日前，“SEMICON China 2017國際半導(dǎo)體展”在上海盛大開幕，“SEMICON China 2017國際半導(dǎo)體展”由國際半導(dǎo)體設(shè)備與材料協(xié)會(SEMI)和中國電子商會(CECC)共同舉辦，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”的字樣。

其實，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的10%提升到了目前的80%。

但實際上，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”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，一些媒體在報道中宣稱：運行在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的測試分數(shù)與Intel I3 6300相當(dāng)。圖片中的這種表達方式，很容易讓人認為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”實至名歸。

然而，這個圖表中的測試成績其實是存在一些問題的，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)品更新近乎是一點一點擠牙膏，以至于Intel被廣大網(wǎng)友冠以“牙膏廠”的美譽，而I5 6600和I5 7500理論上提高不大。Spec測試定點成績的話，CPU性能大約提高5%。而在這個兆芯公布的測試中性能提高了將近3000分。

但實際上，14000分的測試成績，即便是Intel I5 7600K也達不到這個分數(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的分數(shù)更高。

拔高國外廠商產(chǎn)品也就罷了，但發(fā)布錯誤的測試成績，壓低國外廠商的產(chǎn)品測試分數(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的分數(shù)偏差還可以用測試誤差來解釋，那FX 8370的成績就有點匪夷所思了。

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，但這個分數(shù)大約只和FX 6350差不多。FX 8370的分數(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的國際象棋分數(shù)就已經(jīng)達到12000分左右了，F(xiàn)X 8370的測試成績只會比FX 8350分數(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，也就無法去證實其實際性能。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)圖表報道的結(jié)論，“運行在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)的時候確實是重要的cpu測試軟件，主要考驗cpu分支預(yù)測效率的高低，缺點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)的進步，分支預(yù)測效率都達到了頂峰，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，象棋分數(shù)也都差不多，衡量價值就變小了。

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

換言之，就是碰到分支密集型程序基本上哪個處理器都做不好，也就是說，這個測試中流水線會流不起來，在用強弱CPU做對比的時候，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多個程序，而且覆蓋廣泛，代表性強，是比較權(quán)威的測試。像spec cpu2006測試的26個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》論文中所有子項的測試成績。

不過，C4350AL是兆芯早些時候的產(chǎn)品，其實就是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，這里其實玩了一個小手段，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測試的一個問題，而且這個測試成績僅僅測試定點成績，并不測試浮點性能。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，即便默認頻率只有2.6G，跑分依舊高達兩萬多。

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測試分數(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。如果以這個象棋測試為基準，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，作為桌面CPU，最重要的就是單線程性能，因為桌面平臺程序都是串行的，如果單線程性能上不去，用戶體驗會很糟糕，即便是8核、16核CPU，在單線程性能不足的情況下，實際用戶體驗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個核心的CPU，比如8核版的ZX-D來運行這些雙核優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)游戲，用戶體驗會非常差，實際的游戲體驗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，但實際游戲體驗卻勝過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在單線程性能上遠遠強于其他公司的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，只能仰仗兆芯強悍的背景，向黨政軍推廣采購了。事實上，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)驗后嘔心瀝血之作，其最大的特點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”，這絕非科學(xué)客觀的態(tài)度。