靠譜!龍芯3A6000處理器套裝測評,體驗遠超預期

2023年11月28日,龍芯中科在北京國家會議中心舉辦了盛大的發佈會,會上發佈了一系列龍芯產品,其中就包括了採用完全自主研發LoongArch指令集和龍芯第四代微架構的龍芯3A6000處理器。同時,知名主板廠商華碩也在會上發佈了旗下第一款龍芯主板XC-LS3A6M。相信很多朋友都非常關心國產自研處理器的實際表現到底如何,那麼本次測試我們將給大家帶來詳細的解答。

龍芯3A6000+華碩XC-LS3A6M主板規格介紹

龍芯3A6000採用了自主研發的LoongArch指令集,和我們平常接觸最多的X86指令集是並列關係,而且不能直接兼容,如果要在LoongArch平臺上運行X86應用程序,需要通過二進制轉譯。當然,正是因爲LoongArch指令集以及處理器重要IP都是完全自主研發的緣故,也就不用擔心授權的限制,同時龍芯中科還將CPU核IP逐漸免費開放授權給業界使用,目前首批與龍芯中科簽訂CPU核IP授權協議的企業已經達到10家。

芯片微架構部分,龍芯3A6000採用了最新的LA664。作爲龍芯第四代微架構,LA664的規格已經完全不輸當前主流的X86處理器,它的發射寬度達到了6,ROB項數達到256,定點物理寄存器和向量物理寄存器的數量也高達192個,Load與Store隊列項數分別爲80和64,也都達到了當前X86主流處理器的水平。表格中我們還列出了Skylake S與Zen3微架構的部分規格,可以看到LA664微架構的IPC設計確實是具有超前性的。當然,這裏只是部分規格的對比,而影響處理器微架構IPC的因素並不只有這些規格,因此僅作參考。

核心配置部分,龍芯3A6000支持SMT2技術,具備4核8線程;製程工藝部分,龍芯3A6000使用了12nm工藝,核心頻率從2GHz到2.5GHz自動調整,滿載的情況下可以實現全核心2.5GHz加速頻率。當然,這並不是它的極限頻率,通過主板BIOS超頻它還可以在更高的頻率下運行,後面我們也會進行更詳細的超頻測試。TDP方面,龍芯3A6000官方標稱的典型功耗爲38W,供電要求不高,同時普通風冷即可搞定散熱,所以配套的散熱器也比較小巧。

緩存部分,可以看到它其實相比現有主流處理器也毫不遜色,特別是三級緩存更是高達16M。內存部分,它支持JEDEC標準雙通道DDR4 3200,注意不是XMP標準,如果使用XMP標準的DDR4 3200,在龍芯3A6000平臺上只會以SPD內保存的最高JEDEC標準頻率運行。因此,我們測試使用的也是一對JEDEC標準的威剛DDR4 3200內存。

龍芯3A6000處理器採用了FCBGA 1190封裝,是直接焊接在主板上的,而它對於所有設備的連接都要通過主板上的7A2000顯卡來完成,處理器與顯卡之間則通過HyperTransport 3.0總線來傳輸信號——沒錯,就是DIY資深玩家非常熟悉的那個HT總線。此外,7A2000顯卡不但內置了各種I/O控制器,還內置了龍芯中科自研的集顯,並自帶了2GB DDR4顯存。

那麼說到主板,本次與龍芯3A6000整合的主板是來自上海華碩定製的XC-LS3A6M,它板載7A2000顯卡,配備DrMOS供電,提供兩條DDR4內存插槽,支持雙通道DDR4 3200(最高64GB),擁有一條PCIe ×16(×8通道)插槽、一條PCIe ×8插槽和一條PCIe ×4插槽,全都支持PCIe 3.0標準。存儲部分,板載了M.2插槽和4個SATA接口,主板還提供了雙千兆有線網卡,COM口、VGA+HDMI視頻輸出、前置Type-C擴展等實用接口,完全能夠滿足日常辦公娛樂需求。

