3A3000的性能有了很大的进步但仍存在缺陷.docx

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1、3A3000的性能有了很大的进步但仍存在缺陷国产自主技术的重要性，如今体现得越来越明显，尤其是在高性能半导体领域，我国正在全力奋起直追，面临的困难和挑战很多，取得的成果也不少，一方面需要继续加大马力，另一方面也需要予以肯定和支持。在高性能CPU处理器领域,Inte1.AMD是我们最熟悉的两个名字,还有企业级的IBM。我国也在不断投入，相关企业并不少，但由于高性能CPU的特殊性，门槛极高，目前只能采取引入授权再发展的方式，而性能距离世界顶级水平还有极大的差距，只能一步一步缩小。龙芯是起步较早的国产CPU之一，而且早就已经完全独立自主研发和经营，不拿国家一分钱资助。龙芯走的不是我们日常熟悉的x86

2、指令集，而是M1PS指令集体系，所以更多应用在一些特殊行业领域，消费级市场上也有但不多见，还处在生态建设的初级阶段。目前，龙芯已经发展出了多个龙芯艺品家族，其中针对桌面市场的缎新产品是龙芯33000o想必大家一定很想知道它的性能到底如何吧？之前也陆续见过一些官方非官方的性能数据，但都很零散。最近，有龙芯爱好者对龙芯3A3000做了一次全面的实际性能测试，并发表在龙芯社区，这里节选一部分来看看（略有修改）。据介绍，这套测试平台是去年9月份龙芯俱乐部搞龙芯3A主板团购时买的，自行搭建，测试工具为PhrOniX-拴St-SUite,尽可能理性、中立、客观、全面，不吹不黑，不夸大成绩，也不回避问题。龙

3、芯3A3000主板照片，风扇下面是龙芯的CPU。另外两块散热片下面分别是南桥和北桥。拆下风扇后的龙芯3A3000近照。1S3A3000D-1P的编号代表这是一个低功耗版本的龙芯3A3000o开机后B项：可以看到CPU的主频是1400MHZ,一级指令缓存64KB,一级数据缓存64KB,二级缓存4MB。主板上的国产UniIC(西安紫光国芯半导体)内存条。龙芯3A303B3(XX)芯片规格主:频1.2Hz-1.5GHz核心个数4处理器核64位却标成处理核GS464c:支持MIPS64指令集：支持1ISA64指令集：12级超标盘流水线：四发射乱序执行：2个定点单元、2个浮点单元和2个访存单元高速缓存每

4、个处理器核包含64KB私行级指令缓存和64KB私仃级数据缓存：每个处理器包含256KB私有二级缓存：所有处理器核共享8MB：一级馈存内存控制器2个64位DDR23-I600控制器：支持ECC校险高速I/O2个HypcrTransport3.0控制器：支持各处理器数据致性互连(CC-NUMA)其它I/O1个PC1接口：I个1PC、1个SP12个UART、16个GP1O接口制造工艺28nmCMOS工艺时装40mm*4OmmBGA封装，1121个引脚功耗管理支持匕要模块(CPU、DDR、HT)时仲动态关闭：支持处理器核动态降频典型功耗40W1.5GHZ可广?Z区行日-K2tj龙芯3A3000规格表龙

5、芯3A3000频率最高1.5GHz,这里测试的是1.4GHz版本，因此最好性能应该比以下测试的再高出5%左右。此外需要说明的是，龙芯33000笔记本里带的龙芯3A3000的主频被限制在了1.2GHZ。龙芯3A30Inte1i5-7200UInte1J19FT15A4FT20+r龙心Inte1Inte1飞腾IM主频(GHz)1.3515（商业级）2.5(可电频至3.1GHz)1.991.5-2.02.22.4工艺（nm）2814222816封装大小40mm*40mm42mm*24mm25mm*27mm指令集MIPSX86.64X86.64ARMV8ARMV8功耗（W）3015101590W核心数

6、目4244164线程数目444P二U一bogomips2799.97542477359i0.&2?规格对比I5-72UX270龙芯3A30操作系统DebianbusterDebianbuster内核4.16.0-2-amd644.14.0CG+编译器GCC73.0GCC7.3.0C/C+编译器参数-march=ative-03-s-ffast-math-funro1ba11*1ps-f1p-optimize-march=1oongson3a-03-s-ffast-math一/叩泊尔性能测试基本环境龙芯3A3000处理器性能测试测试是在1inUX系统上进行的,很多测试内容都偏重CPU理论性能测试

