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針對這個問題，KX-5000選擇把內(nèi)存控制器集成到芯片里，并且集成的還是DDR4內(nèi)存控制器，這樣一來，既彌補了過去把內(nèi)存控制器集成在橋片里帶來的不足，又能在商業(yè)上有效應對各家內(nèi)存大廠的DDR3內(nèi)存條停產(chǎn)的問題。

此外，對KX-5000的CPU內(nèi)核也做了一定優(yōu)化。根據(jù)兆芯官方宣傳，比如將流水線級數(shù)較上一代產(chǎn)品減少了5級，并優(yōu)化了流水線資源，優(yōu)化原有預測器算法，設計了新的亂續(xù)執(zhí)行引擎，減少了投機執(zhí)行錯誤及對應的性能損失等等。

經(jīng)過幾代產(chǎn)品的改進，KX-5000與最初的ZX-A相比在性能上有了較大的提升。就以SPEC2006測試來說，ZX-A在采用Ubuntu14.04操作系統(tǒng)，ICC編譯器，主頻為1.6G的情況下，成績?yōu)椋?

SPECint2006：11.3

SPECint_rate2006：20.5

SPECfp2006：12.4

SPECfp_rate2006：18.7

作為對比，KX-5000在采用Ubuntu14.04操作系統(tǒng)，編譯器為ICC，主頻為2.2G的情況下，SPEC2006測試成績?yōu)椋?

Specint2006：20.4

Specintrate2006：63.3

Specfp2006：23

Specfprate2006：47.6

單線程的性能提升主要得益于主頻的提升，以及將DDR4內(nèi)存控制器集成進SoC，增加緩存和對CPU內(nèi)核的修改。而多線程性能的提升一方面得益于核心數(shù)量的提升，另一方面也得益于單線程性能的提升。

從測試成績上來看，從ZX-A到KX-5000，裸CPU性能的提升是比較明顯的。

與Intel、AMD差距還有多少

總的來說，KX-5000相對于兆芯以往的產(chǎn)品，具有更高的集成度。將北橋、GPU、DDR4內(nèi)存控制器等都集成到SoC中，實現(xiàn)了從“CPU+橋片”到“SOC+IO擴展”的轉變，而且還支持了DDR4、PCIE 3.0、SATA3.2、USB 3.1 Gen2（Type-C）等標準，在國內(nèi)CPU公司中還是第一個，因而非常具有國際范。

把視野放到國際舞臺，如果那Intel和AMD做對比，KX-5000的性能究竟怎么樣呢？

我們就以Intel公司的I5-6500作為參照。由于KX-5000在測試中跑的是Ubuntu14.04操作系統(tǒng)，而I5-6500跑的是Windows操作系統(tǒng)，因而這個成績僅供參考。

從成績上看，KX-5000的Specint2006為20.4，而I5-6500的Spec int2006成績?yōu)?2.7；KX-5000的Spec fp2006為23，而Spec int2006成績?yōu)?0.9。通過對比，就單線程性能而言，KX-5000大致相當于I5-6500的三分之一。

差距在哪呢？

首先看主頻，KX-5000的主頻為2.1G-2.2G，根據(jù)兆芯官方介紹，睿頻可以到2.4G。誠然，就這個主頻而言，在采用28nm工藝的國產(chǎn)CPU中，確實是很不錯了，畢竟在采用28nm制造工藝的國產(chǎn)CPU中，鮮有主頻超過2G的。但和Intel一比，這個主頻就顯得偏低了一些。Intel的CPU很多主頻都在3.5G以上。

其次看CPU內(nèi)核，由于兆芯的性能提升主要得益于通過物理設計提升主頻，采用更好的制造工藝，將內(nèi)存控制器等集成到SoC中等措施，在內(nèi)核上所做的修改還談不上脫胎換骨的大換血，并沒有實現(xiàn)類似于AMD從“打樁機”到Zen的提升和飛躍，不要說Intel的Skylake、Kabylake、AMD的Zen差距較大，即便是和AMD的“打樁機”和Intel的Nehalem相比也有一定差距。

總而言之，要想追趕Intel和AMD，首先是要提升主頻，其次是對內(nèi)核進行大刀闊斧的修改，爭取實現(xiàn)跨越式發(fā)展。

根據(jù)兆芯的官方宣傳，下一代的產(chǎn)品KX-6000將采用16nm工藝，同時探索高頻下的設計流程，包括從pcb/substrate/power plan，看PI/SI的問題，高頻時序收斂的問題，并爭取把主頻做的更高。

至于能夠實現(xiàn)跨越式發(fā)展的新內(nèi)核，則有可能在KX-7000上出現(xiàn)。對這款新內(nèi)核的性能，兆芯官方宣傳里定了非常高的目標——希望可以達到AMD同期水平。由于這個技術跨越的難度比較高，要想實現(xiàn)這個目標，恐怕有一段路要走。

結語

在文章最后，讓我們用國家核高基專項技術總師、清華大學微電子所所長魏少軍教授在兆芯的發(fā)布會上的發(fā)言做總結：“CPU是（核高基）01專項的重中之重，如果無法實現(xiàn)突破，就意味著核高基專項大打折扣......取得現(xiàn)在的成績，一方面與課題承擔單位的不懈努力密切相關，也離不開專家、領導的關心......圍繞CPU打造完整的產(chǎn)業(yè)鏈，通過應用牽引、整機帶動、軟硬結合的戰(zhàn)略，找到一條具有中國特色的發(fā)展之路至關重要”。

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