龙芯2K3000/3B6000M一出,天下孰与争锋?

龙芯中科在2025年6月26日发布了几款新型号的CPU。其中,3C6000是服务器CPU,在技术上是对3A6000的延续。2K3000和3B6000M是低功耗CPU,主要用于工控和笔记本。

3A6000、3C6000、2K3000(3B6000M)被龙芯合称为“三剑客”。笔者最感兴趣的是2K3000和3B6000M这两款使用了全新处理器核,并集成了龙芯第二代GPU的产品。

2K3000和3B6000M的微架构设计完全相同,不过2K3000面向工业控制,芯片的品质更高,能以更低的电压和功耗稳定运行。3B6000M是面向商业应用,主打笔记本电脑和袖珍主机,功耗相对要高一些。

从性能上看,2K3000/3B6000M并不是龙芯最好的产品。2K3000/3B6000M使用的处理器核是龙芯LA364(三发射64位),这是龙芯为低功耗场景设计的处理器核。龙芯当前的高性能CPU产品是使用的LA664(六发射64位)处理器核,同频率性能是LA364的1.6倍左右。龙芯最新的LA864(八发射64位)处理器核同频率性能又是LA664的1.3倍以上。

因此,2K3000/3B6000M当前是龙芯的“二流”产品。但讲综合素质,龙芯2K3000/3B6000M在所有国产CPU中都是性价最高的产品。性能可与其它国产CPU厂商的“一流”产品打平,甚至对某些型号能战而胜之。

如果限制“一流”对“一流”,“二流”对“二流”的话,龙芯3A6000、3C6000等对标的是Intel的酷睿桌面及至强服务器CPU,2K3000/3B6000M的对手就是Intel的N系列低功耗产品。

但是呢,在与国外对手竞争之前,可以先用其它的国产CPU掂量一下2K3000/3B6000M的成色。如果连与国内同行相比都没有竞争优势,那么也就不必与Intel/AMD照面了。

一、CPU性能:

2K3000/3B6000M在2.5GHz时,SPEC CPU 2006测试单核超过30分,单核性能只是龙芯3A5000的水平。3A5000原本是到不了30分的,因为那时LoongArch架构刚刚诞生,操作系统及编译器还谈不上优化。几年过去了,在龙芯和国际、国内开源社区的共同努力下,软件优化水平逐渐接近ARM,因此3A5000(境内12/14nm工艺)的性能得以释放,当前可发挥的单核性能已经超过鲲鹏920(境外7nm工艺)。

同样,龙芯3A6000(境内12nm工艺)的单核性能,也超过了华为麒麟x90(境内7nm或5nm等效工艺)性能最高的核心。参考麒麟9020的测试成绩,如果使用SPEC CPU 2017(GCC)测试,x90最大核心的单核(定点)成绩应为4.67左右,而龙芯3A6000是5.12。当然实际差距很小,仅10%左右。如果两者软件优化水平不同,就说不上谁胜谁败。

另外,华为最近推出的新款CPU麒麟x90是2个大核、4个中核、4个小核的设计,其中小核以SPEC CPU 2017(GCC)测试单核(定点)应该是1.5分左右(参考麒麟9020)。龙芯2K3000/3B6000M在2.5GHz时做相同的测试应为3.5分左右。龙芯2K3000/3B6000M的单核性能弱于麒麟x90的大核,但远超麒麟x90的小核,它们的全CPU并行性能也应该是比较接近的。

龙芯2K3000/3B6000M、3A5000的单核性能,与鲲鹏920、海光3350/3450、兆芯KX-7000、飞腾D3000都是同一水平。虽然只有龙芯3A6000的65%左右,但因为2K3000/3B6000M有8个核心,所以并行性能与4核8线程的3A6000相当,也与前述的几款8核CPU差不多。

二、CPU功耗:

需要先说明一下,龙芯的TDP和Intel的TDP是不同的标准。

龙芯的TDP是TDP Max,也就是CPU在最高频率,温度控制在70~85摄氏度时,所有核心以及所有运算单元(包括向量、AI、加解密、GPU、VPU等)都满负载时的最大功耗。

