,a6Oi=+>/U 今年6月，核高基总师魏少军接受科技日报采访时表示，“国产兆芯x86通用处理器的成功自主研发和量产，令国产桌面处理器在性能方面完成了一次跨越式的提升，从“十二五”初期的不足国际整体水准的7%提升到了目前的50%，综合性能体验达到80%。” @m`1Vq?O 实际上，国产X86芯片的性能和英特尔对比究竟怎么样？在技术引进吸收创新的过程中又取得了怎样的进步呢？ P3e}G-Oz 几个月前，上海兆芯最新的产品ZXD在2017年北京国际互联网科技博览会暨世界网络安全大会上亮相。ZXD虽然相对于Intel和AMD的CPU还有不小差距，但相对应兆芯第一款CPU ZXA而言，确实有着很大的进步——自上海兆芯自2013年成立以来，从第一款产品ZXA，到如今最新的产品ZXD，上海兆芯用了数年时间实现以VIA的技术为基础，将产品的裸CPU性能提升了80%以上。
0:C ^-zrx ZXC相当于ZXA性能有多少提升？ s?j | | ZX-A 是兆芯的第一款CPU，技术源自VIA，拥有2个核心，主频1.6G，采用台积电40nm制造工艺。就其性能来说，根据相关单位的SPEC2006测试，主频1.6G的ZXC在采用Ubuntu 14.04操作系统，ICC编译器的情况下，成绩为：
"pA24Ze E]MyP=g$ SPECint2006 ： 11.3 !3*:6 SPECint_rate2006： 20.5 {zNF p#z SPECfp2006 ： 12.4 aG*Mj;J SPECfp_rate2006： 18.7 t a 7my 7|s[ STREAM测试的单线程成绩为：
PI-o)U$Ehv o],z/MPL Copy 5502.8MB/s； !C6[m1F Scale 5042.9MB/s； W)LtnD2 w Add 5321.6MB/s sUe<21: Triad 5252.7MB/s RCC~#bb !
<O,x I' STREAM测试的多线程成绩为：
w~a_FGYX (~U1 X4 Copy 5191.1MB/s； Y^(NzN Scale 5104MB/s； ^630%YO Add 5383.8MB/s B[IqLD'6 Triad 5461.9MB/s ?S2!'L >|W\8dTQ 这里介绍下，SPEC2006是在行业内相对比较权威的测试软件，通过26个
程序对CPU进行测试，然后计算结果，分数越高性能越好。不过SPEC2006测试也并非无懈可击——可以通过不说明编译器等条件作弊，是否打开auto parallelization也有有成绩差异，还有base分值和peak分值会有一定的差别等等。
b^dBX 即便如此，相当于一些黑箱测试而言，SPEC依旧是相对比较公正的测试，能够比较客观的反映CPU的实际性能，毕竟绝对客观的测试是不存在的，就如同
高考，即便存在这样或那样的问题，但目前来看，依旧是最具可操作性，相对公平合理的考评方式（北京、上海除外）。
b%_[\(( ZX-C是对VIA技术的引进消化吸收，相对于ZXA的2个CPU核，ZXC改为4个CPU核，而且CPU核之间核心通过 L2 Cache 交互，相比较ZXA而言，ZXC的多核性能有所提升。针对从VIA引进的内核存在资源冗余和不均衡的问题做了重新
设计，并采用了台积电28nm制造工艺，降低了功耗，提高了稳定性，减少了量产成本，将CPU的主频从ZXA的1.6G，提升到ZXC的2G。
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_n~E e 另外，兆芯还重新设计 FSB 接口，FSB 频率从 1066MHz 提高到 1333MHz。对访存单元进行了重新设计，设计了全新的 L1/L2 访存控制单元，优化访存性能等工作。
\ L5h& 而这些修改最直接的体体现就是在性能上，根据相关单位的SPEC2006测试，主频2.16G（睿频）的ZXC在采用Ubuntu 14.04操作系统，ICC编译器的情况下，成绩为：
% CaF-m=Pq K /A1g.$ Specint 2006： 17 &60#y4 Specint rate2006： 50 7nl Specfp 2006： 18.2 >XU93 )CX Specfp rate2006： 36.3 ^ 2<nn op dk@j!-q^ ZXC相对于ZXA，在单线程定点成绩上提升了约54%，多线程提升了约147%；就浮点性能而言，ZXC相对于ZXA单线程性能提升了约50%，多线程性能提升了约50%。
g@s'-8}X^ 虽然在Ubuntu 14.04操作系统，ICC编译器的情况下，Specint 2006：17；Specfp 2006：18.2 的成绩相对应Intel有较大的差距，但相对于ZXA而言，ZXC的进步着实不小。
