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额……老铁们，我图吧老捡垃圾的了。最近龙芯圈一直在攻击以海思麒麟和兆芯为代表的其他国产芯片，大意就是这些国产芯片没有自主迭代能力依靠外国技术是买办是罕见，咱作为严谨的图吧垃圾佬这种言论自然引起了咱的好奇，所以咱自费购买了兆芯从13年开始的第一代到最近一代19年的产品，简单给各位分享一下测试结果。

简单介绍一下兆芯A到兆芯C的产品线，为此，各位需要知道目前国内唯二具有X86合法授权的兆芯它的技术路线以及来源：

兆芯（上海兆芯半导体有限公司；/ ʒ aʊ ʃ ɪ n /，中文：兆芯；拼音：Zhàoxīn）是一家无晶圆厂半导体公司，成立于 2013 年，是威盛科技与上海市政府的合资企业。该公司生产兼容x86 的台式机和笔记本电脑CPU。兆芯一词的意思是百万核心。处理器主要为中国市场打造：该合资企业旨在减少中国对外国技术的依赖。（维基百科）

简单来说，兆芯通过获得威盛也就是VIA的X86授权获得了合法设计与生产X86指令集CPU产品的能力，威盛 AMD 英特尔也是目前世界唯三的具有X86合法授权的企业，这个授权可以通过合资或收购获取。相对的，中科海光的X86授权来自AMD，过去一直被认为具有AMD ZEN1和GCN的IP核，最近的动向显示似乎海光也具有对原有部分设计进行修改的能力，比如增减指令集或者修改核心模块等等。

那么兆芯有没有有自主设计或者说迭代能力？

据咱的了解兆芯在13年成立之初就已经具有了芯片组和集成显卡的设计能力，原因是兆芯的初始团队完全就是威盛VIA S3的大陆设计团队原班人马，之前主要是负责设计集显芯片组，包括经典的VX11直到后来兆芯C也在用的这款集显芯片组其实都是在大陆完成设计的。

而后期兆芯成立之后，威盛更是直接连人带资料直接送给兆芯，甚至还派人协助兆芯团队涉足CPU设计，原CPU设计团队教学包教包会。至于这个CPU的设计团队咱就得简单谈谈威盛的过去了：

威盛的技术来自于多家企业，其中X86的授权来自两家企业，一家是已经作古了的CYRIX，另一家则是IDT（Integrated Device Technology）旗下的Centaur半人马设计团队，原来是一家主打低成本精简核心快速迭代的公司。当年（1999年9月16日）威盛以5,100万美元价格收购，这个设计团队一直在威盛手下直到21年被英特尔收购。而1999年8月3日威盛以1亿6,700万美元的价格从国家半导体（National Semiconductor）收购的Cyrix设计团队被解散，最后的设计成果没有量产，只留下了X86的授权和一堆专利。而威盛的集显芯片组的集显技术来自S3，于2000年4月11日以3.22亿美元收购，加上威盛原先就有的芯片组设计能力，威盛自此拥有了CPU、芯片组、显卡三位一体的设计能力，这个时间点远早于AMD略晚于英特尔。此后威盛给自己的定位一直是“中国芯”，比龙芯、汉芯之类的国内同行要早得多，而且一直和大陆保持很好的合作关系，很多科研机构也愿意支持威盛。所以后期当大陆有需要的时候威盛将手中的资源与科技倾囊相助也算是投桃报李。

威盛的自我认知一直是台湾省出身的中国企业。

威盛电子(中国)有限公司(VIA Technologies China, Co., Ltd.)于2000年2月在北京正式成立。位于海淀区中关村东路清华科技园内的威盛中国芯大厦。在上海、武汉、深圳等地也有分部。事实上威盛（上海）和上海兆芯就在同一条街上，直线距离不到一公里。20年的时候威盛向兆芯出售了一些与x86处理器相关的技术，材料和其他IP产权，只收了2.56亿美元然后专心鼓捣AIoT去了。

现在访问威盛电子的官网很难发觉威盛是曾经和AMD 英特尔争雄的世界上第三家X86厂家了。

官网能找到的最新产品还停留在CNQ时代的QuadCore E系列，原生双核胶水四核的核心，事实上兆芯成立以后威盛依然在售较新世代的原生四核处理器产品，也就是和兆芯C同源的QuadCore C4650。

