新一代國產芯片，能不能追平英特爾10代處理器？_風聞

上週三，美國收緊對於我國的芯片政策，相比上次，這次更加嚴苛，不僅用於AI計算的高算力芯片被禁，還可能要波及4090這樣的消費級產品。

消息發出後，4090顯卡瞬間成為微博熱搜，雖然現在還無法確定4090顯卡是否會正式出現在這一波的名單中，但從美國修改政策頻率來看，芯片已經成為生產力提升過程中的絕對主角。

儘管近些年，我們在GPU或者説加速計算芯片上出現了壁仞100這樣不錯的產品，但去年剛流片成功的它，今年就被寫上了實體清單，所以壁仞100大規模量產很有可能將被推遲。因此，目前在市場上我們還看不到類似英偉達或者AMD的國產GPU。

但在起步更早的國產CPU領域，已經可以看到一些可以達到國際主流水平的產品了，比如在這個月GMIF2023大會上，龍芯宣佈最新CPU——3A6000將會在這個季度正式發佈。

作為一直關注國產芯片領域的我們，也是早早申請了媒體測試機，終於在兩週前拿到了搭載3A6000的主機。

**國產芯片啥樣？**打開主機，不僅主板和CPU出自龍芯，其餘配件也都出自國產廠商，內存和硬盤也分別來自紫光和大華，機箱電源也是來自愛國者。只有顯卡採用了AMD的RX580芯片，但戰狼的型號命名，讓它在一眾國產配件前也不是很違和。

龍芯3A6000實拍圖，右上角的ES代表測試版

這塊最新主板上還集成了龍芯自主研發的最新7A2000橋片，除了用來控制像USB，音頻，網絡這樣的接口外，裏面還集成了龍芯自研的GPU芯片，也就是説，即使不裝上顯卡，這台電腦依然可用，並且實現了全部配件**100%**國產化。

龍芯自主研發的7A2000橋片，帶有GPU功能

在系統方面，除了主流的國產統信操作系統還有龍芯自研的Loongnix。兩者都是基於Linux的系統，但為了照顧大家的習慣，在界面設計上都非常貼近Windows，所以用起來的學習成本很低。

真的追上10代酷睿了嗎？在流片成功時，龍芯官方公眾號曾發文稱，3A6000的總體性能已經追上2020年上市的Intel第10代酷睿4核心處理器，雖然Intel最新的產品是第十三代，但這些年CPU性能過剩，第10代的性能已經足以覆蓋日常辦公，娛樂和遊戲等需求。

並且在頻率方面，10代i3也領先不少，它的基礎頻率就達到3.6Ghz，睿頻加速後，單核最高可以達到4.3Ghz。而龍芯3A6000的頻率和前一代一樣，只是固定的2.5Ghz，不過這次它增加了超線程技術，從4核心4線程升級到了現在的4核心8線程。

這次測試，我們採用了兩款軟件——SPEC 2006用來測試CPU和Stream用來測試內存速度。

SPEC作為市面上專業的測試軟件，SPEC是先編譯然後再運行各類測試項目，所以這個軟件理論上可以運行在各種架構CPU和各類的系統中，無論是X86還是LongArch，無論是Windows還是Linux上，SPEC都可以用來測試當前平台處理器的性能。因此SPEC也成了目前主流的CPU測試軟件。

SPEC編譯過程截圖

Stream用來測試CPU和內存之間的速度，在CPU設計中，內存控制器是非常關鍵的一環。因為要處理的數據一般都儲存在內存中，所以如果CPU計算速度上去了，但是和內存之間的數據交換速度過慢，就會大大限制CPU的發揮。所以Stream也是必要測試的一個項目。

Stream測試過程截圖

在SPEC2006的測試中，龍芯3A6000的整數部分單核得分40.4，多核得分146，浮點部分單核得分51.6，多核得分136。

SPEC得分截圖

而10代i3的只有整數單核和浮點多核的得分略高於3A6000，其他兩個項目龍芯得分均超過對手。（10代i得分：整數：單核42.5 多核147 浮點：單核51.3 多核 150）

在這個純CPU計算性能比拼中，龍芯可以説是和10代i3打了一個五五開。看來在計算性能方面，現在的龍芯可以讓大家放心了，接下來看看新一代龍芯在內存交互上有着怎麼樣的表現。

在Stream測試中，龍芯和內存的最高交互速度出現在四線程的測試中，四個項目的速度都超過了40GB/S，在同樣的項目中，i310100F只有30GB/S，同樣的情況也出現在單線程和8線程的測試中。因此，在內存控制器方面，龍芯的表現已經超過10代酷睿i3了，並且還超出不少。

Stream最終成績，均超過40G/S

綜合上面的這兩項測試來看，在理論性能方面，龍芯3A6000確實已經有10代酷睿四核處理器的水平。那麼在實際體驗中，用起來是怎麼樣的呢？

不過在此之前，要説一個非常有意思的事情，在拿到龍芯主機時，為了測試兼容性，我把同事的兩條頻率為3200的16G金士頓內存插上去，測試沒有問題後，就一直用了下去。在SPEC跑分的時候，成績總是低不少，後來把兩條國產內存換上去，分數就正常了，看來這國產硬件之間似乎可以產生某種神秘的BUFF。

