芯片已經(jīng)成為生產(chǎn)力提升過程中的絕對主角。 ? 上周三，美國收緊對于我國的芯片政策，相比上次，這次更加嚴(yán)苛，不僅用于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(chǎn)品。 消息發(fā)出后，4090顯卡瞬間成為微博熱搜，雖然現(xiàn)在還無法確定4090顯卡是否會正式出現(xiàn)在這一波的名單中，但從美國修改政策頻率來看，芯片已經(jīng)成為生產(chǎn)力提升過程中的絕對主角。 ? 盡管近些年，我們在GPU或者說加速計算芯片上出現(xiàn)了壁仞100這樣不錯的產(chǎn)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(guī)模量產(chǎn)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(chǎn)GPU。 但在起步更早的國產(chǎn)CPU領(lǐng)域，已經(jīng)可以看到一些可以達到國際主流水平的產(chǎn)品了，比如在這個月GMIF2023大會上，龍芯宣布最新CPU——3A6000將會在這個季度正式發(fā)布。 ? 作為一直關(guān)注***領(lǐng)域的我們，也是早早申請了媒體測試機，終于在兩周前拿到了搭載3A6000的主機。

***啥樣？

打開主機，不僅主板和CPU出自龍芯，其余配件也都出自國產(chǎn)廠商，內(nèi)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。只有顯卡采用了AMD的RX580芯片，但戰(zhàn)狼的型號命名，讓它在一眾國產(chǎn)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(fā)的最新7A2000橋片，除了用來控制像USB，音頻，網(wǎng)絡(luò)這樣的接口外，里面還集成了龍芯自研的GPU芯片，也就是說，即使不裝上顯卡，這臺電腦依然可用，并且實現(xiàn)了全部配件100%國產(chǎn)化。 龍芯自主研發(fā)的7A2000橋片，帶有GPU功能 在系統(tǒng)方面，除了主流的國產(chǎn)統(tǒng)信操作系統(tǒng)還有龍芯自研的Loongnix。兩者都是基于Linux的系統(tǒng)，但為了照顧大家的習(xí)慣，在界面設(shè)計上都非常貼近Windows，所以用起來的學(xué)習(xí)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(fā)文稱，3A6000的總體性能已經(jīng)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(chǎn)品是第十三代，但這些年CPU性能過剩，第10代的性能已經(jīng)足以覆蓋日常辦公，娛樂和游戲等需求。 并且在頻率方面，10代i3也領(lǐng)先不少，它的基礎(chǔ)頻率就達到3.6Ghz，睿頻加速后，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(shù)，從4核心4線程升級到了現(xiàn)在的4核心8線程。 這次測試，我們采用了兩款軟件——SPEC 2006用來測試CPU和Stream用來測試內(nèi)存速度。 SPEC作為市面上專業(yè)的測試軟件，SPEC是先編譯然后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(gòu)CPU和各類的系統(tǒng)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(dāng)前平臺處理器的性能。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(nèi)存之間的速度，在CPU設(shè)計中，內(nèi)存控制器是非常關(guān)鍵的一環(huán)。因為要處理的數(shù)據(jù)一般都儲存在內(nèi)存中，所以如果CPU計算速度上去了，但是和內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)交換速度過慢，就會大大限制CPU的發(fā)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(shù)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(shù)單核和浮點多核的得分略高于3A6000，其他兩個項目龍芯得分均超過對手。（10代i得分：整數(shù)：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，龍芯可以說是和10代i3打了一個五五開?？磥碓谟嬎阈阅芊矫妫F(xiàn)在的龍芯可以讓大家放心了，接下來看看新一代龍芯在內(nèi)存交互上有著怎么樣的表現(xiàn)。 在Stream測試中，龍芯和內(nèi)存的最高交互速度出現(xiàn)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(xiàn)在單線程和8線程的測試中。因此，在內(nèi)存控制器方面，龍芯的表現(xiàn)已經(jīng)超過10代酷睿i3了，并且還超出不少。

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(jīng)有10代酷睿四核處理器的水平。那么在實際體驗中，用起來是怎么樣的呢？ 不過在此之前，要說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(nèi)存插上去，測試沒有問題后，就一直用了下去。在SPEC跑分的時候，成績總是低不少，后來把兩條國產(chǎn)內(nèi)存換上去，分?jǐn)?shù)就正常了，看來這國產(chǎn)硬件之間似乎可以產(chǎn)生某種神秘的BUFF。

