當(dāng)下，國(guó)內(nèi)CPU公司可以大致分為涇渭分明的兩條技術(shù)路線，分別是自主研發(fā)路線和技術(shù)引進(jìn)路線，從實(shí)踐上看，自主CPU架構(gòu)改進(jìn)能力和IPC提升能力要明顯優(yōu)于技術(shù)引進(jìn)CPU，在研發(fā)上更具發(fā)展后勁。?

FT CPU IPC進(jìn)步相對(duì)有限

2013年的FT1500是基于SPARC的開(kāi)源代碼設(shè)計(jì)出來(lái)的，2015年的FT1500A為ARM，FT1500A相較于FT1500在單核性能上提升了3倍，但在FT1500A之后，FT2000和FT2000plus在單核性能上提升就比較有限了。

從下圖可以看出，從2014年至今，FT在主頻提升上比較有建樹(shù)，從FT1500A的1.5G至2G提升到了如今的2.6G至3G，成績(jī)喜人，可喜可賀。但在IPC方面，從FT1500A到FT-2000/4，再到D2000提升非常小.總而言之，FT-2000/4在IPC上原地踏步，主要依靠主頻的提升，把CPU性能提升上來(lái)。

LX CPU IPC進(jìn)步較快

LX3A1000和LX3B1500（2013年）在單核性能上與FT1500大致相當(dāng)。2015年的LX3A/B2000單核性能遜色于FT1500A，之后的LXA3/B3000也只是在單核性能上接近FT2000。但到了LX3A/B4000這一代，性能有了大幅提升，單核性能提升超過(guò)80%。

?

必須說(shuō)明的是，LX3A/B4000這一代與LXA3/B3000這一代CPU在制造工藝上都是28nm SOI工藝，也就是說(shuō)在制造工藝完全相同的情況下，LX通過(guò)自身的設(shè)計(jì)能力，把單核性能提升80%以上。在國(guó)內(nèi)諸多ARM芯片性能提升高度依賴臺(tái)積電先進(jìn)工藝和購(gòu)買國(guó)外更好EDA工具的大背景下，LX這種完全依靠自身設(shè)計(jì)能力提升CPU性能的做法絕對(duì)是一股清流。?

就LX3A5000而言，最大的改變是提升了制造工藝。其次是對(duì)微結(jié)構(gòu)進(jìn)行了一些改進(jìn)，IPC提升在15%左右，這使3A5000的SPEC06測(cè)試定點(diǎn)26分（base ?@2.5Ghz）。這個(gè)成績(jī)已經(jīng)達(dá)到預(yù)期指標(biāo)，而且經(jīng)過(guò)進(jìn)一步優(yōu)化，SPEC06成績(jī)還有進(jìn)一步優(yōu)化的空間，優(yōu)化后Peak可以達(dá)到30分。在采用12/14nm工藝的條件下，單核性能已經(jīng)達(dá)到甚至超過(guò)技術(shù)引進(jìn)的7nm ARM處理器水平。

?

單核性能和IPC提升非常關(guān)鍵

目前，國(guó)內(nèi)CPU公司在宣傳上有一個(gè)非常不好的現(xiàn)象，那就是喜歡堆核心數(shù)，用64核、48核戰(zhàn)平英特爾14核、28核CPU來(lái)"彰顯"自己的CPU如何厲害。但實(shí)際上，這種做法意義是相對(duì)有限的，因?yàn)樵谧烂婧头?wù)器，很多程序都是串行的，尤其是桌面CPU非常注重單核性能。畢竟單核性能是基礎(chǔ)，很多程序都依賴單進(jìn)程的處理速度，如果單核性能上不去，核心數(shù)再多也沒(méi)用。游戲開(kāi)發(fā)者也向AMD RTG圖形部門大佬表示：相比堆核心數(shù)，他們寧愿希望CPU單核性能提升1%。在AMD推出銳龍以后，單核性能大幅提升，這使AMD的市場(chǎng)份額有所回升，并使AMD的股價(jià)相對(duì)于最低谷時(shí)期暴漲20倍。

因此，想要在市場(chǎng)上占據(jù)一席之地，單核性能至關(guān)重要，CPU單核性能不行的話，萬(wàn)事皆休。就提升單核性能而言，一個(gè)辦法是改進(jìn)CPU架構(gòu)提升IPC，另一個(gè)辦法是提升CPU的主頻。就提升主頻而言，最簡(jiǎn)單粗暴的辦法是通過(guò)采用臺(tái)積電更加先進(jìn)的制造工藝，而提升IPC則需要CPU設(shè)計(jì)公司具備更強(qiáng)的設(shè)計(jì)能力。

自主研發(fā)更具發(fā)展后勁

從技術(shù)引進(jìn)和自主研發(fā)兩條技術(shù)演進(jìn)路線上來(lái)看，自主研發(fā)的CPU顯然具備更強(qiáng)IPC提升能力。下圖中，白色的為技術(shù)引進(jìn)CPU，橙色的為自主CPU。

實(shí)踐證明，技術(shù)引進(jìn)CPU雖然在初期會(huì)有一個(gè)大飛躍，但要實(shí)現(xiàn)技術(shù)引進(jìn)消化吸收，這需要時(shí)間，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)"先快后慢"的效果。而自主研發(fā)雖然一開(kāi)始的速度會(huì)慢一些，但基礎(chǔ)可以打的更加扎實(shí)，在后續(xù)研發(fā)方面會(huì)更具有發(fā)展后勁。借用武俠小說(shuō)的概念打個(gè)比方，技術(shù)引進(jìn)有一點(diǎn)像一些反派配角修行的邪派武學(xué)，通過(guò)“走捷徑”，前期可以快速提升武力值，可以在主角面前耀武揚(yáng)威，但到后期就會(huì)后繼乏力被主角教訓(xùn)。自主研發(fā)則類似主角學(xué)的名門正派絕世武功，前期不顯山不顯水，武功進(jìn)階速度不如修習(xí)邪派武學(xué)的反派，但后勁綿長(zhǎng)越到后期越厲害。鐵流希望國(guó)內(nèi)CPU研發(fā)單位走武俠小說(shuō)中主角的道路，千萬(wàn)別學(xué)反派練習(xí)邪派武學(xué)把路走歪了。

CPU自主研發(fā)雖然在前期會(huì)有比較高的試錯(cuò)成本，發(fā)展也會(huì)慢一些，性能也會(huì)差一些，但有助于積累經(jīng)驗(yàn)，鍛煉能力。由于CPU源代碼都是自己寫的，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后自己有能力改，通過(guò)不斷的性能分析，找出CPU的瓶頸，然后不斷地迭代，這才是發(fā)展的動(dòng)力。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的微结构设计能力看国产CPU发展的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

如果覺(jué)得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。