龙芯3A3000 CPU深入实测！等同2013年低功耗赛扬
国产自主技术的重要性，如今体现得越来越明显，尤其是在高性能半导体领域，我国正在全力奋起直追，面临的困难和挑战很多，取得的成果也不少，一方面需要继续加大马力，另一方面也需要予以肯定和支持。
在高性能cpu处理器领域，intel、amd是我们最熟悉的两个名字，还有企业级的ibm。我国也在不断投入，相关企业并不少，但由于高性能cpu的特殊性，门槛极高，目前只能采取引入授权再发展的方式，而性能距离世界*水平还有极大的差距，只能一步一步缩小。
龙芯是起步较早的国产cpu之一，而且早就已经完全独立自主研发和经营，不拿国家一分钱资助。龙芯走的不是我们日常熟悉的x86指令集，而是mips指令集体系，所以更多应用在一些特殊行业领域，消费级市场上也有但不多见，还处在生态建设的初级阶段。
目前，龙芯已经发展出了多个龙芯产品家族，其中针对桌面市场的最新产品是龙芯3a3000。
想必大家一定很想知道它的性能到底如何吧？之前也陆续见过一些官方非官方的性能数据，但都很零散。最近，有龙芯爱好者对龙芯3a3000做了一次全面的实际性能测试，并发表在龙芯社区，这里节选一部分来看看(略有修改)。
据介绍，这套测试平台是去年9月份龙芯俱乐部搞龙芯3a主板团购时买的，自行搭建，测试工具为phronix-test-suite，尽可能理性、中立、客观、全面，不吹不黑，不夸大成绩，也不回避问题。
龙芯3a3000主板照片，风扇下面是龙芯的cpu。另外两块散热片下面分别是南桥和北桥。
拆下风扇后的龙芯3a3000近照。ls3a3000d-lp的编号代表这是一个低功耗版本的龙芯3a3000。
开机后bios：可以看到cpu的主频是1400mhz，一级指令缓存64kb，一级数据缓存64kb，二级缓存4mb。
主板上的国产unilc（西安紫光国芯半导体）内存条。
龙芯3a3000规格表
龙芯3a3000频率最高1.5ghz，这里测试的是1.4ghz版本，因此最好性能应该比以下测试的再高出5％左右。
此外需要说明的是，龙芯3a3000笔记本里带的龙芯3a3000的主频被限制在了1.2ghz。
规格对比
性能测试基本环境
龙芯3a3000处理器性能测试
测试是在linux系统上进行的，很多测试内容都偏重cpu理论性能测试，跟大家熟悉的windows下cpu性能测试不同，具体原理就不赘述了，大家只要看看结果和对比就行了。
测试对比型号除了intel酷睿i5-7200u、赛扬j1900，还加入了同样国产的处理器、来自飞腾的ft-1500a、ft-2000+。
i5-7200u是intel第七代酷睿移动平台的低压低功耗版本，14nm工艺，双核心四线程，主频2.5-3.1ghz，集成核显hd 620，热设计功耗15w。
赛扬j1900则是一颗超低功耗的移动产品，隶属于bay trail家族，2013年就发布了，22nm工艺，四核心四线程，主频2.0-2.42ghz，集成核显hd graphics，热设计功耗10w。
作者的结论：
从纵向上看龙芯的发展，相比龙芯2f，龙芯3a3000的性能有了很大的进步。工艺上，从龙芯2f的90nm，提高到了龙芯3a3000处理器的28nm；主频从龙芯2f的800mhz提高到了1.5ghz。
在用户实际应用上，基本可以达到流畅使用的程度。与intel处理器相比，龙芯3a3000综合性能相当于intel赛扬j1900，单核性能相当于i5-7200u的30%~40%。
通过本文中所进行的34项测试，我们发现龙芯3a3000在性能不好的根源有以下几个：
同主频性能较弱
从同主频性能来看，龙芯3a3000已经超过了j1900,但只有intel i5-7200u的60%～70%。预计2019年流片的龙芯3a4000同主频性能至少有30%的性能提升——那样就能达到i5-7200u的80-90%。
主频太低
这是龙芯处理器让众多爱好者耿耿于怀的的一个难以回避的弱点。诚然，主频不代表所有性能，但主频太低是万万不行的。
j1900的同主频性能弱于龙芯3a3000,但由于它的主频可以到1.99ghz，并且还可以睿频到2.4ghz，在多项测试中一样超过了龙芯3a3000。
i5-7200u基础主频达到2.5ghz，睿频可以到3.1ghz。飞腾2000+主频可以到2.2ghz，而兆芯的kx-6000主频甚至可以到3.0ghz。
飞腾、兆芯处理器可能在同主频性能上弱于龙芯，但还是可以靠着较高的主频击败龙芯3a3000。
龙芯主频较低的原因之一是落后的工艺制程，目前还在使用28nm工艺，而intel、飞腾、兆芯等已经在使用14nm工艺。
根据龙芯的发展规划，到2020年龙芯将使用14nm工艺对了龙芯3c5000进行流片，主频能够达到2.5ghz。
系统软件优化不够
在测试中，我们发现的问题有三角函数等数学函数运算速度过慢，看起来部分硬件浮点运算的没有得到应用，而且龙芯缺少一个优化的数学函数库。在加密解密指令上，缺少aes硬件实现。
在测试中，我们发现使用debian操作系统、gcc7.3和1.4ghz的龙芯3a3000进行的各项测试基本优于使用loongnix操作系统、gcc4.9编译器和1.5ghz龙芯3a3000的组合。
我们认为编译器的优化对发挥龙芯的性能非常重要。
在测试中，我们也发现使用4.14的linux内核会比3.10的linux内核上有相当程度的性能提升，龙芯依然缺少优化的linux内核。
应用软件优化不够
由于mips架构缺少软件生态，各种应用软件缺少针对mips架构的优化。具体表现就是在很多软件有针对x86系统的汇编优化。
要建立龙芯的生态，发挥龙芯处理器的性能，相同级别的优化不可缺少。随着龙芯未来架构的优化、主频的提升，影响龙芯发展的瓶颈将不是处理器的性能，而是软件生态的建设，也就是系统软件优化以及应用软件优化。
其中，各种应用软件的优化将是提升龙芯用户体验的捷径。实际上，龙芯也已经意识到了这些问题，提出了要学习苹果“app by app, feature by feature, pixel by pixel”地进行优化。
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