***能干啥？

作為自主的研發(fā)的代表，龍芯的3A6000在底層上采用了自主研發(fā)的LoongArch（以下稱龍架構(gòu)），和Intel的X86架構(gòu)有著非常大的區(qū)別。 所以龍芯的CPU無法裝載Windows系統(tǒng)，目前只能使用開源的Linux系統(tǒng)，而不同的架構(gòu)和系統(tǒng)讓很多Windows上的軟件無法在龍芯的系統(tǒng)上運行。 所以，我們在測試完性能后，還要看看龍芯的生態(tài)軟件發(fā)展成什么樣子了，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，就有些說不過去了。 龍芯目前最主要的任務(wù)肯定就是辦公生產(chǎn)力了。Linux版本的WPS已經(jīng)可以很好的適配龍架構(gòu)了，使用起來和Windows上的不能說大差不差吧，只能說一模一樣。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，那么重度呢？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(xiàn)秒開，在經(jīng)過幾秒加載后，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(xiàn)秒開，并且直接編輯。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，基本上處于播放PPT的狀態(tài)。 裝上RX580戰(zhàn)狼顯卡后，視頻播放就沒有什么壓力了，本地4K和B站在線4K都非常流暢，不過要說明一點，在B站觀看4K視頻中，如果遇到彈幕較多時，會出現(xiàn)掉幀的情況，并且彈幕越多，掉幀越嚴(yán)重。 ? 在游戲上，可以說是有意外收獲了，本來以為Linux上并沒有什么游戲可玩。但現(xiàn)在的龍芯可以通過轉(zhuǎn)譯（可以理解為把外文翻譯成中文），可以運行不少X86架構(gòu)上的游戲，并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(jīng)典的CS1.6，魔獸爭霸3，通過轉(zhuǎn)譯也都可以運行起來，并且還非常流暢。 ? 在做轉(zhuǎn)譯測試的時候，發(fā)現(xiàn)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(wǎng)頁等日常體驗，3A6000可以說是毫無壓力，無論是一次開幾十個網(wǎng)頁還是說各大網(wǎng)站的高清視頻播放，體驗完整性上絲毫不遜于Intel等X86平臺。

***目前的最大敵人：生態(tài)系統(tǒng)

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(jīng)追上2020年發(fā)布的10代酷睿四核處理器，并且這還是在頻率比競品低了1個多Ghz的前提下。 按照龍芯董事長胡偉武的介紹，龍芯目前也在踐行Intel的Tick-Tock戰(zhàn)略，目前處于打磨架構(gòu)的階段。下一代龍芯如果能用上比12nm更加先進的制程，那么性能會變得更加強悍。 在2002年龍芯1號剛剛發(fā)布的時候，性能只有當(dāng)時主流型號的5%，2021年的3A5000基本能達到當(dāng)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(jīng)基本上追上主流水平了。不得不說，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，在性能達到主流后，軟件生態(tài)怎么樣？如果空有一身本領(lǐng)，沒地方用，那就悲劇了。 如果想要啟動個原神，還需要先轉(zhuǎn)譯，再繁瑣的設(shè)置一番，并且玩起來還有些字體上的BUG，那就不好了。 根據(jù)目前市面上的主流軟件生態(tài)，龍芯現(xiàn)在面臨三個問題： 第一，需要有一套龍芯自己的系統(tǒng)，并且這套系統(tǒng)的兼容性最好要做到像X86架構(gòu)下的Windows那樣，從Intel處理器換到AMD處理器，系統(tǒng)都可以兼容，在最新的Windows11系統(tǒng)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(zhuǎn)譯性能更好的東西，把X86上成熟的應(yīng)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(dāng)初Mac從IBM處理器遷移到Intel處理器時，它就保證了不少關(guān)鍵程序的可用性，一直到五年后，基本上所有的程序都完成了Intel的X86架構(gòu)原生支持，Rosetta1才下線。而2020年，在蘋果宣布Mac產(chǎn)品線全部從Intel轉(zhuǎn)移到自研的M芯片后，Rosetta2正式上線，至今幫助不少像AfterEffects等專業(yè)軟件保證兼容可用。 蘋果轉(zhuǎn)向Intel芯片時，專門推出Rosseta1 第三，就是如何吸引更多的開發(fā)者來開發(fā)基于龍架構(gòu)的應(yīng)用？只有開發(fā)者多了起來，龍芯應(yīng)用才會出現(xiàn)百花齊放的效果。 好在3A6000成功流片后，龍芯內(nèi)部也意識到這個問題。在今年的業(yè)績說明會中，胡偉武把龍芯自己的生態(tài)解決方案拿了出來。

