日前，“SEMICON China 2017國際半導(dǎo)體展”在上海盛大開幕,，多家公司參加了本次盛會,。

上海兆芯集成電路有限公司副總裁傅城博士在會議上公布繼開先ZX－C系列處理器之后，兆芯最新一代ZX－D系列4核和8核通用處理器目前已經(jīng)成功流片,。此外,，媒體還報(bào)道：在展會上業(yè)內(nèi)人士還向我們透露，兆芯將在明年（2018年）推出16nm的ZX－E 8核CPU,，并公開了Fritz Chess Benchmark國際象棋性能測試的成績,。而且在測試成績的圖片上還有“兆芯處理器媲美國際主流水準(zhǔn)”的字樣,。

其實(shí),，這并不是兆芯第一次宣稱其處理器媲美國際主流/國際整體水平。在“十二五”科技成果展上,，兆芯官方資料宣稱：國產(chǎn)X86通用處理器的成功自主研發(fā)和量產(chǎn),，令國產(chǎn)處理器在性能方面完成了一次跨越式的提升，從“十二五”初期的不足國際整體水準(zhǔn)的10％提升到了目前的80％,。

但實(shí)際上,，兆芯在“十二五”科技成果展上的宣傳,，和這次Fritz Chess Benchmark測試成績，以及所謂的“兆芯處理器媲美國際主流水準(zhǔn)”是有較大水分的,。

Fritz Chess Benchmark測試成績存在的問題

根據(jù)公布的Fritz Chess Benchmark國際象棋性能測試的成績,，一些媒體在報(bào)道中宣稱：運(yùn)行在3.0GHz頻率下的ZX－E8核心處理器性能已經(jīng)超過了AMD的FX－8370處理器，非常接近采用Skylake核心的英特爾Core i5－6600處理器,，意味著國產(chǎn)處理器的性能提升了一大步,。

而根據(jù)圖片中顯示，ZX－D的測試分?jǐn)?shù)與Intel I3 6300相當(dāng),。圖片中的這種表達(dá)方式,，很容易讓人認(rèn)為ZX－D（8核版）性能與Intel I3 6300處理器相當(dāng)，ZX－E與Intel i5 6600處理器性能相當(dāng),，超越了AMD的FX 8370,，并使宣傳圖片上所謂的“兆芯處理器媲美國際主流水準(zhǔn)”實(shí)至名歸。

然而,，這個(gè)圖表中的測試成績其實(shí)是存在一些問題的,，經(jīng)不起推敲。舉例來說,，Intel I5 7500的測試成績就很有問題,。

眾所周知，這些年Intel雖然在降低能耗,，提升核顯性能上下了不少功夫,，但在CPU性能提升上就非常吝嗇了，每一代產(chǎn)品更新近乎是一點(diǎn)一點(diǎn)擠牙膏,，以至于Intel被廣大網(wǎng)友冠以“牙膏廠”的美譽(yù)，而I5 6600和I5 7500理論上提高不大,。Spec測試定點(diǎn)成績的話,，CPU性能大約提高5％,。而在這個(gè)兆芯公布的測試中性能提高了將近3000分。

但實(shí)際上,，14000分的測試成績,，即便是Intel I5 7600K也達(dá)不到這個(gè)分?jǐn)?shù)。根據(jù)第三方測試,，Intel I5 7600K的測試成績?yōu)?2000＋分,，而主頻更低的Intel I5 7500測試成績根本不可能比Intel I5 7600K的分?jǐn)?shù)更高。

拔高國外廠商產(chǎn)品也就罷了，但發(fā)布錯(cuò)誤的測試成績,，壓低國外廠商的產(chǎn)品測試分?jǐn)?shù),，來抬高自己，這種做法就非常值得商榷了,。

Intel I3 6300的測試成績存在略顯偏低的情況,，實(shí)測I3 6100都有將近7800分，與圖表中公布的Intel I3 6300的測試結(jié)果相當(dāng),，而Intel I3 6300比Intel I3 6100主頻更高一些,，測試的成績也應(yīng)當(dāng)會高一些。如果說I3 6300的分?jǐn)?shù)偏差還可以用測試誤差來解釋,，那FX 8370的成績就有點(diǎn)匪夷所思了,。

