飞腾与兆芯CPU产品对比分析
CPU对比

◇中高端参测产品登场高端处理器代表着技术和形象,而主流处理器则代表着销量和市场,无论是主流还是高端市场都是CPU品牌之间激战的战场,可以说都是兵家必争之地,而这个价位(或定位)的处理器产品又是型号较多,也很容易令不少用户挑花眼。
其实目前无论是Intel还是AMD都对自己的产品定位给出了明确的型号命名,这也让用户对产品有了明确的认识,用Intel产品来举例,其产品分为赛扬、奔腾和酷睿三大系列,这本是多年传承下来的命名,而在新的酷睿当中Intel又将其产品系列分为i3、i5和i7,这就让人更加明了了,相信即使是不懂硬件的人也能看懂3、5、7哪个数字更大。
其实AMD也有类似的命名方式,不过即使是这样,很多人也还是不明白自己应该选什么处理器,特别是中高端处理器的选择对于用户来说必须更加谨慎,毕竟较高的价格也是放在那里。
正值8月临近,我们在这里也为用户带来了中高端处理器的第一波横向对比,希望用户能够通过我们的文章得到有用的信息。
在这次横向对比中,我们选择了来自AMD和Intel的各三款处理器,Intel方面入选的是Core i3 2105、Core i5 2300、Core i7 2600这三款处理器,而AMD方面入选的则是Athlon II X4 645、Phenom II X4 955以及Phenom II X6 1100T这三款处理器。
参测CPU规格解析◇参测CPU规格解析本次测试的目标是中高端处理器,中端即为主流级别,高端则最高为i7 2600——而像i7 990X这样的旗舰级产品则不在我们的参测候选之列。
这次我们选择的六款处理器价格也是分为三个等级,分别是599以上千元以下级、千元级以及千元以上级,当然每个价位对应着两款分别来自Intel和AMD的处理器。
参测处理器价格示意图Intel方面:Core i3 2100的公开报价为750元、Core i5 2300的公开报价为1200元、Core i7 2600的公开报价为1940元;而AMD 方面:AthlonII X4 645的公开报价为660元、PhenomII X4 955的公开报价为950元、最后的旗舰六核心处理器PhenomII X6 1100T的公开报价则仅为1380元,从价格方面来看,入选的AMD处理器要明显比Intel处理器便宜一些,而且这三款AMD处理器也是各自系列中的最顶级型号了。
信创产品目录

信创产品目录
IT基础设施:
CPU芯片:如龙芯、飞腾、兆芯、海光等国产CPU芯片。
服务器与存储设备:基于国产CPU芯片的服务器和存储设备,满足数据中心和云计算的需求。
网络设备:包括交换机、路由器等,确保网络通信的安全和高效。
基础软件:
操作系统:如麒麟、统信UOS等,用于替代Windows和Linux等国外操作系统。
数据库:如达梦、人大金仓、东方通等,提供数据存储和管理功能。
中间件:位于数据库平台和应用软件之间,是一种跨平台的基础软件。
BIOS和办公软件:BIOS主要厂商有卓易信息;办公软件主要厂商有金山软件(WPS)、福昕软件(PDF)、万兴科技(PDF)等。
政务应用软件:针对政府部门的信息化需求开发的各类应用软件。
信息安全产品:
边界安全产品:如防火墙、入侵检测系统(IDS/IPS)等,用于保护网络边界的安全。
终端安全产品:如防病毒软件、终端安全管理系统等,确保终端设备的安全运行。
此外,信创产品还包括云计算、大数据、人工智能等领域的相关产品和服务,如云计算平台、大数据分析工具、人工智能算法和模型等。
这些产品经过前期工信部、中国信息安全测评中心、国家保密局等单位的审核和测试,并被纳入国产化产品目录“清单”,以推动信创行业的良性发展。
请注意,信创产品目录是动态变化的,新的产品和技术可能会不断加入。
因此,为了获取最准确和最新的信创产品目录,建议查阅相关政府部门的官方网站或权威媒体发布的信息。