特別值得一提的是,華碩XC-LS3A6M的BIOS中還提供了超頻的“狂暴模式”,最高可以將龍芯3A6000解鎖到3GHz的頻率。當然,要超到這樣的頻率也需要更加極致的散熱方案。易用性方面,華碩XC-LS3A6M還板載了DEBUG燈和物理網絡開關、配備多重硬件防護,這些都是華碩主板的常備功能,也是非常成熟的技術了。

接下來就讓我們看看龍芯3A6000平臺實測的情況。

實戰測試:性能超乎預期,日常應用毫無壓力

測試平臺

處理器:龍芯3A6000

Intel酷睿i3 10100F

Intel酷睿i5 12400

AMD銳龍5 3400G

主板:華碩XC-LS3A6M

ROG STRIX B460-G GAMING

華碩TX GAMING B760M WIFI D4

ROG STRIX B450-I GAMING

內存:威剛萬紫千紅DDR4 3200 8GB×2

顯卡:華碩DUAL- RX580-8G

硬盤:閃迪至尊高速Ultra 1TB SATA

電源:ROG雷神THOR 1200W

操作系統:Windows 11專業版23H2

UOS AMD64 V1060

UOS LoongArch64 V1060

Loongnix 20.5

我們知道,龍芯3A6000採用了自主研發的LoongArch指令集,因此不能直接運行Windows操作系統,所以龍芯平臺的測試都在UOS LoongArch版和Loongnix操作系統上完成。此外,我們也選擇了一些常見的X86處理器來進行對比,其中的酷睿i5 12400手動關閉兩個核心保持4核8線程的規格進行測試。

基準性能測試

在發佈會上,龍芯中科展示了龍芯3A6000與酷睿i3 10100的部分測試數據對比,這裏我們另外補充了一些項目的測試數據供大家參考,雖然使用的是酷睿i3 10100F,但它和酷睿i3 10100相比只是沒有核顯,處理器部分是完全相同的。

從測試數據來看,在UnixBench中,龍芯3A6000單線程得分2112,多線程得分8988,分別大約相當於酷睿i3 10100F的75%和83%,不過我們知道酷睿i3 10100F的單核頻率是4.3GHz,全核頻率也高達4.1GHz,都是遠高於龍芯3A6000的,因此IPC方面龍芯3A6000未必有劣勢。

7Zip的壓縮解壓測試中,可以看到龍芯3A6000相比酷睿i3 10100F,單線程差距要比多線程差距稍大,其中壓縮性能的差距又小於解壓縮性能的差距。然後是Coremark,這個軟件考查的是單線程性能。2.5GHz的龍芯3A6000大概是4.3GHz酷睿i3 10100F得分的64%。最後是FFmpeg的轉碼測試,我們將一個45.5 GB的YUV格式的視頻轉碼爲MP4格式,此測試中龍芯3A6000要比酷睿i3 10100F多用40%的時間。

從這幾個基準測試項目來看,龍芯3A6000的性能表現與官方數據比較相符,總的來說龍芯3A6000還是達到了性能預期,比想象中的還是要好不少,雖然絕對性能相對酷睿i3 10100F有差距,但畢竟後者的頻率已經超過了4GHz,比龍芯3A6000的2.5GHz高出太多。

那麼如果對比的處理器都保持全核2.5GHz的工作頻率,測試結果又是如何呢?我們將酷睿i3 10100F、銳龍5 3400G以及酷睿i5 12400都手動設置爲全核2.5GHz與龍芯3A6000進行對比,結果令人十分驚喜。從表中可以看到,同爲全核2.5GHz的情況下,龍芯3A6000所有的測試成績都明顯超越了酷睿i3 10100F,其中UnixBench單線程領先幅度甚至高達24%,多線程更是領先36%,7zip的單線程與多線程總分也分別領先了20%和28%之多,相對銳龍5 3400G的領先幅度甚至更大,和酷睿i5 12400(4C8T)也打了個有來有回。由此可見,在2.5GHz頻率下,龍芯3A6000的IPC已經完全趕上了主流處理器的水準,相對較早的X86處理器優勢還很明顯。