AMD FX 8370的測試成績有很大問題，兆芯提供的圖表中,，F(xiàn)X8370的成績只有9000多分,，但這個(gè)分?jǐn)?shù)大約只和FX 6350差不多。FX 8370的分?jǐn)?shù)要比兆芯公布的成績高很多,。

根據(jù)網(wǎng)絡(luò)公布的測試,，F(xiàn)X 8350的國際象棋分?jǐn)?shù)就已經(jīng)達(dá)到12000分左右了，F(xiàn)X 8370的測試成績只會比FX 8350分?jǐn)?shù)高,，有的測試中跑出了12751,，還的測試甚至跑出了13546分的成績（這個(gè)成績可能是超頻下取得的）。而在兆芯提供的圖表中,，F(xiàn)X8370的成績只有9300多分,，明顯少了3000多分。由于偏差幅度實(shí)在是太大,，這已經(jīng)不能用測試誤差來自圓其說了,。

必須要說的是,，這里給ZX－D和ZX－E作為參照的CPU中,，還有并未在中國大陸開售的。比如AMD的Zen,，圖表中的四核的Zen中國大陸目前還買不到,，也就無法去證實(shí)其實(shí)際性能。在圖表中一些測試數(shù)據(jù)存在明顯問題的情況下,，挑出一些跑象棋測試明顯吃虧的CPU（比如雙核的G4500,，原因下文會介紹），或者目前中國大陸還買不到的CPU（四核Zen）,，或者故意大幅壓低作為直接對比的fx 8370的測試成績來做參照,，很容易使人產(chǎn)生一些聯(lián)想。

特別是一些媒體根據(jù)圖表報(bào)道的結(jié)論,，“運(yùn)行在3.0GHz頻率下的ZX－E8核心處理器性能已經(jīng)超過了AMD的FX－8370處理器”,，這完全是將FX 8370處理器的測試成績壓低3000多分的前提下，得出的結(jié)論,。

Fritz Chess Benchmark測試并不能說明全面問題

首先要說明的是,，F(xiàn)ritz Chess Benchmark測試并不說明全面問題。Fritz Chess Benchmark測試的是多線程,，核心數(shù)越高,，測試成績就越好。象棋剛出現(xiàn)的時(shí)候確實(shí)是重要的cpu測試軟件,，主要考驗(yàn)cpu分支預(yù)測效率的高低,，缺點(diǎn)就是流水線流不起來，不體現(xiàn)cpu絕對性能的好壞,。但隨著技術(shù)的進(jìn)步,，分支預(yù)測效率都達(dá)到了頂峰，Intel,、IBM,、AMD這些國際大廠在分支預(yù)測上大多不相伯仲。所以只要核數(shù)主頻類似,，緩存性能差不多,，哪怕微結(jié)構(gòu)和制程有差距，象棋分?jǐn)?shù)也都差不多,，衡量價(jià)值就變小了,。

據(jù)多位有十年以上工作資歷的工程師表示：這個(gè)測試程序?qū)儆诜种芗统绦颍创a是不斷地判斷,，全是if else嵌套多達(dá)5－6層,，碰到分支密集型程序，分支預(yù)測器猜不準(zhǔn)的情況下，流水線就會不斷中斷,，再好的設(shè)計(jì)都沒有用了,。

換言之，就是碰到分支密集型程序基本上哪個(gè)處理器都做不好,，也就是說，這個(gè)測試中流水線會流不起來,，在用強(qiáng)弱CPU做對比的時(shí)候,，會縮小不同CPU之間的性能差距，抹殺部分Intel,、AMD這樣國際大廠產(chǎn)品的性能優(yōu)勢,。

所以性能比較要全面，拿各種各樣的測試程序來綜合測試,，反應(yīng)各種模塊的性能,。SPEC2000/2006要測試20多個(gè)程序，而且覆蓋廣泛,，代表性強(qiáng),，是比較權(quán)威的測試。像spec cpu2006測試的26個(gè)程序就基本上能說明問題,。不僅Intel,、ARM這樣的國際巨頭會有SPEC測試成績，國內(nèi)龍芯,、申威,、飛騰都會公開CPU的SPEC2000/2006測試成績，并說明使用的編譯器,、操作系統(tǒng)等測試環(huán)境,。

