“leyu体育”中国X86CPU同主频能超越AMD？|揭秘
本文摘要：。
关于兆芯的明确讲解，官方有详尽的讲解，如下图，因此就不详尽说道了。可以说道，兆芯的技术源于VIA，而VIA的技术源于并购自美国的Cyrix和半人马半导体。因此，如果兆芯官方展板没水分——只有2G主频的ZX-D SPEC2006定点成绩超过20分，也就意味著在同主频下ZX-D的性能打破了AMD。
换言之，就是VIA在寂灭数年后，得道中国大陆资金器官移植，在主频完全相同的情况下，能立马秒刷了AMD苦心孤诣才研发出来的Zen......这觉得是令人目瞪口呆。VIA Alliance Semiconductor的ZX-D知道能打破AMD的Ryzen？只不过，北京国际互联网科技博览会暨世界网络安全大会并非ZX-D的第一次亮相，在“SEMICON China 2017国际半导体展览”上，兆芯（VIA Alliance Semiconductor）副总裁傅城博士在会议上发布继开先ZX-C系列处理器之后，兆芯近期一代ZX-D系列4核和8核标准化处理器目前早已顺利流片。此外，媒体还报导：在展览上业内人士还向我们透漏，兆芯将在明年（2018年）发售16nm的ZX-E 8核CPU，并公开发表了Fritz Chess Benchmark国际象棋性能测试的成绩。而且在测试成绩的图片上还有“兆芯处理器相媲美国际主流水准”的字样。
在这张图表中，首先要解释的是，不存在比较严重的数据错误，比如I5 7500被拔高了3000分左右，而ADM FX8370的成绩被太低了3000分。一些媒体根据图表报导的文章中称之为：“运营在3.0GHz频率下的ZX-E8核心处理器性能早已多达了AMD的FX-8370处理器”，这几乎是将FX 8370处理器的测试成绩太低3000多分的前提下，得出结论的结论。四核版的ZX-C的国际象棋分数是3523，四核版的ZX-D的国际象棋分数为4316。
而某种程度四核的Zen的分数为9360，是ZX-D（四核版）的2倍有余。由于该图表中没标示Zen的明确主频，考虑到AMD的锐龙处理器主频很可能会在3G以上，如果以3G主频来计算出来，同主频下Zen的国际象棋分数也是ZX-D的1.5倍。即便表格中的Zen主频超过4G（不过GF代工的Zen主频奇特只有3.6G），ZX-D在同主频下的国际象棋测试依旧负于Zen。
因此，根据上海兆芯在北京国际互联网科技博览会暨世界网络安全大会发布的展板，在同主频下，VIA Alliance Semiconductor的ZX-D是高于ADM四核的Zen。但根据“SEMICON China 2017国际半导体展览”上兆芯后，媒体公布的印上兆芯官方字样的图表，在同主频下，在单线程性能方面，ZX-D和ADM四核的Zen，差距还是较为大的。如此一来，兆芯得出的官方宣传就自相矛盾了。那么，在自相矛盾的背后，究竟隐蔽了怎样的真凶呢？ZX-D的性能究竟怎么样？要探究ZX-D的性能，只不过只要探究ZX-C的性能，并根据国际象棋测试中展出的ZX-C和ZX-D性能差距做到一定增幅就可以了。
那么，ZX-C性能究竟怎么样呢？根据实际测试，测试的编译器使用GCC 4.8.4，编译器的选项使用-Ofast以及profiling，ZX-C（2G主频）的SPEC06测试成绩如下：400.perlbench11.9 401.bzip 2 8.39403.gcc 10.5429.mcf 10.9445.gobmk10.6456.hmmer10.7458.sjeng10.9462.libquantum 23464.h264ref14.7471.omnetpp 7.12473.astar7.49483.xalancbmk 9.59SPEC CINT200610.77410.bwaves 12.9416.gamess 8.25433.milc11.2434.zeusmp 9.59435.gromacs5.79436.cactusADM9.64437.leslie3d 9.58444.namd7.68447.dealII13450.soplex 11.7453.povray 11.3454.calculix 6.44459.GemsFDTD10.6465.tonto6.76470.lbm 14.1481.wrf10.1482.sphinx312.8SPEC FP2006 9.77作为参考笔者请来了Intel G1840和Intel i5 4460，在某种程度的测试环境下，以ZX-C4600、Intel G1840和Intel i5 4460三款处理器的成绩做到对比。从图中可以显现出，C4600、G1840和i5 4460三款处理器CINT2006的分值分别为10.77、25.8和35.32，也就是定点性能G1840是兆芯/VIA C4600的2.4倍，i5 4460是兆芯/VIA C4600的3.3倍。三款处理器CFP2006的分值分别是9.77和27.1和40.33，也就是说浮点性能G1840是兆芯/VIA C4600的2.8倍，i5 4460是兆芯/VIA C4600的4.1倍。
从SPEC CPU2006单线程程序的性能对比可以显现出，2GHz的兆芯/VIA C4600和主流处理器如3.2GHz的i5 4460性能差3.3（定点）到4.1（浮点）倍。从每GHz的SPEC CPU2006分值可以算数出有，C4600每GHz为5分左右，而Intel Haswell处理器每GHz的分值为9-12分左右——赛扬G1840和i5 4460的分值差距有可能源于AVX等指令的向量优化加成反应，L3 cache大小和ddr频率等差异。因此，在定点和浮点每GHz主频的SPEC2006测试都为5分左右的情况下，根据国际象棋测试，ZX-D在测试成绩上意味着大幅度高于ZX-C。