基于国产服务器的虚拟化技术研究

• 103•作为云计算中的技术基础,服务器虚拟化技术在各类服务器中得到了广泛的应用。
对于自主可控的国产服务器来说,虚拟化技术的研究也显得尤为重要。
文章结合国产服务器的发展现状,对飞腾处理器在CPU虚拟化、内存虚拟化、时钟虚拟化和Hypervisor移植等方面进行了相关研究,分析了在国产处理器下如何实现虚拟化技术。
1 虚拟化技术简介通常情况下,计算机操作系统、软件是直接运行在真实独立的物理硬件上的,而虚拟化技术则是在真实独立的物理硬件基础上,虚拟出对应资源供操作系统、软件进行使用。
这种把有限的固定资源根据不同需求进行重新规划以达到最大利用率,实现简化管理、优化资源等目的的解决方案,就叫做虚拟化技术。
虚拟化技术的本质就是实现将运行在真实环境上的操作系统或应用在虚拟出来的环境中运行。
2 国产服务器的发展现况近年来,尤其是2018年中兴事件以来,武器装备国产化已提到了一个新的高度。
中央陆续出台了系列文件,到2035年,我国武器装备要实现100%国产化。
在国家的大力扶持下,龙芯、申威、兆芯、海光、飞腾等国产处理器企业发展迅速。
龙芯处理器采用的是MIPS体系结构,申威处理器采用的Alpha 体系结构,这两个处理器虚拟化支持能力还在初级阶段,无法满足高性能的计算需求。
兆芯、海光、飞腾在虚拟化支持上较为成熟,可以支持云平台的部署和运行。
兆芯处理器通过引进X86指令集和微内核设计,先后推出了ZX-C系列、KX-x000系列,近期推出的KX-6000系列主频达到了3.0GHz,还发布了KH-S20000安全增强型处理器。
海光处理器则基于AMD授权的Zen架构x86服务器处理器Dhyana x86开始生产,但由于6月初AMD宣布不再授权新的架构给海光,因此海光处理器的迭代将会受到很大的影响。
飞腾处理器立足于ARM 架构,推出了FT-1500、FT-2000、FT2000+、FT2500等一系列高性能处理器产品,联合了多家单位构建了以飞腾CPU为核心的全自主生态系统。
B940对比A6 3400M

移动计算核多不管用奔腾双核与APU四核对比测试·奔腾B940与A6 3400M图片批处理对比一直以来,我们都使用专业的评测软件去测试处理器的性能,但是测试软件得出的分数却并不能让用户有一个具体的概念,而电脑的性能也往往是通过用户的实际应用感受来传达的,因此,我们本次测试采用了光影魔术手与MediaCoder对平台性能进行了测试,看看在实际应用中,奔腾B940平台与AMD A6 3400M APU平台相比,有何实际差异?测试方法很简单,我们首先通过光影魔术手对134MB的图片文件进行缩放和反转片处理,依旧以四核的A6 3400M APU与双核的奔腾B940来做平台,取其完成任务所用时间的区别做参考。
奔腾B940执行批处理任务用时仅1分41秒AMD A6 3400M执行批处理任务用时为2分28秒通过实际应用我们看到,双核的奔腾B940处理器批处理134MB图片文件用时为1分41秒,而四核的A6 3400M处理器批处理134MB图片文件用时为2分28秒,两者相差47秒。
这仅仅是134MB容量的图片进行批处理任务的测试结果。
在平时工作中,使用单反相机拍出的照片,容量大、数量多,运算速度的差异使得任务完成时间逐渐拉大,会增加更多等待的成本,影响工作效率,由此可见,“四大于二”在处理器实际应用中,依然不能够完全成立。
奔腾B940与A6 3400M转码速度对比接下来,我们对两个平台的视频转码能力进行了对比,使用测试软件为MediaCoder,通过对时长为24分29秒、容量为277MB的720P视频进行压缩,并对二者所耗时间作出评估,从而测试出奔腾B940平台与6 3400M APU 平台在视频转码方面的差异,看看哪个平台更加优秀。
