真正100%自研处理器！龙芯3A6000评测：2.5GHz频率就与4GHz的10代酷睿互有胜负
一、前言：真正100%自研的新一代龙芯处理器
20年前，龙芯1号处理器面世，基于MIPS授权指令集。
2021年，龙芯中科发布了一款跨时代的产品，也就是龙芯3A5000处理器。
这款处理器采用了龙芯自主研发的LoongArch指令集，也就是龙架构，这也是中国历史上首个100%自研的芯片指令集，彻底摆脱了对国外厂商的依赖。
龙芯3A5000首次实现了从指令集、微构架到芯片设计的完全自研，是一款根红苗正的100%纯国产处理器。
不过在性能方面，龙芯3A5000与市面上主流的酷睿/锐龙处理器相比还有着非常明显的差距。
2023年8月，龙芯中科推出了龙芯3A6000处理器，这是龙芯第四代微架构的首款产品，基于12nm制程工艺制造，集成4个最新研发的高性能6发射64位LA664处理器核，核心频率2.5GHz，支持128位向量处理扩展指令（LSX）和256位高级向量处理扩展指令（LASX）。
与同样是12nm制程工艺、2.5GHz主频的龙芯3A5000相比，龙芯3A6000的单核性能提升了60%以上。
另外，龙芯3A6000处理器还加入了超线程技术，达到了4核心8线程，综合下来多核性能提升幅度超过了100%。
在性能上，这款处理器已经可以媲美Intel 10代酷睿和AMD Zen2处理器。
另外有一点不得不提，不同的芯片指令集在软件兼容性方面会存在一些问题，比如当年苹果从X86构架转向ARM的时候，导致MAC OS上大量的X86应用无法正常使用。
为了解决LoongArch指令集在软件兼容方面的问题，龙芯中科一方面与软件厂商合作，比如现在QQ、微信、WPS、钉钉、腾讯会议等大批常见的应用已经对LoongArch指令集做了适配。
另外一方面，龙芯团队利用二进制翻译技术，实现了LoongArch指令集对于MIPS、X86、ARM等主流构架的兼容，现在龙芯3A6000处理器就可以直接运行一些X86应用。
二、图赏：BGA整合于主板之上
龙芯3A6000处理器，LA664核心，采用的BGA封装直接焊接在主板上。
参与对比测试的还有Intel酷睿i3-10100F处理器和AMD锐龙3 3100处理器。
送测的龙芯主机配置为爱国者ES650电源、DDR4 3200MHz 8GBx2内存、大华C900 256GB SSD、铭影RX 580 8GB显卡。
致铭RX 580 8GB显卡。
拆掉CPU散热器。
三、SPEC CPU 2006与Stream测试：与i3-10100F互有胜负
1、SPEC CPU 2006
SPEC CPU 2006是一个大型的CPU性能测试项目，包含了12个整数性能测试项目，和17个浮点性能测试项目，每个子项目都单独评分，然后把各个子项的测试成绩进行几何平均得出总分。
SPEC CPU 2006的测试十分漫长，我们分别测试了几款处理器的单核与多核性能。
在SPEC CPU 2006浮点测试中，龙芯3A6000的单核分数为54.2，多核分数为142。
与上代的龙芯3A5000相比，单核与多核性能都实现了翻倍的提升。
与锐龙5 3100相比，龙芯3A6000在单核性能上有10%的差距，多核性能则有14%的差距，而锐龙5 3100的频率比龙芯3A6000高出了56%，就IPC性能（同样核心数、相同频率下的性能）而言，龙芯3A6000要更强一些。
酷睿i3-10100F的成绩有点意外，虽然核心频率高达4.0GHz，比龙芯3A6000高了60%，但其单核分数竟然比起龙芯还差了5%，多核性能也只强了6%。
在SPEC CPU 2006整数测试中，龙芯3A6000的单核分数为54.2，多核分数为142，对比龙芯3A5000分别大幅提升了76%、83%。
