日前，“SEMICON China 2017国际半导体展”在上海盛大开幕，“SEMICON China 2017国际半导体展”由国际半导体设备与材料协会(SEMI)和中国电子商会(CECC)共同举办，多家公司参加了本次盛会。

上海兆芯集成电路有限公司副总裁傅城博士在会议上公布继开先ZX-C系列处理器之后，兆芯最新一代ZX-D系列4核和8核通用处理器目前已经成功流片。此外，媒体还报道：在展会上业内人士还向我们透露，兆芯将在明年（2018年）推出16nm的ZX-E 8核CPU，并公开了Fritz Chess Benchmark国际象棋性能测试的成绩。而且在测试成绩的图片上还有“兆芯处理器媲美国际主流水准”的字样。

其实，这并不是兆芯第一次宣称其处理器媲美国际主流/国际整体水平。在“十二五”科技成果展上，兆芯官方资料宣称：国产X86通用处理器的成功自主研发和量产，令国产处理器在性能方面完成了一次跨越式的提升，从“十二五”初期的不足国际整体水准的10%提升到了目前的80%。

但实际上，兆芯在“十二五”科技成果展上的宣传，和这次Fritz Chess Benchmark测试成绩，以及所谓的“兆芯处理器媲美国际主流水准”是有较大水分的。

Fritz Chess Benchmark测试成绩存在的问题

根据公布的Fritz Chess Benchmark国际象棋性能测试的成绩，一些媒体在报道中宣称：运行在3.0GHz频率下的ZX-E8核心处理器性能已经超过了AMD的FX-8370处理器，非常接近采用Skylake核心的英特尔Core i5-6600处理器，意味着国产处理器的性能提升了一大步。

而根据图片中显示，ZX-D的测试分数与Intel I3 6300相当。图片中的这种表达方式，很容易让人认为ZX-D（8核版）性能与Intel I3 6300处理器相当，ZX-E与Intel i5 6600处理器性能相当，超越了AMD的FX 8370，并使宣传图片上所谓的“兆芯处理器媲美国际主流水准”实至名归。

然而，这个图表中的测试成绩其实是存在一些问题的，经不起推敲。举例来说，Intel I5 7500的测试成绩就很有问题。

众所周知，这些年Intel虽然在降低能耗，提升核显性能上下了不少功夫，但在CPU性能提升上就非常吝啬了，每一代产品更新近乎是一点一点挤牙膏，以至于Intel被广大网友冠以“牙膏厂”的美誉，而I5 6600和I5 7500理论上提高不大。Spec测试定点成绩的话，CPU性能大约提高5%。而在这个兆芯公布的测试中性能提高了将近3000分。

但实际上，14000分的测试成绩，即便是Intel I5 7600K也达不到这个分数。根据第三方测试，Intel I5 7600K的测试成绩为12000+分，而主频更低的Intel I5 7500测试成绩根本不可能比Intel I5 7600K的分数更高。

拔高国外厂商产品也就罢了，但发布错误的测试成绩，压低国外厂商的产品测试分数，来抬高自己，这种做法就非常值得商榷了。

Intel I3 6300的测试成绩存在略显偏低的情况，实测I3 6100都有将近7800分，与图表中公布的Intel I3 6300的测试结果相当，而Intel I3 6300比Intel I3 6100主频更高一些，测试的成绩也应当会高一些。如果说I3 6300的分数偏差还可以用测试误差来解释，那FX 8370的成绩就有点匪夷所思了。

AMD FX 8370的测试成绩有很大问题，兆芯提供的图表中，FX8370的成绩只有9000多分，但这个分数大约只和FX 6350差不多。FX 8370的分数要比兆芯公布的成绩高很多。

根据网络公布的测试，FX 8350的国际象棋分数就已经达到12000分左右了，FX 8370的测试成绩只会比FX 8350分数高，有的测试中跑出了12751，还的测试甚至跑出了13546分的成绩（这个成绩可能是超频下取得的）。而在兆芯提供的图表中，FX8370的成绩只有9300多分，明显少了3000多分。由于偏差幅度实在是太大，这已经不能用测试误差来自圆其说了。