奔腾B940平台视频转码速度测试A6 3400M APU平台视频转码速度测试通过实际应用我们看到,双核的奔腾B940处理器对277MB视频文件转码耗时为1246秒,而四核的A6 3400M处理器对277MB视频文件转码耗时为1426秒,两者相差180秒,也就是3分钟。
计算机行业周报:从ARM发展看信创生态收敛,工业软件景气度提升

从ARM发展看信创生态收敛,工业软[Table_Industry]计算机行业[Table_ReportTime]2021年01月04日资料来源:Wind,信达证券研发中心[Table_Title]从ARM发展看信创生态收敛,工业软件景气度提升Table_ReportDate]2021年01月04日本期内容提要:[Table_Summary][Table_Summary]上周回顾:上周(12.28-12.31)市场普遍上涨,上证综指上涨2.25%,深证成指上涨3.24%,创业板指上涨4.42%,沪深300指数上涨3.36%。
计算机行业指数上涨6.22%,跑赢沪深300指数2.86%,在30个中信一级行业中排名第2,在TMT四大行业(计算机、传媒、通信、电子)中排名第一。
子板块中,计算机软件上涨4.95%,计算机设备上涨3.84%,云服务上涨7.02%。
ARM开放授权模式,保证技术不断迭代。
ARM目前已成为全球最重要的科技公司之一,究其原因,一方面它低功耗的技术路线和移动互联时代的需求高度契合,另一方面源于其所主导的庞大生态圈。
在这个商业生态系统里,ARM并不直接从事芯片的设计和制造,不出售任何处理器,靠的主要是技术授权费和版税提成,以提供IP授权为主要商业模型,主要有POP、处理器以及架构授权。
而芯片设计、制造和整机生产厂商拥有各自的利润空间,使得圈内的各家企业得以保持生态平衡,并保证了技术上的灵活性。
我们认为,开放授权模式使得ARM生态吸引更多开发者,技术迭代正反馈。
低功耗、高能效,ARM涉及领域不断扩大。
ARM有超过1000家授权合作伙伴,涉及领域从占据主导地位的智能手机到其他消费电子领域,从智能汽车到物联网,ARM涉及领域不断拓展。
甚至intel传统优势的服务器领域,亦因亚马逊等云计算巨头自研ARM架构服务器芯片竞争格局出现变化。
我们认为,底层CPU架构之争正逐渐收敛,未来ARM架构在万物互联时代有望成为主导,天津飞腾基于ARM架构模式下的自主研发能力在国内市场具有稀缺性,未来在生态依赖较强的整机、服务器和云计算领域具有巨大潜力,随着信创生态的推进和平台的收敛,基于飞腾的产品市占率会进一步提高,建议关注ARM生态相关标的,中国长城(参股天津飞腾,生产国产整机和网络设备)、中科创达(国内ARM架构定制化解决方案领先厂商)、深信服(推出基于ARM架构的超融合解决方案),同时随着异构架构的兴起,建议关注其他整机和网络安全相关厂商,神州数码、奇安信、天融信、安恒信息等。
数科OFD版式软件系列产品白皮书【整体】

数科OFD版式软件产品白皮书北京数科网维技术有限责任公司Copyright © 2006-2015 Suwell . Ltd. All Rights Reserved.北京数科网维技术有限责任公司保留所有版权。
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北京数科网维技术有限责任公司地址:北京市海淀区学院南路55号中软大厦A座2层邮编:100081电话:400-6005-394传真:0目录第1章公司简介..........................................错误!未定义书签。
第2章产品概述..........................................错误!未定义书签。
第3章版式阅读器........................................错误!未定义书签。