國產芯片能幹啥？作為自主的研發的代表，龍芯的3A6000在底層上採用了自主研發的LongArch（以下稱龍架構），和Intel的X86架構有着非常大的區別。

所以龍芯的CPU無法裝載Windows系統，目前只能使用開源的Linux系統，而不同的架構和系統讓很多Windows上的軟件無法在龍芯的系統上運行。

所以，我們在測試完性能後，還要看看龍芯的生態軟件發展成什麼樣子了，不然買回龍芯電腦只能用它來跑分，而不能用來實際使用一些日常軟件，就有些説不過去了。

龍芯目前最主要的任務肯定就是辦公生產力了。Linux版本的WPS已經可以很好的適配龍架構了，使用起來和Windows上的不能説大差不差吧，只能説一模一樣。大家看到的這篇稿子就是我在龍芯電腦上敲出來的。

輕度辦公沒問題了，那麼重度呢？讓我們一起測測看吧。

首先打開50M的百萬字的Word文件，基本上可以實現秒開，在經過幾秒加載後，就可以順暢地編輯全文了。在打開200M的Word文件時，會有3秒左右的延遲。這種情況和我日常使用的11代i3移動處理器差不多。

接下來的50M的Excel和PPT以及500頁的PDF，都是可以實現秒開，並且直接編輯。但旁邊的筆記本這次就要慢上很多了。

在娛樂方面，主板橋片上集成GPU就有點撐不住了，在播放4K本地視頻的時候，基本上處於播放PPT的狀態。

裝上RX580戰狼顯卡後，視頻播放就沒有什麼壓力了，本地4K和B站在線4K都非常流暢，不過要説明一點，在B站觀看4K視頻中，如果遇到彈幕較多時，會出現掉幀的情況，並且彈幕越多，掉幀越嚴重。

在遊戲上，可以説是有意外收穫了，本來以為Linux上並沒有什麼遊戲可玩。但現在的龍芯可以通過轉譯（可以理解為把外文翻譯成中文），可以運行不少X86架構上的遊戲，並且流暢度都非常不錯。

像勞拉，火炬之光2，甚至魔獸世界都可以流暢運行。經典的CS1.6，魔獸爭霸3，通過轉譯也都可以運行起來，並且還非常流暢。

在做轉譯測試的時候，發現3A6000居然可以運行Photoshop，雖然會遇到字體的BUG，但日常P圖完全夠用了。

像瀏覽網頁等日常體驗，3A6000可以説是毫無壓力，無論是一次開幾十個網頁還是説各大網站的高清視頻播放，體驗完整性上絲毫不遜於Intel等X86平台。

國產芯片目前的最大敵人：生態系統通過理論性能測試和日常使用體驗來看，龍芯最新的3A6000確實已經追上2020年發佈的10代酷睿四核處理器，並且這還是在頻率比競品低了1個多Ghz的前提下。

按照龍芯董事長鬍偉武的介紹，龍芯目前也在踐行Intel的Tick-Tock戰略，目前處於打磨架構的階段。下一代龍芯如果能用上比12nm更加先進的製程，那麼性能會變得更加強悍。

在2002年龍芯1號剛剛發佈的時候，性能只有當時主流型號的5%，2021年的3A5000基本能達到當時主流性能的50%（差不多是第四代酷睿的水平），而今年的3A6000已經基本上追上主流水平了。不得不説，龍芯這幾年的性能提升是肉眼可見的快。

圖片來源：龍芯在上證路演截圖

但這個時候不禁讓人想到一個問題，在性能達到主流後，軟件生態怎麼樣？如果空有一身本領，沒地方用，那就悲劇了。

如果想要啓動個原神，還需要先轉譯，再繁瑣的設置一番，並且玩起來還有些字體上的BUG，那就不好了。

根據目前市面上的主流軟件生態，龍芯現在面臨三個問題：

第一，需要有一套龍芯自己的系統，並且這套系統的兼容性最好要做到像X86架構下的Windows那樣，從Intel處理器換到AMD處理器，系統都可以兼容，在最新的Windows11系統下也可以玩20多年前Windows98上運行的紅警2。

第二，能不能搞一套轉譯性能更好的東西，把X86上成熟的應用做到可用，不要求以多高的性能運行，只要兼容性最好就行。

就像蘋果搞的Rosetta1一樣，當初Mac從IBM處理器遷移到Intel處理器時，它就保證了不少關鍵程序的可用性，一直到五年後，基本上所有的程序都完成了Intel的X86架構原生支持，Rosetta1才下線。而2020年，在蘋果宣佈Mac產品線全部從Intel轉移到自研的M芯片後，Rosetta2正式上線，至今幫助不少像AfterEffects等專業軟件保證兼容可用。

