主頻提升25%！俄羅斯48核CPU仍不是華為鯤鵬920對手！

早在2022年10月，俄羅斯國產(chǎn)處理器廠商貝加爾電子（Baikal Electronics）就曝光了最新推出的48核的服務(wù)器處理器——S1000的SPEC CPU 2006 Int性能測試數(shù)據(jù)，并將其與20核Intel Xeon Gold 6148、16核AMD Epyc 7351和48核華為鯤鵬920的SPEC CPU 2006 Int測試成績進行了比較，結(jié)果顯示S1000性能大約與AMD和英特爾CPU相當(dāng)，同時也達到了7nm制程的華為鯤鵬920性能的85%。

在經(jīng)過了數(shù)個月時間的優(yōu)化之后，近日，貝加爾電子將S1000的主頻由原來的2GHz提升到了2.5GHz，意味著性能提升了25%。貝加爾電子分享了更多關(guān)于S1000的最新測試數(shù)據(jù)，并將其與Intel Xeon Gold 6230和華為鯤鵬920進行了比較。

首先，我們回顧一下貝加爾S1000處理器的一些細節(jié)參數(shù)：

作為一款針對服務(wù)器應(yīng)用設(shè)計的處理器，貝加爾S1000基于臺積電16FFC工藝制造，面積為607mm2，具有48個Arm Cortex-A75內(nèi)核，主頻原為2GHz，現(xiàn)在已經(jīng)升級到2.5GHz，TDP為120W。

在這顆SoC上有12個計算群集，每個群集包含四個內(nèi)核和四個512 KB 的 L3 緩存塊。每個內(nèi)核都包含自己的 512 KB L2 高速緩存和兩個 64 KB 的 L1 高速緩存塊。在 SoC 的中間是一個由 2 MB 的 L4 緩存塊組成的四乘四網(wǎng)格，總的緩存容量為32 MB。此外，在SoC上，還有24 MB的L3和L2緩存以及6 MB的L1緩存：總共86 MB，由48個內(nèi)核共享。

SoC的外圍是 I/O 控制器。左右兩側(cè)容納了五個 PCIe 4.0 x16 控制器，其中三個可以兼作 CCIX 1.0 模塊，并啟用 2 路和 4 路 SMP（對稱多處理）。頂部和底部是六個內(nèi)存控制器，每個控制器都可以處理一個 72 位通道，到 128GB - 768GB的帶ECC的DDR4-3200。

相比之下，Intel Xeon Gold 6230則是2019年的產(chǎn)品，代號Cascade Lake，14nm工藝，20核心40線程，三級緩存為27.5MB，頻率為2.1-3.9GHz，熱設(shè)計功耗125W。

華為鯤鵬920則采用了7nm工藝，自主研發(fā)的TaiShan v110架構(gòu)，也是48核心，主頻2.6GHz，三級緩存48MB，熱設(shè)計功耗最高達158W。

以下是多款不同軟件測試之下的得分對比：

CoreMark：

CoreMark是綜合基準測試應(yīng)用程序，可幫助通過各種測試評估 CPU 的性能。貝加爾S1000單核心16302分、多核心769354分。鯤鵬920則分別為18398分和945564分，貝加爾S1000分別落后11.4%、18.6%。Intel Xeon Gold 6230的多核性能得分為5390036分，貝加爾S1000性能領(lǐng)先42.7%。

Stream：

Stream和CoreMark一樣，都是綜合基準測試應(yīng)用程序，Stream注重內(nèi)存帶寬。貝加爾S1000的性能為83GB/s，相比華為鯤鵬920的110GB/s約落后了24.5%，相比Intel Xeon Gold 6230則高出了33.9%。

7-Zip：

貝加爾S1000壓縮得分為86953分、解壓縮得分為134271分，相比鯤鵬920的150105分和239042分各落后42.3%和43.8%。貝加爾S1000的解壓縮性能則領(lǐng)先于Intel Xeon Gold 6230的80508分約66.8％(壓縮性能缺失)。

GeekBench 5：

評估解決應(yīng)用問題的表現(xiàn)時，Geekbench 5基準測試經(jīng)常被使用，其主要目的是評估設(shè)備在各種不同的任務(wù)下的性能表現(xiàn)，包括圖像處理、加解密等，該基準測試分為單核和多核處理器測試。貝加爾S1000單核得分為498分，多核心得分為16511分，落后Intel Xeon Gold 6230單核1058分約52.9%之多，但由于核心數(shù)量多了28個核心，使得其多核性能得分大幅領(lǐng)先于Intel Xeon Gold 6230的9165分約80.2%。鯤鵬920的具體成績沒有顯示（但從圖形來看，單核略高于貝加爾S1000，多核性能似乎大幅低于貝加爾S1000）。