产品介绍..........................................错误!未定义书签。
产品功能..........................................错误!未定义书签。
文件操作......................................错误!未定义书签。
阅读操作......................................错误!未定义书签。
注释操作......................................错误!未定义书签。
工具操作......................................错误!未定义书签。
应用集成......................................错误!未定义书签。
安装环境..........................................错误!未定义书签。
国产信息基础软硬件行业深度报告:开源、迁移、上云、生态
国产信息基础软硬件行业深度报告:开源、迁移、上云、生态一. 围绕信创生态建设的核心,开源、迁移、上云我们认为,关系到国产基础软硬件发展的四个关键词:生态、迁移、上云、开源。
1)生态:国产基础软硬件体系基本可用,形成整体推进的局面。
国产软件/硬件体系在2015 年开始进入“可用”阶段,2020 年在信创战略推动下有望向整体“好用”升级,最终有望达到市场良性循环的状态。
2)开源:是获取技术、开发者群体、用户群体以及扩大技术影响力的最佳选择。
信创并不等于彻底的技术封闭。
开源已经成为龙芯、鲲鹏、统信、麒麟等国产行业“支柱”的重要发展方向,也是时代发展的趋势。
3)迁移成本:信创推进过程中,迁移成本是需要重点关注的问题。
过去,国内IT 产业对IOE 体系较为依赖。
如何低成本地实现已有设备中的应用、数据、文档向国产设备顺利的迁移,是影响信创顺利推进的重要问题。
有足够的技术实力解决迁移问题的厂商,将有望获得更突出的市场地位。
4)上云:实现上层应用和底层硬件的解耦,减缓了仓促兼容适配对用户体验的影响,也是数字经济时代的重要趋势。
过去数十年间,国产软硬件各种技术路线和设计架构并存,底层硬件也未能在性能上全方位赶超海外厂商。
上云可以有效地提升异构环境下的用户体验。
另外,政务和企业上云是数字经济时代的必然结果,信创推进也将符合这一趋势。
总结来看,较完善的生态基础、面向应用迁移和上云的技术布局、适当利用开源资源,将成为影响信创相关厂商扩大市场影响力的重要维度。
1. 生态建设:信创推进的根本保障,厂商技术布局的核心芯片、基础软件、整机、应用软件、打印机等,彼此之间互相兼容,是信创推进的根本保障。
从技术角度,完备的计算机,需要芯片、主板、操作系统、数据库、应用软件、打印机外设、网卡等协调一致工作,才能实现正常的功能。
任何一个组成部分,都无法孤立于其他元件的技术标准之外。
因此,信创产业的推进不是零散的、各条线独立的,而是作为生态整体去推进。
细数一下国内自主开发CPU的公司与现状,以及它们选择的指令集流派
细数一下国内自主开发CPU的公司与现状,以及它们选择的指令集流派最近痛陈国产“芯”悲惨历史的各种文章充斥网络,各种民族主义泛滥,今天本号斗胆也评论下国产CPU为何尚未足够成功,原因很简单,那就是手气差——选错了指令集架构。
本文节选于出版书籍《手把手教你设计CPU——RISC-V处理器篇》第一章。
ISA请扛起这口锅——为什么国产CPU尚未足够成功众所周知,芯片是我国信息产业发展的核心领域,而CPU则代表了芯片中的核心技术。
在此方面,我国与发达国家相比有着明显的差距。
虽然经过多年的努力,技术差距已经有了显著的缩小,但是在民用商业领域内,仍然没有看到太多国产CPU的身影。
