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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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' i) f. Q4 A$ ?; p2 D- j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。) o! l* N% h3 o& I1 B% O1 D
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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％。1 N9 ], }& u% m" u. R8 b
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# r- o( e, \' |8 Q4 q8 w, [6 LKX-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。( J, y# j3 i9 N' A; [( F$ b* g
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0 D- n$ ^# _4 s4 M/ O- @; w) r$ @KX-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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& |2 r' o0 \5 t& ^, X% tKX-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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" A# T+ j& y0 Q1 W5 T) t; u; K+ kKH-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
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/ s6 }' O. \9 d) 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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说了半天参数，那么性能如何呢？9 S$ |4 M7 |0 n& O* w+ f% F# ?
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1 c$ t+ D; S0 T% z, E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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d" ~; Q, j+ s; e/ {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。1 L) V, g" z/ _, ^0 P% [
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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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2 l( E" `: E' Z" {) w) Q( `$ V7 K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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w8 c" s% d9 g) n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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* o) l1 K, B8 H* m. k% X' s; K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。! J4 A$ ~6 s. |$ ~( I- m6 v( F, Q- q
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+ u# g7 a& {1 y2 a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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- H1 W+ |2 R6 T: Z- E3 R
- A: W" `+ I) S8 X/ }/ l$ p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。+ ?" f8 S& z+ `7 [) a0 m( I
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& u4 Q5 C, e7 {( V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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IBM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。) s* ?& ]+ t7 g4 z. s' p
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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。3 M: D3 K' q% X8 j: Q+ G: a
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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。4 O; D6 z% r- O* w# K0 R8 Q
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发表于 2019-9-27 15:10
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