Linpack：

Linpack 是服務(wù)器高性能 CPU 的著名基準測試，通常決定超級計算機在 Top500 列表中的排名。貝加爾S1000多核心性能為353.3GFlops，相比鯤鵬920的327GFlops高出了約8.0%，但大幅落后Intel Xeon Gold 6230的849GFlops約58.4%。

“可以看出，貝加爾S1000處理器頻率增加25%導(dǎo)致了本次測試中單核和多核性能提高23.2%和19.9%，”俄羅斯芯片開發(fā)人員評論道。

Spec CPU 2017

Spec CPU 2017是一組密集計算的測試任務(wù)，其結(jié)果主要取決于CPU和整個內(nèi)存層次結(jié)構(gòu)（包括緩存）的性能，以及C、C＋＋和Fortran編譯器的速度。SPEC CPU 2017包含兩組測試：SPECINT和SPECFP。第一種用于測量整數(shù)計算中的性能，如數(shù)據(jù)壓縮、加密、模擬和其他算法。第二個測量科學(xué)計算、建模、圖形工作等方面的性能。

對于貝加爾S1000的測試結(jié)果，貝加爾開發(fā)人員沒有單獨評論?？梢钥吹?，在主頻提升之后，貝加爾S1000的Spec CPU 2017測試成績都有一定提升。

總體來看，雖然貝加爾S1000作為一款基于Arm Cortex-A75架構(gòu)、主頻也不算高的處理器，制程工藝也是相對落后的16nm工藝，而Intel Xeon Gold 6230和華為鯤鵬920在制程上更具優(yōu)勢。但在整體的性能表現(xiàn)上貝加爾S1000憑借核心數(shù)量上的優(yōu)勢，在很多場景下的測試成績優(yōu)于Intel Xeon Gold 6230。但是相比同樣核心數(shù)量的華為鯤鵬920，僅在Linpack測試當(dāng)中領(lǐng)先，其它測試均輪回，仍有一定的差距。

另外可以看到的是，貝加爾S1000在經(jīng)過數(shù)個月的優(yōu)化之后，性能也確實相比去年有了一定的提升。在去年曝光的原始測試數(shù)據(jù)中，貝加爾S1000在Geekbench 5多核測試得分為14246分，與Ryzen 7 5900X相當(dāng)。而最新的GeekBench 5多核測試得分已經(jīng)提升到了16511分，相比之前已經(jīng)提升了15.9%。

需要指出的是，由于此前美國商務(wù)部已經(jīng)對俄羅斯進行了制裁，禁運了包括半導(dǎo)體、計算機、電信、信息安全設(shè)備、激光器和傳感器等技術(shù)及產(chǎn)品。此后，歐盟、中國臺灣等地區(qū)也對俄羅斯進行了跟進制裁。這也使得英特爾、臺積電、三星等晶圓代工廠也已停止了對俄羅斯相關(guān)芯片設(shè)計企業(yè)的代工服務(wù)。這也意味著貝加爾電子S1000處理器將無法被制造。

雖然俄羅斯國內(nèi)有兩家集成電路制造商：Микрон（Mikron）和Ангстрем公司，但是他們的工藝都比較落后。Микрон只能提供65-250納米制程工藝加工能力，Ангстрем（2019年破產(chǎn)重組）也只有一座8英寸晶圓廠，能提供90-250納米制程工藝。主要提供軍用、航天和工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)品。而且，Mikron還被美國財政部列入了制裁名單。

此外，2022年5月，英國方面也將俄羅斯兩大處理器廠商MCST和貝加爾電子列入了制裁名單，除凍結(jié)其資產(chǎn)外，英國企業(yè)對其提供技術(shù)服務(wù)也將受到嚴格管制。此舉意味著俄羅斯芯片設(shè)計企業(yè)或?qū)o法使用Arm的IP來設(shè)計處理器。

雖然相關(guān)人士表示，貝加爾電子16nm工藝以下的所有處理器的設(shè)計和生產(chǎn)許可證依然可用。但對于正在開發(fā)的處理器將無法繼續(xù)獲得新的Arm IP許可。

在芯片設(shè)計和制造方面的雙重限制之下，貝加爾電子前景堪憂。

雖然去年俄羅斯為發(fā)展本土半導(dǎo)體制造業(yè)，計劃到2030年將投資約3.19兆盧布（約384.3億美元），希望在2022年底前量產(chǎn)國產(chǎn)化的90nm制程，2030年底量產(chǎn)國產(chǎn)化的28nm制程。但是，美國及其盟國的聯(lián)合制裁之下，要實現(xiàn)這一目標恐怕是非常困難。

編輯：芯智訊-浪客劍