是什么原因造成国产商业CPU尚未足够成功这一现状呢?接下来,我们便细数一下国内自主开发CPU的公司与现状,以及它们选择的指令集流派。
通过逐一分析其过去与现状,相信能够让读者得到答案。
MIPS系——龙芯和君正1.龙芯龙芯CPU由中国科学院计算技术所龙芯课题组研制,由中国科学院计算技术所授权的北京神州龙芯集成电路设计公司研发。
以下是龙芯CPU芯片的相关简介。
·龙芯1号的频率为266MHz,最早在2002年开始使用,如图1-3所示。
·龙芯2号的频率最高为1GHz。
·龙芯3A系列是国产商用4核处理器。
最新龙芯3A3000基于中芯28nm FDSOI工艺,设计为4核64位,主频为1.5GHz,功耗仅为30W,非常适合笔记本平台。
·龙芯3B系列是国产商用8核处理器,主频超过1GHz,支持向量运算加速,峰值计算能力达到128GFLOPS,具有很高的性能功耗比。
龙芯3B系列主要用于高性能计算机、高性能服务器、数字信号处理等领域。
2.君正。
飞腾 3U-VPX 主板 HCG-VPX-93F-X 20220301 数据手册说明书
国产化飞腾3U-VPX主板HCG-VPX-93F-X20220301 数据手册HCTV1.1目录目录 (1)1. 产品简介 (1)1.1 概述11.2 产品特点 (2)2. 产品指标 (3)3. 接口说明 (5)3.1 外形尺寸 (7)3.2 散热设计要求 (9)3.3 背板接口及尺寸 (9)3.4 后传板接口图 (10)4. UEFI使用说明 (13)4.1 UEFI引导设备设置 (13)4.2 更新UEFI操作说明 (16)1. 产品简介1.1 概述HCG-VPX-93F-X基于飞腾4 核CPU FT-2000/4 的处理器板,标准3U-VPX主板,国产化率100%,主频为 2.2,2.6,3.0GHz,四核处理器。
该产品采用无风扇布局设计,具有体积小,功耗低,整体性能强、稳定性高、接口丰富、扩展性强等特点,特别适合高集成度嵌入式计算机应用场合。
图 1.1 飞腾主板正面图 1.2 飞腾主板-加装散热片图该主板采用飞腾高性能新4核2.6GHz CPU,可运行银河麒麟、UOS、翼辉等国产操作系统。
飞腾由国防科技大学设计生产,脱胎于银河超级计算机,集高性能和高安全于一身。
麒麟操作系统为首家通过公安部计算机信息系统安全产品质量监督检查中心第四级结构化保护级检测,以及中国人民解放军信息安全测评中心军用B+级安全认证,是目前国内安全等级最高的操作系统。
主板布局如下图所示。
图 1.3 飞腾主板平面1.2 产品特点该产品具有以下特点。
⚫飞腾新四核高性能处理器;⚫板载接口,集成度高,尺寸小;⚫提供双HDMI接口和VGA接口,可以直接驱动高清液晶屏;⚫3U-VPX主板尺寸,PCIE、串口、千兆网口、USB3.0等接口丰富;⚫预留扩展接口,扩展性能好;⚫高稳定电源,无惧电网波动。
2. 产品指标飞腾HCG-VPX-93F-X 主板,采用国产器件设计而成,产品功能框图如下图所示:IPMCGD32F103CBT6(兆易创新)Key前面板J0P0P1J1P2J2KeyKeyKeyFT2000+/4ZX-200(兆芯)DC/DC12VIPMB3.3V_AUX高云CPLD GW1N-UV9LQ100PCIE3.0 x4PCIe3.0 x4PCIE3.0 x8LED电源状态告警内网1内网2mSATA 连接器USBUSB2.0 x4RGMII YT8521裕太车通1000BASE-T RGMIIYT8521裕太车通1000BASE-T WX1860AL2(网迅)YT8521裕太车通1000BASE-X YT8521裕太车通1000BASE-XSATA x2USB2.0 x1GAP&GA[4:0]UART8GB ECCM1DDR48GB ECCM0DDR4SATAPCIe3.0 x8JM7500512Mb*4长鑫HDMI0HDMI1VGA0图 2.1 飞腾主板原理框图产品参数如表 2.1所示。