比如之前被認(rèn)為裸CPU性能可以匹敵Intel E5的飛騰2000，即便飛騰有國防科大這樣的特殊背景,，但也不避諱公布SPEC測試成績,，其SPEC測試成績也非常亮眼：

在2GHz主頻下，采用GCC4.8編譯器,，SPEC2000和SPEC2006的測試成績分別為：

SPECint＿base2000：1610           SPECint＿base2006：12.4

SPECfp＿base2000：1589            SPECfp＿base2006：11.3

SPECint＿rate2000：690            SPECint＿rate2006：570

SPECfp＿rate2000：615             SPECfp＿rate2006：482

正是如此亮眼的成績,，使得飛騰2000贏得了谷歌、百度等大公司的青睞,，飛騰也成為國內(nèi)ARM服務(wù)器出貨量的領(lǐng)頭羊,。

而在SPEC測試成績上，兆芯的官方網(wǎng)站上一直對此諱莫如深,，因而外人也很難去評估其實(shí)際裸CPU性能,。目前，比較罕見的公開資料是《面向C4350AL處理器的GCC移植與優(yōu)化》。

在該論文中，中國科學(xué)院軟件研究所對兆芯C4350AL做的SPEC2006測試,，測試結(jié)果為：

SPECint＿base2006：8.4

SPECfp＿base2006：5.5,。

下圖附帶了《面向C4350AL處理器的GCC移植與優(yōu)化》論文中所有子項(xiàng)的測試成績。

不過,，C4350AL是兆芯早些時(shí)候的產(chǎn)品,，其實(shí)就是VIA Nano的馬甲。由于在核心微結(jié)構(gòu)上一直穿馬甲——兆芯過去的做法一直是拿VIA的技術(shù)改制造工藝堆核心數(shù)量,。ZX－D核心微結(jié)構(gòu)到底有多少修改還是未知數(shù)（核心微結(jié)構(gòu)到底是否改得動,，有多少源代碼是VIA的陳舊代碼，有多少是國內(nèi)工程師自己新寫的,，有多少是向第三方購買的,？），加上沒有其他中立權(quán)威機(jī)構(gòu)做SEPC測試,，并給予公開成績的情況下,，也就只能用中國科學(xué)院軟件研究所測試的C4350AL的成績作為借鑒了。

作為參照,，Intel I5 4460的SPECint＿base2006和SPECfp＿base2006的成績都在30以上,，即便是Intel多年擠牙膏，性能也是有提升的,，Intel最新CPU的SPEC2006測試成績只會更高,。

單線程性能非常有限

而本次公布的Fritz Chess Benchmark測試，這里其實(shí)玩了一個(gè)小手段,，網(wǎng)絡(luò)上公布的兆芯Fritz Chess Benchmark國際象棋性能測試成績其實(shí)是有貓膩的,。Fritz Chess Benchmark顯示的是多線程性能，也就是說,，如果測試的CPU核心數(shù)越多,，那么，測試結(jié)果會越高,。

覆蓋的指令集老舊也是Fritz Chess Benchmark測試的一個(gè)問題,，而且這個(gè)測試成績僅僅測試定點(diǎn)成績，并不測試浮點(diǎn)性能。測試對核心數(shù),、主頻,、緩存等因素比較敏感，比如E5 2650 v2有8核16線程和20m緩存,，即便默認(rèn)頻率只有2.6G,，跑分依舊高達(dá)兩萬多。

但Fritz Chess Benchmark測試對很多方面的考察不足,，特別是對一些單線程性能強(qiáng)勁,，但核心數(shù)較少，或者是閹割了緩存的CPU就會存在測試成績和該CPU在實(shí)際使用中的表現(xiàn)不匹配的情況,。比如圖表中作為參照，只有雙核的Intel G4500,、Intel I3 6300處理器,，以及圖表中緩存相對小一些的AMD A10 7890。

