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核的服務器處理器——S1000的SPEC CPU 2006 Int性能測試數據，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，結果顯示S1000性能大約與AMD和英特爾CPU相當，同時也達到了7nm制程的華為鯤鵬920性能的85%。

在經過了數個月時間的優化之后，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于S1000的最新測試數據，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處理器的一些細節參數：

作為一款針對服務器應用設計的處理器，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內核，主頻原為2GHz，現在已經升級到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核和四個512 KB 的 L3 緩存塊。每個內核都包含自己的 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個內核共享。

SoC的外圍是 I/O 控制器。左右兩側容納了五個 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，熱設計功耗125W。

華為鯤鵬920則采用了7nm工藝，自主研發的TaiShan v110架構，也是48核心，主頻2.6GHz，三級緩存48MB，熱設計功耗最高達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性能領先42.7%。

Stream：

Stream和CoreMark一樣，都是綜合基準測試應用程序，Stream注重內存帶寬。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：

評估解決應用問題的表現時，Geekbench 5基準測試經常被使用，其主要目的是評估設備在各種不同的任務下的性能表現，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，但由于核心數量多了28個核心，使得其多核性能得分大幅領先于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%，”俄羅斯芯片開發人員評論道。

Spec CPU 2017

Spec CPU 2017是一組密集計算的測試任務，其結果主要取決于CPU和整個內存層次結構（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計算中的性能，如數據壓縮、加密、模擬和其他算法。第二個測量科學計算、建模、圖形工作等方面的性能。

對于貝加爾S1000的測試結果，貝加爾開發人員沒有單獨評論。可以看到，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、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在制程上更具優勢。但在整體的性能表現上貝加爾S1000憑借核心數量上的優勢，在很多場景下的測試成績優于Intel Xeon Gold 6230。但是相比同樣核心數量的華為鯤鵬920，僅在Linpack測試當中領先，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在經過數個月的優化之后，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據中，貝加爾S1000在Geekbench 5多核測試得分為14246分，與Ryzen 7 5900X相當。而最新的GeekBench 5多核測試得分已經提升到了16511分，相比之前已經提升了15.9%。

需要指出的是，由于此前美國商務部已經對俄羅斯進行了制裁，禁運了包括半導體、計算機、電信、信息安全設備、激光器和傳感器等技術及產品。此后，歐盟、中國臺灣等地區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芯片設計企業的代工服務。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、航天和工業領域產品。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，除凍結其資產外，英國企業對其提供技術服務也將受到嚴格管制。此舉意味著俄羅斯芯片設計企業或將無法使用Arm的IP來設計處理器。

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

在芯片設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展本土半導體制造業，計劃到2030年將投資約3.19兆盧布（約384.3億美元），希望在2022年底前量產國產化的90nm制程，2030年底量產國產化的28nm制程。但是，美國及其盟國的聯合制裁之下，要實現這一目標恐怕是非常困難。

編輯：芯智訊-浪客劍