顺带说下，关于龙芯现在有观点认为其实和兆芯没有本质区别，现在改了名字叫longarch之后依然是MIPS的底子，除了不再支持MIPS指令，新特性支持、微架构的改进都是跟着MIPS64的release版本在走。有趣的是，1994 年在MIPS 工作的某位「前IBM人」Tom Whiteside，希望Centaur创办人兼前任总裁Glenn Henry 可打造出同时兼容于MIPS与x86指令集的处理器，将MIPS 推入个人电脑市场，这也是Centaur 此名的由来：半人半马。但Glenn Henry 和他的老板IDT CEO Len Perham，很快的承认残酷的现实：MIPS 没有机会进入个人电脑市场，专注于x86 会更有价值，Centaur 就开始以极度拮据的预算，在x86 处理器踏出了第一步，因为以MIPS 兼容处理器和SRAM 做为主要业务的IDT，并不是什么有钱的大公司，支付不起像Intel 和AMD 那样巨大的研发团队。接着奇迹就降临了：Centaur 仅用不到一年的时间，就Tape Out初代的C6 处理器（第一代WinChip）设计，并在1996 年7月，首次Windows 操作系统开机成功。更骇人听闻的是，研发经费仅1,000 万到1,500 万美元，很可能连Intel P6（Pentium Pro）的十分之一都没有。开发成本缩减至此，就算Centaur 只吃下1% 的x86 处理器市场占有率，都足以养活自己了。现在的兆芯依然走的是这种低研发投入高产出的路子，说实在的咱不是很喜欢。咱还是喜欢华为那种高投入高风险高回报高收益的模式，不怕砸钱不怕失败不怕竞争，破釜沉舟，楚虽三户，亡秦必楚。

回到本文的主题，简单说下这期我们要对比的产品的情况吧：

目前来看兆芯A属于复现设计流程，掌握设计原理的教学产品，本质上就是以VIA L4350为范本对CPU设计过程进行学习。据说在此期间很多研发人员因为对做CPU的前景不明朗选择了放弃，在咱看来也许是兆芯也和半人马一样支付不起像Intel和AMD那样巨额的研发费用。情怀虽好，人终究是要脚踏实地衣食住行柴米油盐，也是要吃饭的。

兆芯B是兆芯A的国产化工艺备份，使用了HLMC的40nm工艺进行了试产，保证了国产首个X86处理器不会因为没有代工而有枪无弹无法量产。

兆芯C是兆芯团队首次参与设计，第一次自主设计比较保守，主要成就是大幅降低芯片面积，降低功耗。提升核心数量，提升主频。

实际上兆芯C主要解决的问题是过去VIA的胶水四核的效能与功耗问题，因为使用了Isaiah2的新架构作为IP核进行设计，所以不再需要像过去一样只能原生支持双核再想要更高核心数量就需要MCM胶水核心。

简单总结一下兆芯A到兆芯C的提升，提供参数对比：

总线266→333

FSB1066→1333

CPU从以赛亚40nm双核1.73G到以赛亚2 28nm四核2.0G+(国产存在2.33G 28nm HLMC版本备份，C+甚至有胶水八核)

指令集从支持到sse4.1升级到支持sse4.2/AES/AVX/AVX2(AVX256非原生)

缓存2×1M双核每核专用1M整合成1×2M四核共享

动态频率从1066-1733变成1333-2.0G(最低倍频=4)

CPUz从200提升到500，象棋跑分从3.33倍提升到均值7.8，这个水平是2.42G的J1900的水准，原来兆芯A的C4350AL象棋跑分打不过双核的J1800

功耗从原来的C4350AL的27.5W的TDP降低到C4600（威盛命名C4650）的18W，相比过去的40nm胶水四核在频率提升的前提下还实现了功耗下降。

L4350参数

TDP据维基百科称27.5W，个人认为这个U实际的功耗可能不会这么高，应该以U4300的频率为基数参考它的TDP往上加一定比例的功耗，因为咱用过VIA的EDEN X2 U4200，全核1.0G-1.2G，TDP仅9W，CNC核心。这个U个人认为双核1.73G即使强拉频率接近热失控最多也就21W那样，毕竟前面有1.2-1.46G也就13W的TDP，L4350的1.6-1.73G是不太可能翻倍的。