龙芯2K3000/3B6000M的CPU数据手册还没有公开,下图是龙芯3A6000系列的TDP信息

龙芯3A6000HV的TDP Max高达80W,但如果集成的向量和加解密单元无负载或低负载时,实测CPU最大功耗只有35W左右,大约是TDP Max的44%。

而Intel的TDP是CPU以基准频率(无睿频)运行,且只有基础单元(不含向量、AI、加解密、GPU、VPU等)满负载时CPU的最大功耗。因此TDP 45W的Intel CPU,实际的最大功耗有可能超过100W。

其实无论是Intel的CPU还是龙芯的CPU,想达到最大功耗都不容易,基本上只有运行专门的测试程序时能惊鸿一瞥。

目前龙芯2K3000/3B6000M的CPU数据手册还没有公开,不知道确切的功耗数据。但已知集成的单元比3A6000多了GPU、VPU(视频编解码)、SPU(可编程密码计算)、AI运算单元。当除基础单元之外的其它单元都是无负载或低负载时,CPU最大功耗与TDP Max的比例应该比3A6000还低。因为处理单元的类型增加,想让2K3000/3B6000M达到TDP Max的条件就变得非常苛刻!

整机厂商的宣传页上写了8核版3B6000M@2.0GHz时的TDP(Max)为35W,若按35%的比例计算,则在通常情况下的最大功耗为12.25W。如果是频率为2.5GHz的版本,当电压不变,最大功耗就是15.3W,或者TDP Max为44W。

2K3000/3B6000M支持动态调压调频,在CPU低负载时功耗可降至1W以下

无论最低功耗还是最大功耗,2K3000/3B6000M与其它同性能的国产CPU相比,都是有极大优势的。海光3350/3450、兆芯KX-7000的TDP Max都在百瓦以上,低负载时就已经相当于2K3000/3B6000M常规满负载的功耗。因此海光3350/3450、兆芯KX-7000、飞腾D3000的笔记本版本为了降低功耗就只能随着负载升高而降低频率,当把这些CPU用于常规的商务笔记本时,实际能达到的性能只能将将超过2K3000/3B6000M的一半。

三、GPU性能:

龙芯2K3000/3B6000M中集成了龙芯自主研发的第二代GPU。龙芯的第一代GPU只能满足普通的桌面、窗口、视频,以及简单三维场景的显示,第二代GPU就具有现代GPU的特征了。

龙芯第二代GPU的代号是LG200,集成了GPU、VPU、AI单元。

GPU:支持OpenGL3.3(驱动完善后可支持OpenGL4.0和Vulkan1.1)、OpenCL1.1(驱动完善后可支持OpenCL3.0)。集成于2K3000/3B6000M的GPU像素填充率为4Gpixel/s、纹理填充率为8Gtexel/s,单精度浮点算力为256GFlops,整体性能约AMD RX550的1/4。后续将推出的独立显卡9A1000则与RX550性能相当。

  VPU:支持多种类型多种规格的视频解码和编码。解码格式支持
HEVC/H264/VP8/VP7/AV1/MPEG4/JPEG。 编码格式支持HEVC/H264/JPEG。 最高解码帧率4K60FPS。

  AI单元:集成版的AI运算能力是接近8TOPS。作为参考,Apple M4 的AI运算能力是38TOPS,华为x90则有40TOPS。2K3000/3B6000M集成的AI算力大约是它的1/5,虽然AI性能差距挺大,但运行大多数的AI推理应用是没有问题的,实在不行还能用CPU性能作为补充嘛。后续将推出的独立显卡9A1000的AI算力则为32TOPS。

  2K3000/3B6000M集成的GPU的性能不高,但已经能满足大多数桌面应用的需求。关键是CPU集成了性能和功能可用的GPU,大多数情况下就能省下一块独显的钱。

  其它国产桌面CPU中,只有华为和兆芯集成了GPU,华为的GPU没找到可对比的信息,但应该比龙芯的强。兆芯的GPU来自VIA/S3的技术,虽然有所升级,但实际与2K3000/3B6000M集成的GPU性能差不多,但没有AI运算单元。

四、性价比:

  相对于Intel和AMD的同性能产品,2K3000/3B6000M的性价比还是差了一些。但是如果是与性能相当的国产CPU相比,那么2K3000/3B6000M的性价比就鹤立鸡群了。