集特纯国产化飞腾D2000八核处理器M-ITX主板GM7-2602-02全国产化
■产品特点•支持双通道独立显示•飞腾D2000八核处理器•主频2.3GHz•最大支持32GB 国产内存•支持ATX、DC-12V 双供电方式GM7-2602-02主板是采用飞腾D2000八核处理器的M-ITX主板,主频可达2.3Ghz,此主板具备了国产安全自主可控产品的要求,产品性能稳定可靠,可兼容市面主流的台式机和一体机机箱的装配,可广泛应用在国产领域行业市场中。
■应用场景智能制造政务服务轨道交通数据存储金融服务■结构尺寸单位:mm■产品规格项目描述处理器飞腾D2000八核@主频2.3GHz BIOS Uboot/UEFI/定制固件内存板载双通道SODIMM DDR4内存(最大支持32GB 国产内存)网络2路10/100/1000M 自适应网络存储2路SATA3.0USB支持6路USB3.0串口2路隔离485接口;2路隔离232接口;3路TTL ;3路隔离CAN bus 2.0接口PCIe 接口1路PCIe 3.0x161路PCIe 3.0x1(M.2)1路PCIe 3.0x1(MINIPCIE)功耗峰值功耗:60W工作温度0℃~+55℃;-40℃~+80℃(选配)存储温度-40℃~+80℃湿度5%到95%,非凝结尺寸M-ITX 尺寸(170mm×170mm)重量<200g 电源输入电源输入■订购信息型号料号描述GM7-2602-02620-005-501007D2000/DDR4SODIMMx2/VGA/HDMI/LVDS/M.2/MINIPCIE/SATA3.0*2/USB3.0x6/RJ45x2/COM*4/TTL*3/CAN*3/AUDIO/PCIEX16集特工控主板集特工控主板。
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飞腾与兆芯CPU产品对比分析摘要:本文主要针对飞腾与兆芯的CPU产品,从公司历史、自主可控、主打芯片性能和发展规划四个方面进行了全方位对比分析。
关键字:飞腾、兆芯、威盛、CPU0.引言CPU作为计算机设备的运算和控制核心,负责指令读取、译码与执行,因研发门槛高、生态构建难,被认为是集成电路产业中的“珠穆朗玛峰”。
纵观全球,Intel、AMD两大巨头领跑通用CPU(桌面与服务器CPU)市场;国内,国产CPU正处于奋力追赶的关键时期,以飞腾、兆芯等为代表的厂商正全力打造“中国芯”。
本文将重点围绕飞腾与兆芯的CPU产品的发展历史与性能发展等作对比分析。
1.公司历史对比飞腾公司成立于2014年,由天津市军民融合研究院、中国电子信息产业集团(CEC)、天津市滨海新区联合成立,致力于兼容ARM指令集的国产CPU研发,以自主设计保安全、以成熟生态促发展,快速推动国产CPU的产业化应用,成为国内产品谱系最齐全、产品性能最高、聚焦国家战略需求的处理器企业,产品性能达到国内领先、国际一流水平。
CPU产品涵盖服务器、桌面终端、嵌入式等领域,相关产品包括中高端服务器、网络设备、存储设备、安全设备、PC机、笔记本、一体机、超薄本、瘦终端和嵌入式板卡等多种类型。
上海兆芯集成电路有限公司(以下简称“兆芯”)成立于2013年,由上海国资委、威盛电子出资成立,总部位于上海张江,在北京、西安、武汉、深圳等地均设有研发中心和分支机构。
兆芯研发的中央处理器采用来自台湾威盛电子授权的X86指令集,自2010年起在通用CPU产品研制方面走过了一条先贴牌后仿制再修改原始设计进行改进创新的发展道路。
兆芯CPU涵盖桌面、服务器、嵌入式三类,主打桌面CPU产品,服务器及嵌入式CPU相对较弱,相关整机产品覆盖台式机、笔记本、一体机、存储服务器、磁盘阵列、工控整机等多种形态。