首先，龍芯要基于Linux打造自己的操作系統(tǒng)——Loongnix（以下稱龍系統(tǒng)）。傳統(tǒng)的Linux在大的版本更新后，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(fā)現(xiàn)，在Win10上運行好好的軟件，在Win11要么無法運行，要么運行起來一大堆的Bug。 龍系統(tǒng)目前著重解決的就是應(yīng)用在不同版本Linux之間不兼容的問題，現(xiàn)在在龍系統(tǒng)上運行的軟件，在大更新以后，也依然可用。在硬件兼容性上，龍系統(tǒng)的目標(biāo)也是達到任何一代龍架構(gòu)的CPU，都可以運行最新的龍系統(tǒng)。 龍系統(tǒng)另外一個目標(biāo)就是要打造成為Linux里面的安卓，其他使用龍芯CPU的廠家可以根據(jù)自己的需求在龍系統(tǒng)上進行魔改，就像小米在安卓上開發(fā)出自己的Miui一樣。

另外在開發(fā)應(yīng)用上，龍芯目前也在學(xué)習(xí)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(fā)者們更好地開發(fā)基于龍架構(gòu)的各種生態(tài)應(yīng)用。相信過幾年應(yīng)該就可以在微信安卓版旁邊看到微信龍芯版了。 其次，在轉(zhuǎn)譯方面，龍芯也在努力地搞出一套高效的轉(zhuǎn)譯，因為具有完全的自主性，所以添加一些優(yōu)化進去，會更加方便。不過這個轉(zhuǎn)譯效果來看，目前還不夠理想，比如前面測試Photoshop，還有一些游戲等，多少會有影響使用的BUG出現(xiàn)。 希望在未來優(yōu)化過后，能做到蘋果一樣的效果就好，效率也不用特別高，能達到轉(zhuǎn)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用戶過來。 另外，根據(jù)介紹，接下來龍芯這套轉(zhuǎn)譯系統(tǒng)還會支持ARM上的應(yīng)用，所以不久后應(yīng)該就能看到一些安卓應(yīng)用在龍芯上跑起來了。

最后就是如何吸引開發(fā)者過來，說實話，這是一個很難破解的難題。想要有更多的開發(fā)者，就需要有很大的用戶基礎(chǔ)，想要更多的用戶，就需要有開發(fā)者開發(fā)出好用的程序。 因此，想要打破這個循環(huán)，就需要有一方做出部分犧牲，是用戶犧牲體驗，還是開發(fā)者犧牲收益。目前來看，龍芯的做法只能是后者。畢竟，在開放性的市場，不能讓按著用戶的頭來用自己的產(chǎn)品。所以龍芯現(xiàn)在大力加強瀏覽器，影音軟件等基礎(chǔ)軟件體驗，然后再聯(lián)合微信，QQ，騰訊會議，飛書等這樣的大企業(yè)把必要的應(yīng)用生態(tài)做好，吸引更多的用戶進來，從而進入到一個良性循環(huán)。

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(xiàn)在，3A6000的出現(xiàn)，讓性能不再成為國產(chǎn)CPU的短板。我們反而開始擔(dān)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(dān)來形容這一切，后來我發(fā)現(xiàn)，想要打造自己的芯片，其實遠比我們想的要難。 當(dāng)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(tài)體系，用戶才能買單。 在這一點上，龍芯才剛開始。 雖然競爭對手已經(jīng)霸占市場多年，但龍芯的機會還是有很多的。從上到下的自導(dǎo)自主，意味著很多方面優(yōu)化起來會更加方便。比如傳統(tǒng)X86平臺的電腦，在運行一些機密軟件的時候，需要配一臺密碼機才可以，而龍芯因為內(nèi)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(shè)備，就可以運行這些加密的軟件。

在生態(tài)上的追擊，龍芯表現(xiàn)出的決心更大，在今年的多場演講中，胡偉武多次提到，在性能追平后，將全力轉(zhuǎn)到生態(tài)建設(shè)上來，目前龍芯自己就有幾百名軟件開發(fā)人員，下游的開發(fā)人員更是達到了幾十萬。相信幾年后，我們就能看到一套生態(tài)基礎(chǔ)完善，邁入良性循環(huán)的龍芯體系。 在GPU方面也是如此，現(xiàn)在我們已經(jīng)有了超過英偉達A100的壁仞100，但英偉達靠著CUDA已經(jīng)培養(yǎng)出一大批在GPU上編程的開發(fā)者。這就像蘋果的iOS一樣，背靠如此多的開發(fā)者，就會有非常多的應(yīng)用給用戶使用。對于英偉達來講，CUDA就是它的iOS。 目前剛剛起步的國產(chǎn)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(fā)展自己的社區(qū)，兼容目前主流的開發(fā)框架。 ***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(xiàn)在，請大家給予國產(chǎn)GPU芯片的一些寬容和支持，生態(tài)環(huán)境還需大家一同建設(shè)。

審核編輯：黃飛

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