“百花齐放、百舸争流”,可谓当前国产芯片的真实写照。2019年年末岁尾,北京的两场芯片发布会,把飞腾和龙芯再次推向舆论的浪尖和业界关注的焦点。20191219日,飞腾抢占先机,率先举办了主题为“同心筑生态,前路共飞腾”的首届生态伙伴大会。1224日,龙芯紧随其后,以“新时代,芯生态”为主题,举办了2019龙芯新产品发布暨用户大会。两场发布会看似机遇巧合,实则是一场“龙()”“腾(飞腾)”虎斗,一场德比同场竞技。毕竟在网信国家战略大背景下,国产芯片寄寓了国人无限期待。雾里看花,我们不妨从主要参数、性能实测及关键特性等方面一窥究竟,以数据说话,看谁主沉浮。

一、主要参数对比

 

(注:以上数据来自官方)

从官方发布数据看,在九项主要参数中,飞腾FT2000/4比龙芯3A4000优势明显。

二、主要性能实测对比

测试环境。龙芯整机(3A4000/41.8GHz;内存8G;中标OSHD7540显卡;SATA机械硬盘);飞腾整机(FT2000/42.6GHz;麒麟OSHD7540显卡;内存8GSATA机械硬盘)。龙芯、飞腾为典型工作主频。

几点说明:1、本文引用的测评数据主要来自于官方发布及已经公开的专业化评测数据。2、为反映历史,本文尽可能将两款芯片的前代芯片FT1500A/4LS3A3000测评数据进行同步比对,并忽略测试环境导致的误差。3、本文仅将测评值作简单量化比对。4、缺省情况下,本节飞腾仅指FT2000/4,龙芯仅指LS3A4000

1CPU性能测评SPEC2006(分数越高越好)

 

测试结果显示,单核整型计算,飞腾是龙芯的1.22倍;单核浮点计算,飞腾是龙芯的1.26倍;四核整型计算,飞腾是龙芯的1.46倍;四核浮点计算,飞腾是龙芯的1.73倍。

2、系统综合性能Unixbench(分值越高越好)

 

 

测试结果表明,单核系统综合性能(Unixbench):飞腾是龙芯的1.57倍;四核系统综合性能(Unixbench):飞腾是龙芯的1.81倍。

3、访存带宽stream(带宽越高越好)

 

测试结果显示,访存带宽:飞腾为龙芯的1.33倍。

4Java性能SpecJVM2008(分数越高越好)

 

测试结果显示,java性能:飞腾是龙芯的1.8倍。

(注:SPEC JBB2005实际值为图中标识值*1000)

5Word/PDF文档测试(时间秒)

 

测试结果显示,WORD打开速度:在10M大小的情况下,飞腾是龙芯的2.74倍;在100M大小的情况下,飞腾是龙芯的1.5倍;WORD修改保存速度,在100M大小的情况下,飞腾是龙芯的1.41倍。PDF打开速度:在100M大小的情况下,飞腾是龙芯的1.35倍。

6、内存访问延迟LmBench(单位ns,延迟越低越好)

 

测试结果显示,龙芯的连续访存延迟是飞腾的2.14倍,龙芯的随机访存延迟是飞腾的2.67倍。

7、浏览器性能Octane(分数越高越好)

 

测试结果显示,浏览器性能:飞腾是龙芯的2.0倍。

82D性能测试x11perf(单位μs,分数越小越好)

 

x11perf是一个2D图形测试工具,用于测试Xserver图形性能。典型绘图场景下,绘制同样数量的点,龙芯耗时是飞腾的10倍;绘制同样线的耗时,龙芯耗时是飞腾的3.5倍;绘制同样数量的椭圆,龙芯耗时是飞腾的4倍。

93D性能测试GLMark2(得分越高3D性能越好)

 

测试结果显示,3D性能:飞腾的性能为龙芯的1.8倍。

三、关键特性对比

1、功耗特性:FT2000/4优势明显

FT2000/4芯片支持完善的低功耗设计和电源管理,最大功耗仅有10W,相比上一代FT-1500A/4功耗降低33%,实现了卓越的CPU能效比。芯片支持以Core为单位的电源关断和动态频率调整,单核1GHz下芯片功耗降为3.8W,并支持系统待机、休眠等多项低功耗技术,为便携式终端的更长续航能力提供支撑。

龙芯3A4000支持主要模块时钟动态关闭,支持主要时钟动态变频,支持主电压动态调压。功耗为30W50W

2、安全特性:各有特色,难分伯仲

飞腾FT2000/4基于CPU的内置安全,提出了自主的处理器安全平台架构标准PSPA,定义了飞腾芯片安全相关的软硬件实现规范,并开始了实践测试。

龙芯A4000能够从机制上有效防范MeltdownSpectre等漏洞,支持MD5AESSHA等加解密算法,支持专用安全可信模块及国密算法,支持“影子栈”等访问控制机制。据介绍,龙芯3A4000专门在处理器核内设计了安全控制机制,从而达到本质安全。

四、结论

从横向数据看,通过性能参数、实测数据以及关键特性等三个方面对比,整体上,飞腾FT2000/4优于龙芯3A4000。测试表明,在SPEC2006Unixbench两项关键性能指标上,龙芯3A4000性能大约为飞腾FT2000/460%左右。在浏览器、2D3D、文件操作等用户体验指标上,龙芯3A4000相对FT2000/4的差距也比较大。在关键特性方面,龙芯3A4000功耗是FT2000/43倍多。

从纵向性能看,飞腾FT 2000/4、龙芯3A4000与上一代相比,已经有了长足的进步。飞腾FT2000/4在性能、功耗、电源管理、安全等方面,取得重大进展。其性能几乎是FT1500A/4的一倍,典型功耗由15瓦降为10瓦,增加了电源管理功能等。经过5年的技术沉淀和迭代发展,飞腾FT2000/4可谓厚积薄发,诚意满满。经过两年的磨砺,龙芯3A4000在支持硬件虚拟化、功耗、电源管理、安全方面也有了很大进步。与前代产品3A3000相比,3A4000虽然性能提升有限,但在与3A3000操作系统二进制兼容、防止缓冲区溢出攻击、以及支持操作系统内核栈防护等方面,独具特色,特别是在支持KVM虚拟化方面,迈上新台阶。或许是迫于市场的压力,技术还不太成熟,龙芯3A4000的推出似乎太过匆忙(两年换代),在工艺、主频、功耗等方面都有较大提升空间。

从国际视野看,我们在肯定国产芯片快速进步的同时,也要清醒认识到自身不足。无论是飞腾,还是龙芯,SPEC2006单核实测性能最高只有16.5(官宣是20),远低于Intel主流CPU性能(单核性能超过40)。“单核不行多核补”,目前主要是靠多核——“打群架”获得整体性能提升。

我们期待,国产芯片的下一代桌面终端产品飞腾FT2500、龙芯3A5000早日面世。期待中国“芯”,新突破,同进步。

文章来源:自言致语