  在2K3000/3B6000M发布当天,抢鲜发布的开发板标价为999元,NUC(袖珍主机)标价为1999元。随着时间推移,价格会持续降低,也许一个二个月之后就能降到和Intel和AMD的同性能产品差不多的价位。

  而同等性能的兆芯KX-7000,已经发布了一年多了,(台式机)主板+CPU的价格还在2700元左右。飞腾D3000(台式机)主板+CPU最低也要2000左右。

  有消息称基于2K3000/3B6000M的笔记本电脑最低出厂价可至2000元。由于2K3000/3B6000M本身就是低功耗设计,在笔记本上也能全性能发挥。与基于海光3350/3450、兆芯KX-7000、飞腾D3000等CPU的笔记本相比,性能接近它们的两倍,且电池供电的持续工作时长可能也有两倍左右。

  在性能与功耗方面能与2K3000/3B6000M相比的基于国产CPU的笔记本电脑,大概只有基于华为麒麟x90的产品,但是两者价格方面的差距太大。并且鸿蒙OS桌面版实际可用的软件生态也远不如UOS等系统,实用价值有所欠缺。

五、软件生态:

  对于龙芯软件生态认知,“很差”的结论只适用于5年之前。经过国内和部分国外软件厂商,以及开源社区的努力,龙芯的软件生态今非昔比。

  我国自2013年规划和试点党政办公的国产化替代,2019年正式实施“信息技术应用创新产业”计划,本质都是以国产软件和硬件替代进口产品。之后明确提出了分步走的“2+8+N”规划,“2”是指党、政办公,“8”是指金融、电信、电力、石油、交通、航空航天、教育、医疗这八大重点行业。“N”是指其它行业和社会企业。

  截至2024年底,党政办公领域已经有80%的单位已经完成或正在进行国产替代。我国用于党政办公的计算机据粗略统计约有3000万台,目前已经完成国产替代的约为1000万台。龙芯作为国产替代的重要组成部分,龙芯的软件生态已经全面覆盖了党政办公的所有应用场景。对于八大重点行业的专业应用,龙芯的软件生态也已经实现了部分覆盖。在国产操作系统平台上,龙芯LoongArch软件生态与其它指令集架构没有明显差距。

  有人说很多单位买国产电脑只是为了应付检查,没有真正使用。或者说很多办公专用的硬件和软件根本没法用。这些情况是存在的,但是不可能长期存在。从2019年到现在已经6年了,各种问题都已经收敛。对于这两种情况,可以进行一次简单的思维实验:

  1、为什么要应付检查?因为不按规定使用国产电脑就会受处罚!摆在明面上的事情,哪一个部门能长期瞒天过海呢?

  2、如果办公专用的硬件和软件不能用,那么就不能办公。哪个软件或硬件供应商能让政府客户长期无法办公呢?

  国产的UOS系统、银河麒麟系统,都是以Linux为基础进行了大幅度的增强。增强的方面主要是硬件兼容性、操作体验,以及更加丰富的应用软件。即使不包括各行业及单位小范围使用的定制软件,它们的软件商店中可直接安装的软件也有数万款。几年以来,从通用型的办公,到专业化的CAD设计、工业控制等,兼容了国产操作系统和龙芯的LoongArch指令集架构的软件已经数不胜数。

  大多数用户日常使用的软件和硬件,都是党政以及八大重点行业的真子集。因此,龙芯软件生态实际上已经能满足大多数用户的需求。而且通过龙芯自创的二进制翻译技术,可以在龙芯电脑上运行部分Windows软件作为补充,包括Photoshop等专业软件和大部分游戏软件。

  在软件能满足需求的前提下,性能和性价比就是最重要的竞争力。在高性能工控和低功耗桌面电脑这两个领域,龙芯2K3000/3B6000M的性价比优势是其它国产CPU无可比拟的。只有Intel/AMD才是龙芯真正的对手,只有Intel/AMD才是龙芯要挑战的对象。

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更新时间:2025-06-30

标签:数码   天下   性能   功耗   麒麟   软件   负载   华为   单元   产品   生态   频率

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