去年12月,ofweek电子工程网曾经报道过关于龙芯中科技术有限公司(以下简称“龙芯中科”)新一代处理器龙芯3a4000/3b4000的消息,这是我国真正意义上完全自主可控的芯片,龙芯处理器从架构到设计到加工生产均由我国自主研制,是目前国内最强的自主cpu之一。
图片源自龙芯中科官方发布
就在近日,龙芯中科官方正式发布了龙芯3a4000/3b4000的详细资料,还透露了下一代处理器龙芯3a5000系列的相关信息,ofweek电子工程网在此将其做了整理分享,来看看具体介绍。
为桌面而生:龙芯3a4000
首先来看一张龙芯3a4000/3b4000性能测试数据图表:
数据源自中国电子技术标准化研究院(cesi)中国赛西实验室
这是一张由中国电子技术标准化研究院(cesi)中国赛西实验室对龙芯芯片进行测试后得出的结果。结合龙芯官网的介绍,龙芯3a4000集成了新一代的gs464v处理器核心,支持loongisa2.0指令集,是一款面向桌面版本的通用处理器,适用于桌面电脑、笔记本产品。
我们通过与上一代龙芯处理器的对比数据来看下龙芯3a4000的强悍之处,首先是在芯片制作工艺上,龙芯3a4000采用了和龙芯3a3000相同的28nm工艺,在相同制造工艺的情况下,通过提升主频、核心运算速度、访存性能等模块来达到全局提升的效果。
龙芯3a4000主频由1.2ghz–1.5ghz提升至1.8ghz-2.0ghz,每个cpu芯片包含4个独立的处理器核,封装尺寸缩小到37.5mmx37.5mm,引脚个数增加到了1211,接口定义上去除了pci接口、lpc接口,还将内存接口由ddr3-1600提升至ddr4-2400。
在上图的测试数据中可以看到,龙芯3a4000的定点和浮点单核分值均超过20分,而当初龙芯3a3000的测试结果为10分;在面向科学计算、高密度数值信息处理的峰值计算性能测试上,龙芯3a4000内置256位向量计算单元,是龙芯3a3000的4倍以上;在计算性能、访存性能这两个最重要的通用计算性能指标上,龙芯3a4000是龙芯3a3000的两倍以上。
更详细的芯片参数大家还可以在龙芯官网上找到更多,在这里值得一提的是龙芯3a4000在帮助计算机设备实现功耗的缩减和性能提升上的帮助。据笔者了解,通常人们对降低计算机设备的功耗无非是:使用低功耗cpu芯片、设置优化用电方案等等,而龙芯3a4000作为一款桌面级的通用处理器,采用了“睿频”技术,内置功耗控制核心,在处理器工作时根据运行负载、功耗要求、电源管理模式进行动态的频率调整。除了频率调整以外,龙芯3a4000还同时支持动态的调整电压,这是在soc设计中非常领先的技术。通过操作系统配合实现优化功耗管理,龙芯3a4000笔记本电脑工作时间能比龙芯3a3000长一倍以上。
为云而生:龙芯3b4000
龙芯3b4000则是一款为了满足对大数据量、高并发的业务处理而生的处理器,它属于龙芯服务器cpu产品线,多用在多路服务器整机产品上,龙芯3b4000服务器支持轻量级容器(docker)、虚拟化(kvm)两种方案,全面满足云平台的要求。
龙芯3b4000四路服务器结构图,源自龙芯中科官方发布
从官方发布的龙芯3b4000四路服务器结构图可以看出,龙芯3b4000每个cpu芯片包含4个独立的处理器核。在一台服务器上可安装4个龙芯3b4000芯片,最多包含16个处理器核。四个cpu之间采用经过优化的高速互连总线直接互联,共享使用物理内存,跨片访存实际带宽提升400%以上。
这种cpu多路互联的架构好处在于,实现了计算性能和存储性能的平衡。在计算性能方面,一个服务器主板通过安装多个cpu芯片而提高核数,并且可以根据计算任务的需求而灵活配置成双路或者四路;在存储性能方面,每一个cpu都有独立的内存访问通道,多个cpu可以并行的访问内存,成倍提升内存访问带宽。此外,龙芯3b4000提升了对于大内存容量支持,支持ddr4内存,四路服务器最高内存容量可达1tb。