6v(;dolBIw ZXD性能再提升且弥补了ZXC的最大短板 ) mG 之前介绍了，ZXC相对于ZXA，在单线程定点成绩上提升了约54%，多线程提升了约147%；就浮点性能而言，ZXC相对于ZXA单线程性能提升了约50%，多线程性能提升了约50%。
Op
0Qpn 但ZXC也有自己的短板，那就是前端总线——对于图像、音频、视频、游戏、
FPGA综合以及科学应用等应用，通常是对于大工作集的少部分数据进行操作，前端总线就成为一个主要的性能瓶颈。
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oe<. ZXC延续了VIA原本的前端总线（VIA V4 bus）的设计——前端总线（front-side bus，FSB）是早期Intel芯片的计算机通信的接口，和AMD公司的EV6类似，其连接CPU和北桥
芯片，内存控制器通常集成在北桥中——ZXC没有将内存控制器集成到处理器上，而是在桥片里。这样一来，导致STREAM测试的成绩就不太好看了。
#- z(] Y,y 根据STREAM 5.10测试的成绩，单线程的成绩为：
$g @-WNe ]/TqPOi: Copy： 7685.0 MB/s qJ5gdID1 _ Scale： 7446.4 MB/s R) 'AI[la Add： 8129.5 MB/s rvwfQ'14 Triad： 7981.7 MB/s R1/87eB s]@k, % 4 线程测试成绩为：
&h67LMD! c&>==pI]k Copy： 7426.3 MB/s bA*T1Db,t> Scale： 7504.0 MB/s ATq-&1 hs Add： 7656.8MB/s f< K7m Triad： 7787.7 MB/s eGW~4zU /sa\Ze;E 从中可以看出，ZXC的STREAM 测试成绩是比较一般的，而且相对于ZXA而言提升也比较有限。
=2tl149m/z ZXD的最明显改进之处就在于更换了更好的DDR4内存控制器，是国内首款集成了DDR4内存控制器的国产桌面CPU，而且ZXD还把内存控制器集成到芯片里——相对于ZXC的
DDR3内存控制器，ZXD采用了DDR4内存控制器，并把内存控制器集成到芯片里，而非像ZXC那样把内存控制器集成在桥片里，而这个改变一定程度上提升了CPU的综合性能。
`mo>~c7 此外，ZXD很有可能将FSB总线换了类似于Intel的dmi这样的接口。两者因素相加，使ZXC存在的短板不复存在。最典型的证明就是STREAM测试成绩大幅提升。根据相关单位的测试，STREAM 5.10测试单线程成绩为：
{z0PB] U (Gp|K6 Copy： 10942.4 MB/s KGq4tlM6 Scale： 10371.4 MB/s *s}j :fJ Add： 10603.1 MB/s 7nOn^f D Triad： 9850.1MB/s )WR*8659e TkjPa}; R 多线程成绩为：
[R9!Tz ?[~)D}] j Copy： 12666.1 MB/s vp#r :+= Scale： 13060.3 MB/s ^{(i;IVG Add： 11270.2MB/s m< wEw-1. Triad： 11302.6MB/s oEuo@\U05v /`YbH YNF[ 从测试成绩可以看出，ZXD的SRTEAM测试成绩相对于ZXC有了显著提升，弥补了过去的短板。并且通过更新了ddr4内存控制器，在商业上还能有效应对各家内存大厂的DDR3内存条停产的问题。
R`F8J}X_ 除了内存控制器上的改进之外，ZXD增加 X86 指令缓冲器，提供了更精确的循环缓冲功能，并通过整体流水线前后端各级优化，大幅减少流水线级数，有效降低了分支预测失败的性能损失。。。。。。经过一系列的改进，直接体现在ZXD相对于ZXC的性能提升，根据相关单位的数据，在采用Ubuntu 14.04操作系统，内存为 32GB DDR4内存，硬盘为Intel 530 系列120GB 的SSD硬盘，编译器为ICC，ZXD睿频到2.2G的情况下，SPEC2006测试成绩为：
U<Z\jT[ wG2-,\: Specint 2006： 20.4 AYLCdCoK. Specint rate2006： 63.3 AXOR<Ns` Specfp 2006： 23 %\n&iRwDF Specfp rate2006： 47.6 u, Rhm -` ukH?O)0O ZXD这个成绩虽然相对于Intel和AMD依旧有不小的差距，就裸CPU性能而言，ZXD大约是Intel主流四核CPU的30%—40%。而且必须说明的是，兆芯对CPU架构的修改还是相对有限的，目前所做的修改并非脱胎换骨的大换血，比如没有实现类似于AMD从“打桩机”到Zen的提升和飞跃。