7、，跟大家熟悉的WindoWS下CPU性能测试不同，具体原理就不赘述了，大家只要看看结果和对比就行了。测试对比型号除了Inte1酷睿i5-7200U、赛扬J1900,还加入了同样国产的处理器、来自飞腾的FT-1500A、FT-2000+oi5-720OU是InteI第七代酷睿移动平台的低压低功耗版本，Mnm工艺，双核心四线程，主频2.5-3.IGHz,集成核显HD620,热设计功耗15W。赛扬J1900则是一颗超低功耗的移动产品，隶属于BayTr叁1家族，2013年就发布了，22nm工艺，四核心四线程，主频2.0-2.42GHz,集成核显HDGraphics,热设计功耗IOW012.IOS15.

8、004.504.3.503002.502.001.501.O.SO0.383.50%s-880082.752.48.96工5 I60.0.64.00黑霁黑黑4.794.813.3233161090.0079.4981.1980.70.006000S0.40.30.0020.0010.0.4.00作者的结论：从纵向上看龙芯的发展，相比龙芯2F,龙芯3A3000的性能有了很大的进步。工艺上，从龙芯2F的90nm,提高到了龙芯3A3000处理器的28nm；主频从龙芯2F的800MHZ提高到了1.5GHz0在用户实际应用上，基本可以达到流畅使用的程度。与InteI处理器相比，龙芯3A3000综合性能相

9、当于Inte1赛扬J1900,单核性能相当于i5-7200U的30%40%o通过本文中所进行的34项测试，我们发现龙芯3A3000在性能不好的根源有以下几个：同主频性能较弱从同主频性能来看，龙芯3A3000已经超过了J1900,但只有Inte1i5-7200U的60%-70%o预计2019年流片的龙芯3A4000同主频性能至少有30%的性能提升那样就能达到i5-7200U的80-90%o主频太低这是龙芯处理器让众多爱好者耿耿于怀的的一个难以回避的弱点。诚然，主频不代表所有性能，但主频太低是万万不行的。J1900的同主频性能弱于龙芯3A3000,但由于它的主频可以到1.99GHz,并且还可以睿频

10、到2.4GHz,在多项测试中一样超过了龙芯3A3000oi5-720OU基础主频达到2.5GHz,睿频可以到3.1GHz。飞腾2000+主频可以到2.2GHz,而兆芯的KX-6000主频甚至可以到3.OGHz0飞腾、兆芯处理器可能在同主频性能上弱于龙芯，但还是可以靠着较高的主频击败龙芯3A3000。龙芯主频较低的原因之一是落后的工艺制程，目前还在使用28nm工艺，而Inteh飞腾、兆芯等已经在使用14nm工艺。根据龙芯的发展规划，到2023年龙芯将使用14nm工艺对了龙芯3C5000进行流片，主频能够达到2.5GHz。系统软件优化不够在测试中，我们发现的问题有三角函数等数学函数运算速度过慢，看

11、起来部分便件浮点运算的没有得到应用，而且龙芯缺少一个优化的数学函数库。在加密解密指令上，缺少AES硬件实现。在测试中，我们发现使用Debian操作系统、GCC7.3和14GHz的龙芯3A3000进行的各项测试基本优于使用1oongnix操作系统、GCC4.9编译器和1.5GHz龙芯3A3000的组合。我们认为编译器的优化对发挥龙芯的性能非常重要。在测试中，我们也发现使用4.14的1inux内核会比3.10的1inux内核上有相当程度的性能提升，龙芯依然缺少优化的1inUX内核。应用软件优化不够由于MIPS架构缺少软件生态，各种应用软件缺少针对MIPS架构的优化。具体表现就是在很多软件有针对X86系统的汇编优化。要建立龙芯的生态，发挥龙芯处理器的性能，相同级别的优化不可缺少。随着龙芯未来架构的优化、主频的提升，影响龙芯发展的瓶颈将不是处理器的性能，而是软件生态的建设，也就是系统软件优化以及应用软件优化。其中，各种应用软件的优化将是提升龙芯用户体验的捷径。实际上，龙芯也已经意识到了这些问题，提出了要学习苹果“appbyapp,featurebyfeature,ixe1bypixe,地进行优化。