2.自主可控对比CPU自主可控程度将从指令集、CPU设计和制造等方面进行对比。
122.1指令集飞腾拥有ARMv8指令集所有版本的永久授权,并可以采取提出新指令与ARM公司会商成为公用指令、采用预留的用户自定义接口扩展、在未使用的编码空间定义专用指令等3种方式,扩展ARM公用和飞腾专用指令集。
目前飞腾主要采取前两种方式,提出的面向高性能计算指令已纳入ARM指令集,并根据自主设计的微结构,实现了飞腾特定的寄存器和系统级指令,今后也可根据特殊需求自己扩展专用指令,可以实现自主可控又兼容国际开放标准。
威盛电子成立于1987年,最初主要从事芯片组设计业务,2000年获得了Intel的X86架构授权,并进行了自主设计,威盛也成为Intel、AMD之外全球唯一一家拥有X86架构授权的公司。
2013年,兆芯通过成立合资公司的形式,获得威盛的X86架构授权,但这种授权的形式存在着一些“不可控”的因素,因为其技术来源始终是受制于合资的外资公司,技术的后续升级也可能存在一定难度。
2.2CPU设计基于指令集授权,飞腾通过自主设计微架构的方式设计实现CPU处理器核,即底层电路的设计代码均是自己写的,从根本上确保了芯片设计过程中不会有“恶意后门”,对设计代码完全可控。
兆芯掌握中央处理器、图形处理器、芯片组三大核心技术,拥有三大核心芯片及相关IP的设计研发能力。
自成立以来,兆芯一直在引进的X86源代码和微结构基础上做工作,走了一条引进、复现、吸收、改进优化的研发路线。
目前,飞腾低端芯片(40nm及以下)在中芯国际流片,高端芯片28nm和16nm产品在台积电台湾厂流片,同时,已经在中芯国际14nm生产线安排流片计划,随着中芯国际14nm成熟和良品率提高,将全面转到境内流片。
兆芯采用40nm、28nm制程的低端工艺CPU芯片由上海华力微电子(HLMC)代工,高端的16nm制程工艺CPU芯片由台积电代工。
3.主打芯片性能对比飞腾现有CPU产品共5款,分别为高效能桌面CPU FT-2000/4和FT-1500A/4,高性能服务器CPU FT-2000+/64和FT-1500A/16 ,以及高端嵌入式CPU FT-2000A/2。
兆芯现有10款24个型号的CPU芯片,以“开先”开头命名的为桌面CPU,以“开胜”开头命名的为服务器CPU。
当前,兆芯主打的桌面CPU产品为开先KX-6000系列4核、8核处理器,开胜KH-30000系列8核处理器。
33.1桌面CPU对比飞腾高效能桌面CPU FT-2000/4于2019年9月发布,采用ARMv8架构,16nm工艺,主频2.6-3.0GHz,集成4个64位飞腾自研的CPU核FTC-663,内置2个DDR4内存控制器,集成34个lane的PCIE3.0接口,内置可信计算3.0机制,支持UEFI+ACPI,支持待机和休眠,功耗10W,相当于Intel Core I5系列水平。
开先KX-6000系列4核处理器于2019年6月发布,16nm工艺,单芯片集成4颗核心、内置双通道DDR4内存控制器、3D图形加速引擎、高清流媒体解码器、以及PCIe3.0、SATA、USB等通用外设接口,可提供基于硬件的数据加密保护。
开先KX-6000系列4核处理器,可以满足多种市场的应用需求,主要面向便携终端、嵌入式等市场应用领域。
开先KX-6000系列8核处理器,单芯片集成8颗核心,其余指标与4核产品相同,可以满足多种市场的应用需求,主要面向高性能桌面市场应用领域。
飞腾FT-2000/4与KX-U6640A(4核)、KX-U6880A(8核)在计算性能(SPEC CPU2006测试)和内存访问性能方面(STREAM 测试)的对比数据如下表所列。
从上述对比表中,KX-6640A单核心计算性能较FT-2000/4要强1.2倍左右,所以全芯片的整数计算性能比FT-2000/4稍强,但整体的浮点计算性能与FT-2000/4相当,说明在浮点计算方面,KX-6640A在多核协同方面做得不够好。
