国产自主最新兆芯CPU深度揭秘！性能终于追上七代i3

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2017年12月28日，上海兆芯集成电路有限公司正式发布了最新一代兆芯处理器，近日又在日本举办专门会议，对全新兆芯做了深度解读。
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9 i8 V3 A, O3 A9 s3 {& P7 w4 Q/ K新一代兆芯分为开先KX-5000、开胜KH-20000、ZX-200三大系列，最多拥有8个核心。
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- w+ P0 R' I& A, a, l1 n5 ]+ @新兆芯处理器的代号为“五道口”，采用全新内核，IPC性能比上代提升25％，单芯片性能提升140％，内存带宽提升120％。
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2 n* q+ B, q" D. zKX-5000、KH-20000系列均采用28nm工艺制造，基于业界先进的SoC架构，整合高性能集成显卡，完全兼容x86 32/64位指令集、SSE4.2/AVX指令集，支持双通道DDR4内存、CPU虚拟化、SM3/SM4国密算法、24条PCI-E 3.0通道、9个PCI-E 3.0端口。
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1 \# r/ R. O. z! R7 Z/ |0 ]5 AKX-5000系列面向桌面、便携终端、嵌入式领域，其中KX5540/5640均为四核心四线程，主频1.8/2.0GHz，二级缓存4MB，内存最大容量64GB。

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- [* W! I' y7 wKX-U5580M/U5580/U5680则都是八核心八线程，主频分别为1.8GHz或更低、1.8GHz、2.0GHz，其中KX-U5580M还支持适应性超频，二级缓存均为8MB，内存容量最大也是64GB。

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KH-2000系列则面向服务器、存储，基本架构设计和KX-5000系列一致，不过加入了对RDIMM/ECC内存的支持，最大容量128GB。

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KX-5000/KH-20000

2 I( Z) U) j4 c1 YZX-200系列适用于桌面、便捷终端、服务器、嵌入式，更加精巧，支持四条PCI-E 3.0总线、九条PCI-E 2.0总线、两个USB 3.1 Gen.2/三个USB 3.1 Gen.1/六个USB 2.0接口、四个SATA 6Gbps接口，并有来那个号的IO扩展，可满足多种市场应用需求。
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. z% K. A. s- @说了半天参数，那么性能如何呢？
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: I& ~; t. r( w兆芯方面也公布了多项实测数据，包括Stream内存带宽、SPEC CPU2016、FritzChess、7-Zip、CineBench R11.5，比较起来基本相当于七代酷睿Core i3-7100或者Core i3-7350K的水准。

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2 |$ r( A; _- T& p8 [很多人可能对国产自主处理器不屑一顾，觉得性能不济，不过是为了经费罢了，但其实除了当年声名狼藉的“汉芯”事件，国产自主处理器确确实实也是在努力的，比如龙芯就已经完全市场化运作，不拿国家一分钱。

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! s! U+ S0 ^2 q7 d/ u8 i兆芯走了一条不太一样的路，但也是历尽艰辛。KX-5000系列从2013年8月就启动了，2014年6月完成架构设计，之后历经基本设计、硬件设计、全掩模流片、系统调试，一直到2017年10月才投入量产，历时超过4年。
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: B8 F4 _! w6 x5 L& u/ V) L整个研发过程，兆芯投入了9000个人月的研发资源，花费4000个计算核心、200TB硬盘容量，使用了10台最先进的硬件仿真器和验证平台。
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当然还有各种前端验证，包括软件仿真指令、原型验证系统等，在300多种软件上进行了测试，测试时间超过4000小时。


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兆芯的下一步是代号“陆家嘴”的KX-6000系列，依然是四核心/八核心设计，但会转入16nm工艺，主频提高到3.0GHz。
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8 V- y- X. I3 r6 c再往后的KX-7000系列，更是会启用全新的微架构，支持DDR5内存、PCI-E 4.0总线。
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' K- \6 s( _. X1 Q- C- e( `* \( C兆芯也罗列了CPU研发的种种困难，包括起步晚、差距大、市场壁垒、研发成本高等等。

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( F& |3 O1 K' z+ Y+ B! S兆芯没有透露自己的研发投入，不过列举了行业巨头的一些数据。只做设计和方案的ARM相对最轻松，2016年也花了3.5亿英镑。Intel最为慷慨，每年都会砸100多亿美元，AMD也在10亿美元左右。

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/ @  I5 Z$ d/ o; zIBM每年投入60疫苗可以左右，苹果则是越来越阔绰，已经超过100亿美元，华为也手笔越来越大，已经基本和Intel、苹果并驾齐驱了。

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- V6 _% N2 K+ f& W具体架构上，AMD Zen花费了31.26亿美元，历时五年Intel每一代都是一年，但更费钱，最近几代已经超过70亿美元了；ARM A73一年花了超过4000万美元。



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  h8 @/ o9 ~: z+ w除了硬件设计，还有系统和软件，同样困难重重，包括工作量大、人才匮乏、软件生态难构筑、研发成本高等等，比如为了研发Windows Vista，微软投入的费用堪比美国阿波罗登月计划。
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