我們還額外對比了龍芯3A6000使用UOS系統和Loongnix系統的性能差異,從測試結果來看,Loongnix系統下龍芯3A6000的各項測試成績表現都更好一些,畢竟是自家的系統,優化方面也許更加到位一些。

基準測試之後,讓我們再來看看實際應用的體驗情況。

辦公應用實際體驗

統信UOS和龍芯Loongnix都帶有圖形化GUI界面,常規的操作邏輯和大家平時用Windows差不多。從個人體驗上來看,統信UOS對新手更友好一些,更符合大家的日常習慣,而Loongnix則更加“極客”一些,有些操作會繁瑣一點。它們都自帶了應用程序商店,從數量來看都非常豐富,常用的辦公娛樂上網軟件都有,直接點下載安裝即可。

LinuxQQ使用的是重構後用Electron框架實現多端合一的UI,界面清爽,用起來也比較流暢。使用體驗和Windows版沒有什麼區別。微信相對體驗差一些,畢竟這是一個通過Wine使用的Windows版,版本較低,很多功能都沒有,明顯開發進度不及QQ。

騰訊會議有原生版應用,從功能來看視頻、投屏和錄屏都很OK,用起來也很流暢,對於有網絡會議、上網課之類的用戶來說完全可以滿足需求。

辦公軟件部分,有 WPS的龍芯版,雖然版本晚於Windows版,但基本功能用起來是沒有什麼問題的。我們還特意分別打開了一個40萬字的Word文檔、一個200MB的Excel文件和一個160頁的PPT,龍芯3A6000都表現得很流暢,標籤切換、縮放、拖動等操作都沒有卡頓。

網頁瀏覽部分,相比之下感覺龍芯瀏覽器比UOS的更好用一點,速度更快一些。在瀏覽器中看B站4K視頻比較流暢,處理器佔用率也不算太高,完全可以接受。

此外我們還體驗了GIMP圖像處理器工具、百度網盤(原生版)、釘釘、OBS、SMPlayer和VLC播放器等常用的工具軟件,以及PyCharm、VS Code、中望CAD等生產力工具,龍芯3A6000的總體表現都是令人滿意的,軟件都可以正常運行,效率也比較OK。

最後,我們還模擬了一下日常辦公的實際情況:先打開十幾個不同的網頁,比如在B站看視頻;接下來打開音樂網站聽聽歌;再打開前面測試用的Word、Excel、PPT文件;再啓動GIMP編輯圖片。這種狀態下處理器佔用大概是40%多,內存佔用81%,此時切換各個應用窗口還是比較流暢的。這樣來看的話,龍芯3A6000滿足日常工作的性能需求是沒有什麼問題的,甚至比一些還在使用的4核8線程辦公機體驗更好。

遊戲應用體驗

對於一般消費者來講,遊戲應用顯然也是有需求的。原生支持龍芯的遊戲並不多,但跑在JAVA上的《我的世界》是可以原生支持龍芯的,畢竟龍芯有原生的JAVA JDK。從測試來看,龍芯3A6000的流暢度非常不錯,從截圖可以看到,定點測試場景中可以達到350fps左右,複雜場景的璃月地圖也有超過100fps。

那麼,如果不是原生支持龍芯的遊戲怎麼辦呢?龍芯提供了LAT二進制翻譯系統,包括翻譯X86的LATX和翻譯ARM的LATA,因此我們可以通過LATX來運行X86的遊戲,如果再加上Wine,就可以運行一些Windows下的X86遊戲了。

先來看看Linux下的X86遊戲。《死亡細胞》《羣星》《異星工廠》都是沒有問題的,流暢度也非常不錯。《雷神之錘4》可以運行,只是幀率不太穩定,高的地方超過80fps,低的地方不到20fps。《消逝的光芒》載入完會閃退,只有等LATX更新了。除了PC遊戲,Mednaffe、RetroArch和PPSSPP等模擬器也是可以正常運行的,這樣算起來遊戲就比較豐富了。