但KX-6640A功耗是FT-2000/4的3.5倍左右,所以从能耗比角度来看,FT-2000/4是KX-6640A的3倍左右。
由于KX-U6880A的单核心计算性能较核心FT-2000/4要强,且核心数是后者2倍,因此,总体计算性能相当于后者的2到3倍,但整体访存性能相当。
综合比较上述两个表,可知KX-U6880A的典型功耗约有60W,而 FT-2000/4仅有10W左右,因此在能效比方面FT-2000/4是KX-U6880A的2倍以上。
3.2服务器CPU对比飞腾高性能服务器CPU FT-2000+/64于2017年5月发布,采用ARMv8架构,16nm工艺,主频2.0-2.3GHz,集成64个64位飞腾自研的CPU核FTC-662,内置8个DDR4内存控制器,集成33个lane的PCIE3.0接口,功耗约100W,相当于Intel2014年的E5-2695v3系列水平。
主要应用于高性能、高吞吐率服务器领域。
兆芯开先KH-30000系列8核处理器于2019年6月发布,16nm工艺,主频2.7GHz,集成8颗核心,内置双通道DDR4内存控制器,最高容量可达64GB或128GB(双路),支持芯片间双路互联技术,主要面向服务器、存储等市场等应用领域。
上述两款芯片具体技术指标对比如下表所列。
飞腾 FT-2000+/64 与兆芯 KH-37800D 在计算性能和内存访问性能方面的对比数据如下表所列。
从上述对比表中,可以看出FT-2000+/64的整数和浮点整体计算性能相当于KH-37800D的2倍左右。
整体访存性能,单颗FT-2000+/64是2颗KH-37800D的2倍。
在功耗方面,预估典型功耗约为 50W 左右,又因为两路 CPU 互联无法实现性能翻倍,因此单颗 FT-2000+/64 的能效比优于两路互联的 KH-37800D。
4.发展规划对比目前,飞腾在研产品主要包括多路服务器芯片 FT-2X00(2019 年底已流片返回,支持2-8 路互连)、高性能服务器芯片FT-XXXX(2021 年中流片,更高主频,更高性能,支持 2-8 路互连)、高性能计算加速器芯片(2020 年流片,用于新一代天河超级计算机),同时为特定用户定制新的嵌入式工控芯片(2020 年中流片,可作为 BMC 芯片和飞腾套片,进一步提高国产化率)。
到 2023 年,随着一系列产品的升级和新品的研制,将进一步巩固飞腾 CPU 在国产 CPU 领域的领先地位,飞腾 CPU 芯片的性能达到国际先进水平,并在国际市场竞争中占据可观的市场份额。
兆芯自主研发的下一代通用处理器将专门面向高性能服务器产品市场,根据产品序列,这款处理器将被命名为开胜 KH-40000 系列处理器。
开胜 KH-40000 系列处理器预计于 2021 年正式推出,该产品拥有全新的自主 CPU 微架构设计,基于 16nm 工艺,并继续沿用 SoC 方案,单颗处理器 CPU 核心数量达到现有开胜KH-30000 系列处理器的 4 倍。
同时 KH-40000 将继续支持双路互联,即系统内最多可达 64 核心,并支持 DDR4 内存和 PCIe 3.0。
兆芯正在研发 7nm 以下工艺产品,其是 KX-7000 系列处理器,将采用全新的自主 CPU 微架构,并延续 SoC 设计方案,集成显卡支持 DirectX12,在内存、USB、PCIe 等规范方面,也将瞄准国际同期主流水准。
参考文献:[1] 飞腾系列处理器数据手册V1.5. 天津飞腾信息技术有限公司,2021[2] 兆芯高性能通用处理器. 上海兆芯集成电路有限公司,2021作者简介:陶然(1980.09),男,安徽芜湖市人,硕士,高级工程师。
主要从事人工智能,无人车,机器人方向研究。