在此情形下，每GHz主频的SPEC CPU2006定点成绩高于AMD发布的9.26的可能性是十分小的。ZX-D的SPEC2006定点、浮点约20分的关键在于编译器SPEC2006不存在一个问题，那就是测试结果十分倚赖编译器和所自由选择的优化选项。
在SPEC测试中，有所不同的编译器不会带给有所不同的结果。而且否打开向量优化，以及分段选项都会对测试结果导致相当大影响。
比如SUN就曾多次通过编译器优化将测试成绩提高50%，而作为业界巨头的Intel，其ICC编译器堪称威力无穷——在使用ICC的情况下，可以获得大幅度高于GCC的测试成绩。笔者幸运地从权威第三方单位，获得了ZX-C的ICC测试成绩，单线程定点17.4，浮点18.2。相对于编译器使用GCC 4.8.4的成绩：定点10.77，浮点9.77。用于ICC后成绩堪称突飞猛进，单线程定点成绩提高了61.5%，单线程浮点成绩提高了86.2%。
既然ICC这么好，那为何大家还广泛用于GCC呢？其中的原因之一就在于ICC的很多优化过分极端，在一些应用于中甚至不会造成运营错误，所以目前GCC是主流。ICC对于兆芯/VIA而言，上告跑完个分的因素相比之下小于日常中能起着的起到。
而ZX-D的SPEC2006定点、浮点约20分的成绩，只不过就是用于ICC测试后得出结论的成绩。为此，笔者专门咨询了参予ZX-D测试的专家，获得的恢复是：如果要超过20分这个水平，那必定是ICC下的测试结果。另外ZX-D在内存和内存控制器上的改良也一定程度上提高了SPEC测试的成绩。
ZX-D将内存控制器和CPU构建到了一起，这种作法可以使SPEC2006的测试成绩相对于ZX-C提高5-6%左右（ZX-C的内存控制器没和CPU构建在一起）。将内存从ZX-C的2M提高到4M，也有助提高SPEC2006测试成绩。不过优化片外的访存模块和集成度的提高实际效果较为受限，相比之下比没法微结构改良优化带给的IPC提高。
什么是微结构优化改良呢？比如AMD使用Zen更换了性能比较领先的打桩机和挖掘机，这种转变才能给CPU性能带给质的进步。对ZX-D的SPEC2006定点、浮点成绩所持保有态度由于兆芯（VIA Alliance Semiconductor）在之前的宣传中不存在相当大水分和数据不实的前科。
比如在“十二五”科技成果展上，兆芯官方资料声称：国产X86标准化处理器的顺利自律研发和量产，令其国产处理器在性能方面已完成了一次跨越式的提高，从“十二五”初期的严重不足国际整体水准的10%提高到了目前的80%。而当时，兆芯/VIA只有ZX-C，而ZX-C和Intel G1840和I5 4460的成绩对比之前早已讲解了，就定点而言，I5 4460是ZX-C的3.3倍，G1840是ZX-C的2.4倍。
就浮点而言，I5 4460是ZX-C的4.4倍，G1840是ZX-C的2.8倍。在此情形下，在“十二五”科技成果展上宣传：从“十二五”初期的严重不足国际整体水准的10%提高到了目前的80%”，这种宣传进水过于过相当严重。而在“SEMICON China 2017国际半导体展览”之后发布的国际象棋测试图表，也不存在数据不实的问题。
比如Intel I5 7500跑完分虚高3000分。再行比如AMD的 FX 8370的测试成绩有相当大问题——兆芯获取的图表中，FX8370的成绩只有9000多分，但这个分数约只和FX 6350差不多。根据网络发布的测试，FX 8370在国际象棋测试中跑出了12751，还的测试甚至跑出了13546分的成绩（这个成绩有可能是超频下获得的）。而在兆芯获取的图表中，FX8370的成绩只有9300多分，显著较少了3000多分。
由于偏差幅度觉得是过于大，这早已无法用测试误差来自圆其说了。有感于兆芯（VIA Alliance Semiconductor）官方宣传资料有相当严重进水和不实的前科，对于本次展板上的ZX-D的SPEC2006定点超过20分，浮点多达20分，特别是在没标示测试环境的情况下，大家没有适当将之尊为圣经。考虑到ZX-D只不过是ZX-C的“减少集成度+减少内存”版本，笔者指出，如果是使用ICC编译器的结果，那么在SPEC测试中优化选项魔幻，所取多次测试的最好成绩，抵达20分还是有一定可能性的。但如果兆芯（VIA Alliance Semiconductor）官方或者有媒体声称ZX-D定点约20分，浮点打破20分是在GCC下的成绩，在没权威第三方得出测试成绩钱，笔者所持保有态度。
却是，根据AMD发布的数据：在3.4Ghz频率下，用于GCC4.6编译器，优化参数为-O2，Piledriver（打桩机）和excavator（挖掘机）的SPECint06测试值分别为：20.7、19.2。换言之，如果ZX-D SPEC2006定点约20分的成绩是GCC下的，那么意味著ZX-D可以媲美3.4G主频下的Piledriver和excavator，而这个成绩似乎也和兆芯自己公布的国际象棋测试图表互为违反。
而且经过测算，VIA Alliance Semiconductor的ZX-D实际性能和Intel atom j1900非常。本质上说道，ZX-D是基于ZX-C的更新，在微结构不一动情况下，做到的SoC设计，构建了内存控制器，pcie控制器等，二级cache变小。为何只做到SoC设计呢？原因在于微结构的改动更容易拢，周期长。
而SoC的设计相等于构建，用ip攒芯片见效快。总而言之，ZX-D实际性能相比之下约将近3.4G主频下的Piledriver和excavator的水平。
在北京国际互联网科技博览会暨世界网络安全大会现场展板——兆芯ZX-D的SPEC2006单线程定点成绩超过20分，浮点打破20分，这个成绩也是在ICC下获得的。特约稿件，予以许可禁令刊登。
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