具體來說,，ZX－E是8核CPU,，而ZX－E與Intel i5 6600測試分?jǐn)?shù)差距大約為10％，本質(zhì)上是8核對比4核的結(jié)果,，換言之,，如果就以單線程（單個(gè)CPU核）性能來說，按照網(wǎng)絡(luò)上公布的Fritz Chess Benchmark測試成績,，目前還處于PPT狀態(tài)的ZX－E連Intel i5 6600的一半都不如,。

同樣，8核版的ZX－D在圖表中能的數(shù)據(jù)能夠媲美Intel I3 6300處理器也是8核對比雙核的結(jié)果,，雖然Intel I3 6300處理器的超線程特性會給測試帶來一定加成,，但本質(zhì)上來說Intel I3 6300依舊是雙核，等于是用ZX－D 8核的成績對比Intel I3 6300雙核的成績,。換言之,，就是ZX－D 8核綁在一起的性能約等于Intel I3 6300雙核的性能。如果以這個(gè)象棋測試為基準(zhǔn),，換算為單線程性能的話,，ZX－D的單線程性能可謂慘不忍睹。

也許有人會說,，多線程性能過得去不是也挺好,？為何要執(zhí)著于單線程性能？

其實(shí),，作為桌面CPU,，最重要的就是單線程性能，因?yàn)樽烂嫫脚_程序都是串行的，如果單線程性能上不去,，用戶體驗(yàn)會很糟糕,，即便是8核、16核CPU,，在單線程性能不足的情況下,，實(shí)際用戶體驗(yàn)很可能會反而不如雙核CPU——在使用中很有可能出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上調(diào)侃的“1核有難，7核（15核）圍觀”的情況,。

此外,，很多應(yīng)用往往做不到8核/16核優(yōu)化，不少都是雙核優(yōu)化的,，比如大量國產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)游戲,。而恰恰國產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)游戲的用戶數(shù)量還真不少，換言之,，就是面對國產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)游戲的CPU非常有市場,。如果用單線程性能有限，但卻有8個(gè)核心的CPU,，比如8核版的ZX－D來運(yùn)行這些雙核優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)游戲,，用戶體驗(yàn)會非常差，實(shí)際的游戲體驗(yàn)反而不如之前圖表中,，測試成績不如ZX－D的Intel G4500,。

這也是玩國產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)游戲，Intel I3系列CPU雖然只有雙核,，但實(shí)際游戲體驗(yàn)卻勝過AMD一系列6核,、8核CPU的原因——這些年，AMD雖然開發(fā)出了一系列6核,、8核CPU,，但無論在用戶體驗(yàn)上，還是在商業(yè)上,，都不是Intel的雙核,、四核CPU的對手，而且近乎處于被碾壓的狀態(tài),。甚至有網(wǎng)友調(diào)侃“I3默秒全”,，這種說法的根源也在于Intel的CPU在單線程性能上遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于其他公司的X86 CPU。

就商業(yè)上來說,，AMD這些年這一大票單線程性能不行的6核,、8核CPU顯然是失敗的，而兆芯CPU的單線程性能比AMD都有不小差距,，ZX－D和ZX－E將來在商業(yè)市場上的前景就可想而知了,，只能仰仗兆芯強(qiáng)悍的背景,，向黨政軍推廣采購了。事實(shí)上,，某地方政府一直在不遺余力推廣兆芯,，下圖來自其政府采購網(wǎng)。

而AMD最新的Zen顯然是AMD總結(jié)經(jīng)驗(yàn)后嘔心瀝血之作，其最大的特點(diǎn)就是大幅提升了單線程性能,，Zen的微結(jié)構(gòu)性能已經(jīng)與Intel的Haswell相當(dāng),，雖然Haswell是數(shù)年前的產(chǎn)品，但考慮到Intel這些年一直擠牙膏,，Zen的性能還是很不錯(cuò)的,，而這也是AMD對Zen寄予厚望的原因。

因此,，對于桌面CPU,，單線程性能才是最重要的，單純堆核心數(shù),，然后用某一個(gè)特定的、以偏概全的,、非權(quán)威測試說明多線程性能接近Intel的某些CPU,，而非像飛騰那樣公開SPEC2000/2006測試數(shù)據(jù)，就宣稱“兆芯處理器媲美國際主流水準(zhǔn)”,，這絕非科學(xué)客觀的態(tài)度,。