再看看LATX+Wine兼容Windows遊戲的情況。老版的《暗黑破壞神2》是可以運行的,只是開了小地圖有一定掉幀。《古墓麗影9》也可以正常運行,只不過幀率較低,平均只有25fps。《生化危機4》《生化危機:啓示錄2》都可以運行,但幀率也是較低,可能是Wine版本的問題。Windows版的Mame Plus街機模擬器運行起來就沒什麼問題了,流暢度是 OK的。

此外還有很多龍芯3A6000可以運行的遊戲,這裏就不一一體驗了,大家有興趣可以去看看愛好者整理的遊戲列表。總的來說,龍芯3A6000平臺遊戲是有的玩的,平時簡單娛樂一下是沒有問題的,優化方面可以期待未來慢慢加強。

功耗與超頻測試

功耗方面,我們分別搭配RX 580獨顯和集顯進行測試。從測試結果來看,在使用集顯的情況下,龍芯3A6000整個平臺運行FFmpeg轉碼功耗不到90W,比較符合預設的功耗水平。當然,搭配獨顯後整機功耗大幅提升,這也是因爲RX 580本身的待機功耗就比較高的原因,和龍芯3A6000無關。

華碩XC-LS3A6M可以對龍芯3A6000進行超頻,經過我們的嘗試,在電壓增加到1.2V的情況下,處理器可以穩定運行在2.8GHz頻率下,而且此時滿載最高溫度也不到60℃。超頻後龍芯3A6000的性能進一步提升了10%~12%,比較符合頻率的增長幅度。如此看來,如果下一代龍芯處理器可以將頻率進一步提升,那麼性能也會有着線性的增長規律。

總結:國產自研處理器加速趕超,未來可期!

最後簡單總結一下。從基準測試來看,在默認頻率設置下,龍芯3A6000性能達到了設計預期,比較符合官方給出的數據,雖然相對酷睿i3 10100F有一定的性能差距,但這主要是因爲後者的工作頻率遠高於龍芯3A6000的緣故。而同頻測試的結果已經證明龍芯3A6000的IPC實際上已經大幅度超越了2.5GHz下的酷睿i3 10100F、銳龍5 3400G,甚至能和酷睿i5 12400(4C8T模式)打個有來有回,可見龍芯3A6000的LA664架構在IPC方面已經趕上了主流X86處理器的水準。如果未來進一步升級製造工藝,提升工作頻率,那麼龍芯趕超主流X86處理器的腳步必將大幅加快。當然,由於多方面的原因,未來較長時間內龍芯可能都要以提升IPC爲主要設計方向,製造工藝方面並不會把步子邁得太大,從而繞開來自制造工藝方面的封鎖。

從實際體驗來看,龍芯3A6000現有的應用生態環境是可以滿足日常辦公生產力和輕度娛樂需求的,在同時進行辦公多任務的時候龍芯3A6000表現出來的流暢度令人驚喜,體驗甚至明顯好於現有的一些4核8線程處理器Windows主機,遊戲方面的支持度也在不斷優化提升,LATX+Wine的兼容性、效率也會不斷升級,未來的體驗也會更好。目前電商平臺可以輕鬆買到龍芯3A6000的板U套裝和整機,價格也比較合理,這也從側面證明了龍芯3A6000的實用性已經達到相當可靠的水準了。

從更高的層面來看,龍芯中科自研處理器指令集和架構突破了來自國外的封鎖,打破了在國外架構授權、IP授權以及專利授權控制下成長的桎梏,並且使用了境內可控的製造工藝,建立了全面使用國產設備的芯片封裝測試廠,與國內EDA軟件企業也進行了深入的合作,更是將龍芯架構IP逐步免費開放打造更強大的生態圈,由此也凸顯了龍芯未雨綢繆、居安思危的長遠眼光。

總而言之,龍芯3A6000的出現,意味着國產自研處理器已經正式進入反擊趕超的階段,而龍芯能有今天的成就,與它腳踏實地、自強不息的精神不無關係,而我們也相信龍芯能夠在未來成爲國產自研芯片中的中流砥柱。

更多遊戲資訊請關註:電玩幫遊戲資訊專區

電玩幫圖文攻略 www.vgover.com