兆芯開先KX5000處理器性能功耗能效測試報告（5640ES U5580對比）
額……老鐵們，我圖吧老撿垃圾的了，最近咱完成了兆芯KX5000系列處理器的的功耗與能效測試，本篇是測試報告。
前作：?兆芯A C4350AL處理器性能功耗能效測試報告
兆芯C處理器性能功耗能效測試報告（C4600）
完成這篇文章咱發(fā)現(xiàn)需要一個前置，不然沒法接著往下介紹，還好咱剛完成，可以給各位看下：
論兆芯的提升:從兆芯C到兆芯D（國產(chǎn)X86能自主設計架構(gòu)嗎？）??CV24757350
簡單來說兆芯的KX5000也就是兆芯D相比兆芯C只是參與了架構(gòu)設計這次的換架構(gòu)可以被認為是獨立完成的，集成度大幅提升北橋集顯進CPU只留南橋在外面而且從原生四核直接轉(zhuǎn)原生八核相當于把原先服務器才有的八核下放到PC了所以提升還是不小的。但由于是半成品因此量產(chǎn)后沒有大規(guī)模鋪貨，因此現(xiàn)在想買來機器測試還是比較麻煩的。KX5680現(xiàn)在直接買不到，剩下的也是比較難遇到整機要900以上直接不考慮，現(xiàn)在咱手里有300塊錢的聯(lián)想開先KX5640ES的板U和450塊錢的U5580上海兆芯ID的板U，都是費了點功夫甚至當了冤種花了比KX6000更高的大價錢弄來的：
原來魚上聯(lián)想開先KX5640ES的板U賣家打算賣350被咱用6640MA板U 280包郵的價格說服才答應300包郵賣，U5580的八核板U那個賣家甚至想賣咱580一塊，被咱硬砍下來的價格。咱理想中KX5000因為性能不如KX6000所以價格應該也是一樣隨著性能變化，但是顯然這個賣家并不愿意按同樣的性價比用咱推定的價格賣。所以咱也沒啥辦法，好在賣咱的板子本身都沒啥問題，兆芯本身的質(zhì)量還算比較穩(wěn)定，目前咱手里的兆芯板子除了不包點亮到手就不亮的基本都能正常點亮使用。所以這個質(zhì)量咱是比較滿意的。圖吧嘛大伙都知道，日常撿垃圾的時候老年頭的主板顯卡尤其是礦卡之類的翻車的就多了。
所以簡單說下測試環(huán)境吧：
這次因為咱要測的兩個板子其中一臺已經(jīng)讓咱裝成機器用了很長時間，因此有兩個測試環(huán)境。
這個聯(lián)想兆芯主板是類似MATX實際上是品牌機異形的主板，和HP的268 285之類的也不是很通用，所以要么就配機箱要么就這么敞著用咱比較傾向于后者，KX5640四核的性能并不強，這東西收藏意義大于實用意義。
生產(chǎn)日期2017
搭配一個6W的ZX200 PCIe擴展芯片，功能類似南橋芯片組但是實際上只是通過PCIe3.0轉(zhuǎn)接SATA USB之類的低速接口，如果CPU完全SOC化直接集成這些功能就可以不用，比如kx6000
這次用的是福建晉華顆粒的DDR4 2666內(nèi)存,8G雙面45包郵。實測在支持2666頻率的KX6000上會黑屏，英特爾的機器會藍屏，但是在2400頻率的KX5000上沒事，可以實現(xiàn)完美加國產(chǎn)buff
至于固態(tài)用的是咱之前筆記本上拆下來的PM961，當時咱還上了散熱馬甲現(xiàn)在弄不下來了索性就直接這么用了
板子的型號是DZX20 NM-B401 ZZX200ML1 Rev0.3
板子使用聯(lián)想10PIN純12V電源接口，順帶說下，這個電源的定義非常像12VO，英特爾在強推12VO主板之前的很長時間品牌機就普遍使用純12V電源了。
KX-5640 ES版，現(xiàn)在KX5640在官網(wǎng)上找不到了，但是兆芯的舊官網(wǎng)能看到
不過點不開，只有八核能找到參數(shù)
可以看到舊官網(wǎng)除了5640外還有一個≤1.8G主頻的5580M，不過也沒有TDP
