龙芯CPU再进一步，国产CPU们追上英特尔还需多久？

电子发烧友网报道（文/黄山明）近日，据“中科院 科技 创新亮点成果筛选”活动页面的结果显示，龙芯中 科技 术股份有限公司已经完成了基于自主LoongArch指令系统的龙芯3C5000服务器CPU的研制，国产服务器CPU再向前迈出了一步。
龙芯3C5000服务器CPU（图源：龙芯中科）
对于CPU的命名，一般A系列为桌面级CPU，而C系列则是服务器CPU。从公开信息来看，龙芯3C5000服务器 CPU内部集成了16个高性能的龙芯LA464处理器、32MB的共享偏上高速缓存和4个64位DDR4-3200内存控制器，主频为21-23GHz，单新品双精度浮点运算速度超过05TFLOPS。
单从性能上来看，龙芯这款3C5000已经与市面中的主流CPU相当，已经可以满足当下云计算与数据中心的性能要求。
值得一提的是，LoongArch也就是龙芯自主指令系统架构已经实现了完全自主、技术先进、兼容生态三方面的特点，其中拥有近2000条指令，并不包含MIPS指令系统。该架构今年正式被龙芯对外发布。
在今年7月份，龙芯中科发布了3A5000CPU，作为桌面级CPU，其性能已经逼近市场的主流产品，据相关机构评测数据显示，龙芯3A5000单核SPECCPU 2006 Base定浮点分值在25GHz主频下性能超过了26分，平均每GHz性能超过了10分，已经与市场主流X86产品相当接近。
其中，龙芯处理器除了CPU核心是自研的以外，包括GPU核、内存控制器和PHY、高速IO接口控制器和PHY等上百种IP均自主研发。
国内的CPU生力军除了龙芯以外，还有如兆芯、飞腾等。如兆芯在2015年便发布了一款ZX-C4600/4610处理器，算是价格门槛较低的国产通用型X86 CPU。主频为2GHz，采用28nm制造工艺。
兆芯ZX-C4600（图源：兆芯）
根据测试，这款兆芯的芯片性能基本等同于英特尔在2007年发布的奔腾双核E2160的两倍，已经可以满足日常办公需求，同时由于采用了X86架构，因此可以兼容Windows、Linux等 *** 作系统。
飞腾也发布过处理器产品，如经典的FT-1500A/4四核处理器，不过由于采用了Arm V8的架构，因此无法与Windows兼容，基本只能运行国产化Linux系统，距离普通消费者就更远了。
图源：飞腾
如今飞腾还发布了FT-1500A/16的16核心处理器以及FT-2000+/64的64核心版本的服务器平台。
除了以上几款之外，国产CPU还有如鲲鹏、海光、申威等品牌，如申威的CPU便被曾经全球第一的超算神威·太湖之光所采用。
上文已经了解到国内的部分国产CPU相关产品，但可以肯定的是，如果并非是业内人士，可能基本没有听闻过这些国产的CPU。一方面是由于国产CPU市场份额过小，知名度只局限于相关专业人士，另一个原因在于价格原因导致国产CPU推广更加困难。
首先说价格，可能一般用户会认为，既然国产CPU性能相比英特尔、AMD还存在差距，甚至可能还不如上一代的奔腾、赛扬，那么售价也必须要比这些产品更便宜才对。
但事实上，正是因为国产处理器受众较小，大多数用户并不买单，销量较低，而研发成本又摆在这里，平摊下来每块CPU成本并不低。假设研发出一个新系列耗费1亿元（成本已经很低），但最终只卖出了10万套不到（10万套基本已经是国产CPU销量天花板），那么每一套的成本就达到1000元，这还没有算渠道费用以及存储、运输等额外的支出。
对比英特尔、AMD动辄数百万以上的销量，国产CPU的成本很难降低，这就导致如今的国产CPU价格甚至比这些国外CPU产品更高。
当成本降不下来，性能还不如国外同类产品的情况下，普通消费者基本不会支持，只能依赖于政府采购为主。如果想要普通消费者买单，如今只能走补贴的路线来将价格降下来。
除了成本以外，另一个问题还在于生态。兆芯CPU采用了X86架构，可以兼容Windows，其生态环境稍好一些。但对于龙芯以及飞腾而言，由于采用的分别为自研架构LoongArch以及Arm架构，因此与Windows并不兼容。
这对于用户而言就不太友好了，没有相应的软件生态环境，就意味着没有国产CPU施展能力的空间。如果想要软件生态，就只能放弃自研，采购通用架构，制造服务器CPU，来帮助企业迅速回本。不过这样一来，一旦被国外“卡脖子”企业很难有还手余地。
如今国内掀起了一股国产替代的浪潮，而CPU作为计算机系统运算和控制的核心，如何实现CPU的自主可控，并能够经受住市场的考验实现替换，是国产崛起的关键。
当前已经多款国产CPU产品，那么距离替换英特尔还有多远呢？
如果光从性能上来看，龙芯3A5000性能与2015年的英特尔i5水平相当，这已经很不错了，要知道在过去国内外CPU在性能上的差距就能达到10年以上。因此只看性能的话，大概5-8年左右就能够替换英特尔。
但CPU除了性能以外，生态也非常重要。简单地打个比方，在海外，安卓手机大多都会使用GMS框架，只有拥有了GMS才能运行谷歌应用及需要GMS支持的应用，而大多数海外的安卓应用都需要GMS支持才能够使用。当有手机被禁止使用GMS时，在海外市场就意味着除了打电话以外，基本干不了什么其他的事了，这就是生态。
由于英特尔CPU的强大市场地位，Windows基本是基于X86而开发的，对于其他的CPU而言，会产生兼容性的问题。
而其他CPU稀少的市场份额，很难吸引到开发者愿意去为这一架构开发相应软件，最后陷入恶性循环，强者恒强，弱者越弱。
好在如今一些CPU开始着力打破这个生态系统，如龙芯也开始走兼容模式，已经能够运行一些Windows程序，未来随着能够运行的程序越来越多，相信也会在市场中慢慢占有一席之地，通过市场来带动国产CPU技术的迭代与发展。
那么答案很明显了，如果只看性能的话，可能需要5-8年才能完全替代英特尔，如果没有那么极客，如今的国产CPU已经可供日常使用。但生态的缺陷让国产CPU境地较为尴尬，虽然喊出要打造第三套生态系统，但显然是一个漫长的过程。在此之前，与另两个生态兼容将是国产CPU的必由之路。