即使是从双核1.4G13W拉到四核2.0G 18W其实也是相当不错的提升了，还是那句话，兆芯要看能效比，不要看同频性能，所谓的IPC只能忽悠不懂硬件架构的小白，甚至骗不了图吧垃圾佬。老外都明白IPC是CPU受限于架构整体频率拉不起来所以找的借口或者说托词，真正能影响芯片整体性能和用户体验的永远是能效比。换言之AMD的推土机这种高频低能的东西如果也能升级到后期的挖掘机那样节能其实单核性能不够多堆点核问题也不是很大，可惜历史没有如果，AM3+在打桩机就终结了，无论AM4还是FM2+的挖掘机最终都只有2M4T，根本不够用。

C4650参数

核心照片 可以看得出来确实是原生的四核，和VIA原来的胶水四核相比还是要好不少的。顺带说下实物面积很小，比J1900的核心面积还要小很多。

兆芯C最大的问题是它在CPU升级的过程中却几乎没有对集显芯片组进行升级，相比过去的兆芯A标配的VX11H（VX11PH）仅仅提升了总线频率，1333 FSB总线带宽依然瓶颈，所以即使CPU部分已经有了J1900的性能但是实际搭配独显的性能发挥并不如J1900。

这是C4350AL的联想兆芯板子，CPU部分PCB板子丝印打的就是NANO×2标

这里AIDA64识别错误，CPUz是对的，CNC核心，听着就比较NB。

然而象棋跑分只有3.33倍，异常感人。只看象棋跑分这个U的同频性能不如图拉丁奔腾3，内存读写性能完美的体现了1066 FSB总线的小水管带宽，真就8500的速度上限，如果存在独显对带宽占用更高的场合内存跑分还会更低。

然后这是兆芯C系列CPU的面积，可以看到和PCIE接口以及LGA775 CPU的对比，这个U的核心面积已经小于芯片组了，基本也就是黄豆粒的大小，有个好处就是它如果换硅脂的话非常省硅脂

至于这个U的跑分则在2.0G的状态下完全可以达到7倍以上接近8倍的水平，然而外频的提高导致在倍频范围不变的情况下这个U的待机频率更高，还有就是虽然从1066提升到了1333，FSB总线的存在依然限制这个U的带宽，让这个U并不能发挥芯片组支持的DDR3 1600单通道内存控制器的性能。

这个总线的名字是VIA V4，咱看来就是FSB，无论有效带宽还是内存控制器在北桥抑或胶水核心数据交换经过北桥的特性都和775以前的英特尔一致。

即使CPU性能提升到了J1900 2.4G的水平，C4600依然受限于搭配的VX11芯片组和FSB总线，内存和独显抢带宽，独显的带宽也非常感人只有2.0×4，这样对于这个U来说能搭配的显卡上限就被限制得很严重，20系以上的显卡是别想了，再加上N卡偷U，所以这个机器如果各位也能99包邮收来一套的话咱建议是上AMD RX580这种性能水平的就可以到头了，N卡的话因为偷U个人认为最高不超过960。

因此对于兆芯C系列来说，当时最紧要的问题就是提升芯片组的性能，这个VX11芯片组原生支持的PCIe通道太少带宽太小还有就是小水管总线对内存带宽提升也是相当不利的，同期的J1900不管实际跑分如何至少已经在SOC化的前提下提供了双通道DDR3 1333的内存控制器，加上作为亮机卡完全合格的集显至今配合P106依然可以一战，而当时的兆芯很遗憾没有做到这一点，在之后的很长时间兆芯也没能有效的维护好现有的支持DX11的集显驱动，导致兆芯的集显使用体验一直在拉CPU的后腿，直到去年KX6000G的发布才改善了这种情况，解决了硬件的问题，但是软件的配套依然跟进缓慢，因此本质上还是兆芯没有足够的资源维护自家的显卡产品，不能像NVIDIA一样有高度优化的驱动甚至水平不及AMD和英特尔驱动。

虽然没有精力优化集显驱动，但好在后来的兆芯集中精力解决了CPU总线和芯片组问题——通过ZX100S芯片组和KX5000的北桥进CPU SOC化实现。如果不出意外的话下期咱会重点讲下兆芯C到兆芯D也就是KX5000的提升，中途会掠过兆芯C+简单带过但是会讲，敬请期待。

参考资料：台湾处理器拾遗：超级抠门的Centaur造就了威盛x86

被英特尔收购的Centaur，也曾是X86领域的“王者”

我有一颗“中国芯”——访威盛电子股份有限公司大陆区行政长徐涛

威盛中国芯:VIA芯片帝国沉浮录

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