這5580M不考慮功耗說不好比6640MA性能好，再怎么說也是八核
至于散熱器的固定方法咱在前作提到過:非標準孔距主板散熱器安裝方法?CV24762459
散熱器的底部墊了鋁塊相當于自制CPU頂蓋，除了增高主要目的就是為了防散熱器壓碎CPU，畢竟散熱器的底還是形狀不太規(guī)則的，萬一把核心壓碎了就難受了，加一個鋁塊多一層導熱倒是會影響一部分散熱但是能保護核心不被壓碎才有機會長期進行測試
一般情況下的震動和移動散熱器不會導致散熱器離開CPU導致失去散熱就行，至于損失的導熱率可以用大一點的散熱器降低冷端溫度解決
電源依舊是航嘉HK280-72PP S0聯(lián)想10PIN單12V 180W 80銅，應該是SFX電源，總之是單路12V電源效率在線功率也小，比較完美的測試環(huán)境
至于KX5000四核的測試結(jié)果咱看來比較意外，同樣的電源條件下能效比相比兆芯C并沒有提高，應該是因為KX5640的四核是原生八核屏蔽。而且同樣是2.0G的最高頻率跑分卻提升并不大。相比C4701象棋提升10% CPUz提升不足3%提升很小。結(jié)合流水線長度從20縮減到15+三發(fā)射精簡為雙發(fā)射的已知信息來看比較正常，還有一種可能就是KX5000屬于是半成品因此設計并不完善。還有一個支持半成品的觀點就是內(nèi)存，雖然ES版CPU并不能支持AIDA64顯示的DDR4-2400頻率實際運行在單通道2133但即使是單通道DDR4 2133的帶寬也遠沒有達到，內(nèi)存控制器的極限很低：
還有根據(jù)曲線KX5640最佳能效-性能平衡頻率在1.8G 無論高于這個頻率還是低于都會降能效，這個水平甚至已經(jīng)不如C4701了，可能是由于物理設計并不完善（實際上五道口的架構(gòu)直到KX6000物理設計也并不是很完善，到KX6000G才達到比較完美的水平因此在16nm的前提下15W就能四核2.0-3.0G，而KX6640MA只能25W 2.2G-2.6G還不能長期睿頻也就是說長期只能在2.2G默頻，因此改進物理設計提升能效還是必要的），所以KX5000的宣傳與實際不符應該是在兆芯的主工程師離職的情況下倉促發(fā)布的半成品卻依然使用了完全版的參數(shù)導致的。回頭咱測完KX6000再反推一下吧。
主板有0.7W的待機功耗，整機烤機功耗最高只有40W（電源輸入），遠低于CPUz顯示的 56W TDP，推定電源輸出功率只有約30W，懷疑KX5640 CPU實際TDP應該在30W左右。
然后接下來看一眼八核：
至于KX5000的八核咱現(xiàn)在已經(jīng)裝好了整機當成主力用了一段時間了，使用了振華金蝶500W 80金電源進行供電（其實是有點浪費的，這機器最多也就300W出頭）最近咱剛給它完成最后一次升級，給固態(tài)從英特爾256G換成了長江的PC005：
內(nèi)存使用了光威弈系列的3200 1.35V內(nèi)存，因為國產(chǎn)CPU平臺普遍不支持XMP加電壓，因此這國產(chǎn)長鑫顆粒內(nèi)存并不能上標稱頻率，默電1.2V實際上只有2400頻率，倒是正好符合KX5000的最大頻率
CPU型號是KX-U5580，沒有ES標的正式版（兆芯的ES版CPUID在CPUz不顯ES字母，從軟件上看不出來區(qū)別只有CPU實物有ES標）
主板型號是DZX_MB DVT V2.0 19年產(chǎn)
在測試中只保留了一個基礎(chǔ)的CPU風扇，其余的機箱風扇（SYS FAN和CPU散熱器上的副風扇都拔了）
所以這個主機整機日常開機其實也就40多W的功耗，不算高
順帶說下測試過程中咱順手把背光鍵盤也給拔了，節(jié)省了約1W的功耗，其余USB設備也是完全沒有