必须要说的是，这里给ZX-D和ZX-E作为参照的CPU中，还有并未在中国大陆开售的。比如AMD的Zen，图表中的四核的Zen中国大陆目前还买不到，也就无法去证实其实际性能。在图表中一些测试数据存在明显问题的情况下，挑出一些跑象棋测试明显吃亏的CPU（比如双核的G4500,原因下文会介绍），或者目前中国大陆还买不到的CPU（四核Zen），或者故意大幅压低作为直接对比的fx 8370的测试成绩来做参照，很容易使人产生一些联想。

特别是一些媒体根据图表报道的结论，“运行在3.0GHz频率下的ZX-E8核心处理器性能已经超过了AMD的FX-8370处理器”，这完全是将FX 8370处理器的测试成绩压低3000多分的前提下，得出的结论。

Fritz Chess Benchmark测试并不能说明全面问题

首先要说明的是，Fritz Chess Benchmark测试并不说明全面问题。Fritz Chess Benchmark测试的是多线程，核心数越高，测试成绩就越好。象棋刚出现的时候确实是重要的cpu测试软件，主要考验cpu分支预测效率的高低，缺点就是流水线流不起来，不体现cpu绝对性能的好坏。但随着技术的进步，分支预测效率都达到了顶峰，Intel、IBM、AMD这些国际大厂在分支预测上大多不相伯仲。所以只要核数主频类似，缓存性能差不多，哪怕微结构和制程有差距，象棋分数也都差不多，衡量价值就变小了。

据多位有十年以上工作资历的工程师表示：这个测试程序属于分支密集型程序，源代码是不断地判断，全是if else嵌套多达5-6层，碰到分支密集型程序，分支预测器猜不准的情况下，流水线就会不断中断，再好的设计都没有用了。

换言之，就是碰到分支密集型程序基本上哪个处理器都做不好，也就是说，这个测试中流水线会流不起来，在用强弱CPU做对比的时候，会缩小不同CPU之间的性能差距，抹杀部分Intel、AMD这样国际大厂产品的性能优势。

所以性能比较要全面，拿各种各样的测试程序来综合测试，反应各种模块的性能。SPEC2000/2006要测试20多个程序，而且覆盖广泛，代表性强，是比较权威的测试。像spec cpu2006测试的26个程序就基本上能说明问题。不仅Intel、ARM这样的国际巨头会有SPEC测试成绩，国内龙芯、申威、飞腾都会公开CPU的SPEC2000/2006测试成绩，并说明使用的编译器、操作系统等测试环境。

比如之前被认为裸CPU性能可以匹敌Intel E5的飞腾2000，即便飞腾有国防科大这样的特殊背景，但也不避讳公布SPEC测试成绩，其SPEC测试成绩也非常亮眼：

在2GHz主频下，采用GCC4.8编译器，SPEC2000和SPEC2006的测试成绩分别为：

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

正是如此亮眼的成绩，使得飞腾2000赢得了谷歌、百度等大公司的青睐，飞腾也成为国内ARM服务器出货量的领头羊。

而在SPEC测试成绩上，兆芯的官方网站上一直对此讳莫如深，因而外人也很难去评估其实际裸CPU性能。目前，比较罕见的公开资料是《面向C4350AL处理器的GCC移植与优化》。

在该论文中，中国科学院软件研究所对兆芯C4350AL做的SPEC2006测试，测试结果为：

SPECint_base2006：8.4

SPECfp_base2006：5.5。

下图附带了《面向C4350AL处理器的GCC移植与优化》论文中所有子项的测试成绩。

不过，C4350AL是兆芯早些时候的产品，其实就是VIA Nano的马甲。由于在核心微结构上一直穿马甲——兆芯过去的做法一直是拿VIA的技术改制造工艺堆核心数量。ZX-D核心微结构到底有多少修改还是未知数（核心微结构到底是否改得动，有多少源代码是VIA的陈旧代码，有多少是国内工程师自己新写的，有多少是向第三方购买的？），加上没有其他中立权威机构做SEPC测试，并给予公开成绩的情况下，也就只能用中国科学院软件研究所测试的C4350AL的成绩作为借鉴了。

作为参照，Intel I5 4460的SPECint_base2006和SPECfp_base2006的成绩都在30以上，即便是Intel多年挤牙膏，性能也是有提升的，Intel最新CPU的SPEC2006测试成绩只会更高。

单线程性能非常有限

而本次公布的Fritz Chess Benchmark测试，这里其实玩了一个小手段，网络上公布的兆芯Fritz Chess Benchmark国际象棋性能测试成绩其实是有猫腻的。Fritz Chess Benchmark显示的是多线程性能，也就是说，如果测试的CPU核心数越多，那么，测试结果会越高。

