfprate2006：47.6

單線程的性能提升主要得益于主頻的提升，以及將DDR4內(nèi)存控制器集成進(jìn)SoC，增加緩存和對(duì)CPU內(nèi)核的修改。而多線程性能的提升一方面得益于核心數(shù)量的提升，另一方面也得益于單線程性能的提升。

從測(cè)試成績(jī)上來(lái)看，從ZX-A到KX-5000，裸CPU性能的提升是比較明顯的。

與Intel、AMD差距還有多少

總的來(lái)說(shuō)，KX-5000相對(duì)于兆芯以往的產(chǎn)品，具有更高的集成度。將北橋、GPU、DDR4內(nèi)存控制器等都集成到SoC中，實(shí)現(xiàn)了從“CPU+橋片”到“SOC+IO擴(kuò)展”的轉(zhuǎn)變，而且還支持了DDR4、PCIE 3.0、SATA3.2、USB 3.1 Gen2（Type-C）等標(biāo)準(zhǔn)，在國(guó)內(nèi)CPU公司中還是第一個(gè)，因而非常具有國(guó)際范。

把視野放到國(guó)際舞臺(tái)，如果那Intel和AMD做對(duì)比，KX-5000的性能究竟怎么樣呢？

我們就以Intel公司的I5-6500作為參照。由于KX-5000在測(cè)試中跑的是Ubuntu14.04操作系統(tǒng)，而I5-6500跑的是Windows操作系統(tǒng)，因而這個(gè)成績(jī)僅供參考。

從成績(jī)上看，KX-5000的Specint2006為20.4，而I5-6500的Spec int2006成績(jī)?yōu)?2.7；KX-5000的Spec fp2006為23，而Spec int2006成績(jī)?yōu)?0.9。通過(guò)對(duì)比，就單線程性能而言，KX-5000大致相當(dāng)于I5-6500的三分之一。

差距在哪呢？

首先看主頻，KX-5000的主頻為2.1G-2.2G，根據(jù)兆芯官方介紹，睿頻可以到2.4G。誠(chéng)然，就這個(gè)主頻而言，在采用28nm工藝的國(guó)產(chǎn)CPU中，確實(shí)是很不錯(cuò)了，畢竟在采用28nm制造工藝的國(guó)產(chǎn)CPU中，鮮有主頻超過(guò)2G的。但和Intel一比，這個(gè)主頻就顯得偏低了一些。Intel的CPU很多主頻都在3.5G以上。

其次看CPU內(nèi)核，由于兆芯的性能提升主要得益于通過(guò)物理設(shè)計(jì)提升主頻，采用更好的制造工藝，將內(nèi)存控制器等集成到SoC中等措施，在內(nèi)核上所做的修改還談不上脫胎換骨的大換血，并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)類似于AMD從“打樁機(jī)”到Zen的提升和飛躍，不要說(shuō)Intel的Skylake、Kabylake、AMD的Zen差距較大，即便是和AMD的“打樁機(jī)”和Intel的Nehalem相比也有一定差距。

總而言之，要想追趕Intel和AMD，首先是要提升主頻，其次是對(duì)內(nèi)核進(jìn)行大刀闊斧的修改，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。

根據(jù)兆芯的官方宣傳，下一代的產(chǎn)品KX-6000將采用16nm工藝，同時(shí)探索高頻下的設(shè)計(jì)流程，包括從pcb/substrate/power plan，看PI/SI的問(wèn)題，高頻時(shí)序收斂的問(wèn)題，并爭(zhēng)取把主頻做的更高。

至于能夠?qū)崿F(xiàn)跨越式發(fā)展的新內(nèi)核，則有可能在KX-7000上出現(xiàn)。對(duì)這款新內(nèi)核的性能，兆芯官方宣傳里定了非常高的目標(biāo)——希望可以達(dá)到AMD同期水平。由于這個(gè)技術(shù)跨越的難度比較高，要想實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，恐怕有一段路要走。

結(jié)語(yǔ)

在文章最后，讓我們用國(guó)家核高基專項(xiàng)技術(shù)總師、清華大學(xué)微電子所所長(zhǎng)魏少軍教授在兆芯的發(fā)布會(huì)上的發(fā)言做總結(jié)：“CPU是（核高基）01專項(xiàng)的重中之重，如果無(wú)法實(shí)現(xiàn)突破，就意味著核高基專項(xiàng)大打折扣......取得現(xiàn)在的成績(jī)，一方面與課題承擔(dān)單位的不懈努力密切相關(guān)，也離不開(kāi)專家、領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)心......圍繞CPU打造完整的產(chǎn)業(yè)鏈，通過(guò)應(yīng)用牽引、整機(jī)帶動(dòng)、軟硬結(jié)合的戰(zhàn)略，找到一條具有中國(guó)特色的發(fā)展之路至關(guān)重要”。

掃碼關(guān)注微信公眾號(hào)“科工力量”，中國(guó)工業(yè)科技新聞的權(quán)威觀察家