一般来说，最好是选择本地服务器，在网络传输速率上会稍快一些，延迟会比较低，像我们公司是在上海，就选择了上海本地的上海世纪互联的服务器，机房就在上海，无论是稳定性还是带宽都很不错，而且随时有专业人员进行维护，省心。

不好比。
龙芯是通用的CPU，到现在已经发展了3代。而且基于龙芯的个人电脑和笔记本在国内也有小规模的试用。
飞腾的更偏向浮点的DSP，而且公开信息有限。个人感觉现在公开的千万亿次的计算能力有水分。
如硬要比较的话，我觉得是龙芯。

单从这些数据来看无法看出确切的性能，这还需要知道其核心的架构才可以判断，以以上的数据可以知道的是A3是一颗四核处理器，可是其制程工艺及频率还是无法与现今的主流程度相比，其中的很多数据使用了比较专业的术语，可是事实上纯属是迷惑一些不懂这些东西的人的，其中的很多技术类似于AMD公司的技术，这与龙芯所处的联盟分不开，如果要知道确切的性能的话，需要使用专业的测试软件进行测试才可以，同时还需要知道这样的处理器是否使用了x86架构，否则就无法在Windows环境下完成测试，如果真是这样的话，那就对我们普通的用户失去了意义，只能使用Linux系统的cpu完全不是普通用户需要的，即使知道了其性能也会与我们很远。据我推测，其性能与atom n280类似，相信有人会问，为什么四核处理器会没法超过单核的凌动，这个不是我贬低它，只是一次保守估计，还有就是其频率很低，相信也是因为其架构造成的，执行效率估计不会很好。不过要知道对比，那就等着它的测试数据吧！

同志不用对咱们国产的芯片那么抵触吧。这个芯片的性能确实比不上如Intel、AMD这样巨人公司的产品，和IBM公司的Power 7更是有很大差距，但是就性能和性价比来说，还是不错的产品。
之所以在IT网站上很少见龙芯，一方面因为龙芯是面向商用服务器、专用机等领域，所以我们这些家庭用户基本接触不到这样的产品。听说曾经某品牌推出过基于龙芯的笔记本电脑，后来销量也不尽如人意。
另一方面，也是最重要的一个方面，就是整体平台和产业链还相当不健全。电脑不是只有一颗CPU的，还需要芯片组等等其他周围附属组件的配合。而我国在芯片组领域比较落后，龙芯配套产品不健全，兼容性不佳。好比Intel或AMD的一套商用芯片组，可以对应很多的处理器，客户可以有很多选择；而龙芯自有的配套芯片组只能兼容龙芯，而龙芯产品型号也不如Intel、AMD产品这样丰富，在市场上也就不能同国际大公司正面抗衡。我国在内存颗粒、高速DSP、GPU等等方面都还极为落后。龙芯性能不是最强的，但也绝对不弱，只是过于落后的配套组件和产业链拖了后腿。
不过，任何事物的发展都是一个从无到有，由弱变强的过程。龙芯只是第一步，以后慢慢会好起来的，只要还继续努力下去。

（1）“龙芯”出自“北京龙芯中科技术服务中心有限公司”之手
（2）龙芯发端于中科院计算所知识创新工程，2001年龙芯课题组正式成立，最初是拿国家经费搞研发，经过7年发展，于2008年成立了北京龙芯中科技术服务中心有限公司，龙芯进入产业探索阶段，自负盈亏，不再享有国家经费支撑，仅有政策支持（这仅仅是理论层面）。
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