蘋果轉向Intel芯片時，專門推出Rosseta1

第三，就是如何吸引更多的開發者來開發基於龍架構的應用？只有開發者多了起來，龍芯應用才會出現百花齊放的效果。

好在3A6000成功流片後，龍芯內部也意識到這個問題。在今年的業績説明會中，胡偉武把龍芯自己的生態解決方案拿了出來。

首先，龍芯要基於Linux打造自己的操作系統——Loongnix（以下稱龍系統）。傳統的Linux在大的版本更新後，軟件兼容性上常常會出問題，打個比方，就像大家從Windows10升級到Windows11，突然發現，在Win10上運行好好的軟件，在Win11要麼無法運行，要麼運行起來一大堆的Bug。

龍系統目前着重解決的就是應用在不同版本Linux之間不兼容的問題，現在在龍系統上運行的軟件，在大更新以後，也依然可用。在硬件兼容性上，龍系統的目標也是達到任何一代龍架構的CPU，都可以運行最新的龍系統。

龍系統另外一個目標就是要打造成為Linux裏面的安卓，其他使用龍芯CPU的廠家可以根據自己的需求在龍系統上進行魔改，就像小米在安卓上開發出自己的Miui一樣。

另外在開發應用上，龍芯目前也在學習iOS和安卓，打算搞出一套自己的龍芯自主編程框架。幫助開發者們更好地開發基於龍架構的各種生態應用。相信過幾年應該就可以在微信安卓版旁邊看到微信龍芯版了。

其次，在轉譯方面，龍芯也在努力地搞出一套高效的轉譯，因為具有完全的自主性，所以添加一些優化進去，會更加方便。不過這個轉譯效果來看，目前還不夠理想，比如前面測試Photoshop，還有一些遊戲等，多少會有影響使用的BUG出現。

希望在未來優化過後，能做到蘋果一樣的效果就好，效率也不用特別高，能達到轉譯前的80%左右就行，主要是兼容性要好。這樣才能吸引更多的Windows用户過來。

另外，根據介紹，接下來龍芯這套轉譯系統還會支持ARM上的應用，所以不久後應該就能看到一些安卓應用在龍芯上跑起來了。

最後就是如何吸引開發者過來，説實話，這是一個很難破解的難題。想要有更多的開發者，就需要有很大的用户基礎，想要更多的用户，就需要有開發者開發出好用的程序。

因此，想要打破這個循環，就需要有一方做出部分犧牲，是用户犧牲體驗，還是開發者犧牲收益。目前來看，龍芯的做法只能是後者。畢竟，在開放性的市場，不能讓按着用户的頭來用自己的產品。所以龍芯現在大力加強瀏覽器，影音軟件等基礎軟件體驗，然後再聯合微信，QQ，騰訊會議，飛書等這樣的大企業把必要的應用生態做好，吸引更多的用户進來，從而進入到一個良性循環。

芯片追趕，一切才剛開始兩年前，我們還在為中國自主的CPU的性能突破慶祝，現在，3A6000的出現，讓性能不再成為國產CPU的短板。我們反而開始擔心起來沒有軟件在這顆處理器上運行起來。

起初我想用甜蜜的負擔來形容這一切，後來我發現，想要打造自己的芯片，其實遠比我們想的要難。

當你的芯片性能足夠好的時候，你還需要建立起一整套自己的生態體系，用户才能買單。

在這一點上，龍芯才剛開始。

雖然競爭對手已經霸佔市場多年，但龍芯的機會還是有很多的。從上到下的自導自主，意味着很多方面優化起來會更加方便。比如傳統X86平台的電腦，在運行一些機密軟件的時候，需要配一台密碼機才可以，而龍芯因為內部添加了這些加密的指令集，所以使用龍芯電腦的時候，不需要添任何外部設備，就可以運行這些加密的軟件。

在生態上的追擊，龍芯表現出的決心更大，在今年的多場演講中，胡偉武多次提到，在性能追平後，將全力轉到生態建設上來，目前龍芯自己就有幾百名軟件開發人員，下游的開發人員更是達到了幾十萬。相信幾年後，我們就能看到一套生態基礎完善，邁入良性循環的龍芯體系。

在GPU方面也是如此，現在我們已經有了超過英偉達A100的壁仞100，但英偉達靠着CUDA已經培養出一大批在GPU上編程的開發者。這就像蘋果的iOS一樣，背靠如此多的開發者，就會有非常多的應用給用户使用。對於英偉達來講，CUDA就是它的iOS。

目前剛剛起步的國產GPU公司也意識到這個問題，像壁仞和摩爾線程，它們在追趕性能的同時，也在大力發展自己的社區，兼容目前主流的開發框架。

國產芯片的未來，讓人無比期待，龍芯用了20年就追上了別人60年的水平，所以現在，請大家給予國產GPU芯片的一些寬容和支持，生態環境還需大家一同建設。

參考資料：

https://www.oschina.net/news/251812 龍芯中科官方公眾號

https://zhuanlan.zhihu.com/p/652886534 10代i3數據

https://m.jrj.com.cn/madapter/finance/2023/07/11082237682237.shtml 壁仞科技BR100資料