覆盖的指令集老旧也是Fritz Chess Benchmark测试的一个问题，而且这个测试成绩仅仅测试定点成绩，并不测试浮点性能。测试对核心数、主频、缓存等因素比较敏感，比如E5 2650 v2有8核16线程和20m缓存，即便默认频率只有2.6G，跑分依旧高达两万多。

但Fritz Chess Benchmark测试对很多方面的考察不足，特别是对一些单线程性能强劲，但核心数较少，或者是阉割了缓存的CPU就会存在测试成绩和该CPU在实际使用中的表现不匹配的情况。比如图表中作为参照，只有双核的Intel G4500、Intel I3 6300处理器，以及图表中缓存相对小一些的AMD A10 7890。

具体来说，ZX-E是8核CPU，而ZX-E与Intel i5 6600测试分数差距大约为10%，本质上是8核对比4核的结果，换言之，如果就以单线程（单个CPU核）性能来说，按照网络上公布的Fritz Chess Benchmark测试成绩，目前还处于PPT状态的ZX-E连Intel i5 6600的一半都不如。

同样，8核版的ZX-D在图表中能的数据能够媲美Intel I3 6300处理器也是8核对比双核的结果，虽然Intel I3 6300处理器的超线程特性会给测试带来一定加成，但本质上来说Intel I3 6300依旧是双核，等于是用ZX-D 8核的成绩对比Intel I3 6300双核的成绩。换言之，就是ZX-D 8核绑在一起的性能约等于Intel I3 6300双核的性能。如果以这个象棋测试为基准，换算为单线程性能的话，ZX-D的单线程性能可谓惨不忍睹。

也许有人会说，多线程性能过得去不是也挺好？为何要执着于单线程性能？

其实，作为桌面CPU，最重要的就是单线程性能，因为桌面平台程序都是串行的，如果单线程性能上不去，用户体验会很糟糕，即便是8核、16核CPU，在单线程性能不足的情况下，实际用户体验很可能会反而不如双核CPU——在使用中很有可能出现网络上调侃的“1核有难，7核（15核）围观”的情况。

此外，很多应用往往做不到8核/16核优化，不少都是双核优化的，比如大量国产网络游戏。而恰恰国产网络游戏的用户数量还真不少，换言之，就是面对国产网络游戏的CPU非常有市场。如果用单线程性能有限，但却有8个核心的CPU，比如8核版的ZX-D来运行这些双核优化的网络游戏，用户体验会非常差，实际的游戏体验反而不如之前图表中，测试成绩不如ZX-D的Intel G4500。

这也是玩国产网络游戏，Intel I3系列CPU虽然只有双核，但实际游戏体验却胜过AMD一系列6核、8核CPU的原因——这些年，AMD虽然开发出了一系列6核、8核CPU，但无论在用户体验上，还是在商业上，都不是Intel的双核、四核CPU的对手，而且近乎处于被碾压的状态。甚至有网友调侃“I3默秒全”，这种说法的根源也在于Intel的CPU在单线程性能上远远强于其他公司的X86 CPU。

就商业上来说，AMD这些年这一大票单线程性能不行的6核、8核CPU显然是失败的，而兆芯CPU的单线程性能比AMD都有不小差距，ZX-D和ZX-E将来在商业市场上的前景就可想而知了，只能仰仗兆芯强悍的背景，向党政军推广采购了。事实上，某地方政府一直在不遗余力推广兆芯，下图来自其政府采购网。

而AMD最新的Zen显然是AMD总结经验后呕心沥血之作，其最大的特点就是大幅提升了单线程性能，Zen的微结构性能已经与Intel的Haswell相当，虽然Haswell是数年前的产品，但考虑到Intel这些年一直挤牙膏，Zen的性能还是很不错的，而这也是AMD对Zen寄予厚望的原因。

因此，对于桌面CPU，单线程性能才是最重要的，单纯堆核心数，然后用某一个特定的、以偏概全的、非权威测试说明多线程性能接近Intel的某些CPU，而非像飞腾那样公开SPEC2000/2006测试数据，就宣称“兆芯处理器媲美国际主流水准”，这绝非科学客观的态度。

本文转自d1net（转载）