工艺不变性能翻倍，这颗刚发布的国产芯片怎么做到的？

龙芯28nm CPU逾越16nm ARM CPU

芯片的机能首要在芯片的计划和芯片的制造，就计划这一块，首要靠IC计划公司，就制造这一块，则首要仰仗台积电这类晶圆厂。诚然，部门计划事变和制造团结的很细密，假如磨合的好的话可以威力倍增，好比英特尔用45nm工艺就可以把CPU主频做到2.5G以上，而海内ARM阵营IC计划公司把CPU做到2.5G以上则必要台积电7/10/12/16nm工艺共同。

因此，假如一家公司回收落伍工艺，CPU机能反而逾越了回收先辈工艺的CPU，那么，这足以声名这家回收落伍工艺的CPU公司，其具备较量强的CPU计划手段。就这一点来说，龙芯与海内ARM阵营的友商就形成了这种比拟。

以某ARM CPU来说，其IPC在已往5年里晋升相对有限，堪称英特尔挤牙膏：

2014—2015年的某款CPU（28nm）单核机能为11阁下（@2G），换算一下5.5/G；

之后的一款多查处事器CPU（28nm）的单核机能为12.4（@2G），换算一下6.2/G；

之后把工艺换成了16nm，出了一款多查处事器CPU，单核机能为13（@2.4G），换算一下5.4/G；

最近出了一款四核桌面芯片，2.6G主频下定点16.5，换算一下是6.3/G。假如主频满血到3.0Ghz，那么定点应该在19分阁下。

另一家ARM CPU，其回收16nm工艺的时辰，一款是买A57做SoC计划，尚有一款是买A72做SoC计划。即即是A72那一款，单审定点后果也在17至18阁下。

对比之下，回收28nm工艺的龙芯3A4000，单审定点18+（@1.8G），2G主频下可以到达20+。

之以是在主频落伍的环境下，龙芯还能在机能上反超，来源就是龙芯在微布局计划程度上具有较强的手段。CPU的机能，不能只看工艺和主频，微布局计划程度也很是要害，昔时英特尔P4处理赏罚器主频高达3G，但机能就是不可，并荣获“高频低能”的“美誉”。这两款ARM CPU机能略逊色于龙芯3A4000，首要就是其微布局逊色于龙芯计划的GS464V，因而导致其主频更高，但芯片机能略逊一筹。

龙芯延用28nm来源是囊中羞涩和成长筹划

不知为何，一些媒体由于龙芯回收28nm工艺就鄙夷龙芯技能不可，然而，这种概念是值得商讨的，上28nm工艺照旧7nm工艺，技能方面的身分偏少，钱方面的身分偏多，一些公司财大气粗，可能得到国度资源倾斜较多，天然有钱用台积电先辈工艺。而龙芯在体量上无法与大公司对比，在得到国度扶持方面也很是有限，在十二五之后，核高基等顶层计划重点扶持技能引进的X86和ARM CPU，技能引进企业得到了大力扶持。

因为国度断奶，龙芯只能在市场上摸爬滚打，依赖本身赚取的利润和投资人的注资过日子。直到2015年，终于实现自收自支，自负盈亏。在有国度队配景的几家CPU公司中，拿不到政策资金补贴，反而只能去拿横琴利禾博股权投资基金、鼎晖投资、中海投资、北工投资等单元的风投，海内唯独龙芯一家。

正是由于在资金上不宽裕，因而每一笔钱必需省开花，天然要一个钱打二十四个结，选择最具性价比的工艺。

其它，选择28nm工艺与龙芯的成长筹划也有很大相关，凭证龙芯的筹划，是一代晋升工艺，一代晋升CPU核，龙芯3A2000、3A4000都是晋升CPU核，3A3000和3A5000是晋升制造工艺，选择28nm这样较量成熟的工艺，有助于低落CPU核进级中不确定身分带来的风险，一旦发明题目，改造计划缺陷后从头流片的本钱也低。在GS464V颠末3A4000验证后，就可以直接进级工艺流片，这样就能低落3A5000研制的风险，晋升3A5000的研发进度。某种水平上，3A4000着实是3A5000的垫脚石，为3A5000的研制做验证。

瞻望龙芯3A5000

在龙芯3A4000的CPU核颠末实践验证后，龙芯3A5000流片也水到渠成。此前，回收12/16nm的龙芯3A5000的测试片已经完成流片，这足以声名回收先辈工艺流片对龙芯而言没有什么技能障碍，完全只是钱的题目，在昔时开始研发3A4000的时辰，龙芯财力有限，并且12/16nm工艺流片本钱很贵。跟着12/16nm工艺流片用度降落，以及龙芯这几年营收的增添，龙芯也有手段回收12/16nm工艺流片。参考龙芯3A2000到龙芯3A3000工艺进级的进度，龙芯3A5000的进度也会较量快。按照现场宣布的PPT，龙芯3A5000将在2020年中流片，最迟年底前就会有制品。

必需声名的是，3A4000的工艺是28nm，潜力很大，换12/16nm工艺晋升主频就能把单核机能晋升到25分——龙芯3A5000对内核小改后，换12/16nm工艺，机能有望到达25至27分，龙芯PPT里30分的筹划偏乐观。

其它，PPT上尚有一个点值得存眷，那就是龙芯7A2000桥片，龙芯7A1000桥片只是办理有无题目，一些接口都显得较量有汗青的厚重感，而7A2000桥片则举办了进级，并搭配龙芯3A/B5000于2020年下半年问世。

从龙芯的成长过程看，可以很清楚的看出一条CPU迭代演进和IPC晋升的轨迹。龙芯选择一代晋升微布局，一代晋升工艺，2012年早年的龙芯3A1000和龙芯3B1500，其IPC为3/G阁下（定点），2015年的3A2000是微布局进级，IPC为6.5/G，2016—2017年3A3000是小改微布局后进级工艺，IPC为7+/G，2019年的3A4000是微布局进级，IPC则到达了10+/G。

这种一步一个脚迹的成长轨迹，是海内那些宣称自主研发的ARM CPU所不具备的。那些技能引进的ARM CPU，第一款产物每每是横空出世，之后IPC多年晋升有限，这种征象与其宣称是完全自主研发、自主可控是存在必然进出的。一些ARM CPU回收先辈工艺后，在机能上反而被龙芯用老旧工艺反超，足以声名自主研发固然阶梯越发崎岖，但成长后劲更足。

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（编辑：湖南网）

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