单核性能已经与锐龙5 3100、酷睿i3-10100F不相上下，多核性能差距也不大。
2、Stream测试
Stream是业界主流的内存带宽测试程序，、对CPU的计算能力要求很小，对CPU内存带宽压力很大。随着处理器核心数量的增大，而内存带宽并没有随之成线性增长，因此内存带宽对提升多核心的处理能力就越发重要。
虽然我们使用的是DDR4 3200MHz内存，但i3-10100F最高只能运行在2666MHz频率上，其多线程内存访问速度反而还不如龙芯3A6000，不过龙芯3A在单线程访问速度方面比起i3-10100F来还有比较大的差距。
四、UnixBench整机系统综合性能测试
UnixBench主要是测试一台电脑处理日常事务的效率，包括文本处理、浮点函数、文件读写、进程创建、管道通信、脚本执行等等。也就是说UnixBench并非只是单纯的CPU测试，而是测试系统的整机综合性能。
以下是龙芯3A6000的测试截图：
单核成绩2429分。
多核成绩为8824分。
首先与上代的龙芯3A5000对比，同样的2.5GHz频率，龙芯3A6000的单核性能提升幅度高达40%，在加入了超线程之后，多核性能提升幅度高达72%。
与i3-10010F相比，由于后者频率高达4.0GHz，多核性能较龙芯3A6000强了8%左右，单核性能则强了3%。要知道他们之间的频率可是相差了足足1.5GHz，由此可见龙芯3A6000的IPC性能并不弱于十代酷睿，甚至还要强上不少。
锐龙3 3100的情况与i3-10100F类似，其单核性能比龙芯3A6000强了3%，多核性能强了18%左右，考虑到它的频率高了1.4GHz，在IPC性能方面，依旧是龙芯3A6000要更强一些。
四、在线视频体验：4K30FPS零掉帧、4K60FPS轻微掉帧
1920*1080分辨率，视频帧率30FPS，码率5127Kbps，播放8501帧，CPU占用率5~10%，掉帧为0。
3840*2160分辨率，视频帧率30FPS，码率17019Kbps，播放33844帧，CPU占用率10%左右，0掉帧。
更换一个4K60FPS的视频，码率17074播放市场1000秒共59421帧，掉了17帧，CPU占用在10~20%之间跳动。
平均就是每60秒会掉一帧，也就是一分钟里面有59秒能够稳定60帧，剩下1秒掉到59帧，这个掉帧不会影响观影体验。
五、总结：IPC性能可以媲美13代酷睿 龙架构生态完善离不开大家的支持
在性能上，龙芯3A6000处理器相比上代的龙芯3A5000进步非常明显，实测单核性能提升60%以上，多核性能差不多有100%的提升，基本符合官方宣传的媲美Intel十代酷睿和AMD Zen2处理器。
在多项单线程性能测试中，龙芯3A6000处理器仅凭2.5GHz的频率就战胜了4.0GHz主频的i3-10100F处理器，多核性能的差距也在个位数。
这表明在IPC性能方面，龙芯3A6000处理器超出了i3-10100F至少30%以上，差不多可以媲美13代酷睿处理器。
在龙芯3A6000之后，明年还将会有8核心的3B6000、16核心的3C6000和32核心的3D6000，随着核心数的增加，他们在性能上将会更加靠近Intel主流的13代酷睿处理器产品。
在日常体验方面，龙芯3A6000处理器可以流畅播放1080P30帧、4K30帧高码率视频，在播放4K60帧视频时，也能做到极少掉帧，同时CPU占用率仅有10%左右，可以放心进行多任务处理。
至于不足之处，就是软件的兼容性了。虽然通过二进制翻译能让龙芯3A6000处理器运行一些其他指令集的软件，但是在效率和流畅度方面，和原生适配LoongArch指令集的应用比起来还是差了一些。
但随着龙芯处理器用户群逐步扩大，相信LoongArch软件生态会越来越完善，这也将形成未来会有更多用户购买龙芯产品这样一个良性循环。