測試結(jié)果來看果不其然的依然給人一種不太行的感覺。雖然原生八核的能效高于KX5640四核但是仍低于兆芯C+，CPUz單核性能跑分結(jié)果也高于KX5640同頻，多核跑分結(jié)果高于KX5640二倍。但象棋多核跑分低于KX5640二倍。KX5000的半成品屬性還是太高了。
根據(jù)曲線KX5580最佳能效-性能平衡頻率在1.6G，比KX5640的1.8G更低?？赡苁鞘芟抻诠に嚭蜑樘嵘啥饶媳睒蜻M入核心CPU SOC化后核心面積提升良率下降導致八核體質(zhì)也普遍不好甚至不如四核，最佳能效點的降低可能也是KX5580主頻定1.8G的原因，所以2.0G主頻的KX-U5680感覺更像是體質(zhì)上更佳的U類似KX5640這種最佳能效點在1.8G上的而不是用5580這種最佳能效在1.6G的核心強拉的，所以功耗可能和5580一樣TDP=56W而不會像KX6000一樣整出6580到6780那種50W-70W的巨大差距。
功耗上整機烤機功耗最高56.6W（電源輸入），低于CPU與ZX200擴展芯片（非南橋） 56W+6W TDP，這還是用的500W的電源測試的，主板有0.8W的待機功耗，電源短接啟動后有6.2W空載功率，烤機輸出推定功率最高只有42W，所以兆芯KX5000的TDP標定是沒問題的。
為了嚴謹咱還特意用了之前測兆芯C+時候用的300W雙12V80銅電源做了對比測試，型號全漢FSP300-70PFL。
測試結(jié)果來看整個按毛功率計算能效甚至還下降了，在這個電源上主板有0.9W的待機功耗，電源短接啟動后有6.2W空載功率，和500W的80金電源一樣。說明雙路12V電源本身即是有80銅效率認證額定功耗低也不見得一定會降低功耗測試結(jié)果?？紤]到龍芯吧小吧主用700W紅星炸彈游戲悍將無效率認證電源測國產(chǎn)芯片的功耗這期不展開多說懂的都懂。
總之相比兆芯C這個自主又不完全自主（當時的Centaur威盛半人馬理論上也屬于兆芯，國內(nèi)團隊也參與了研發(fā)）的五道口架構(gòu)至少是純國內(nèi)完成設計的，半成品也就這樣了即使性能差點至少能證明有設計能力。按說新架構(gòu)打磨好了物理設計之類的應該能效曲線還會更好看一些，不至于四核1.8G八核1.6G就到頂了，如果到了今天回頭看國產(chǎn)芯片真的被完全制裁只能使用純國產(chǎn)最高28nm的工藝的話兆芯的KX5000不是答案，而是完整版的KX6000甚至KX6000G的28nm版本，相比半成品表現(xiàn)還是會好很多的。
雖然如此但是KX5000實現(xiàn)了用28nm就堆出了原生八核而且直到今天這個性能水平也依舊可用：28nm八核國產(chǎn)CPU+960顯卡大戰(zhàn)原神（開先KX-U5580）?BV1th411N7a3，成績還是有的。
而且除了華為以外的國產(chǎn)芯片發(fā)展困難普遍有一個問題就是研發(fā)投入不夠，就像任正非說的，戰(zhàn)略投入不夠，除了得砸錢以外還得砸數(shù)學家物理學家化學家，而現(xiàn)在華為以外的國產(chǎn)是連砸錢都沒做到。
兆芯繼承了威盛的技術(shù)也繼承了威盛的特點，除了接口性能高CPU性能偏低以外還有一個重點就是低投入高產(chǎn)出，IDT WINCHIP那個時代Centaur的傳統(tǒng)就是低研發(fā)投入高回報，但是這對于產(chǎn)業(yè)的發(fā)展終究不是好事。在那個時代IDT的X86芯片還在美國這種套路自然沒問題，純商業(yè)行為就算像RISE Cyrix之類的倒閉了還有AMD德州儀器或者雜七雜八的X86品牌，而花小錢辦大事這種思路在戰(zhàn)略上不行。
兆芯至少目前來看還是在解決這個現(xiàn)狀，爭取通過進入零售市場開源避免節(jié)流砍研發(fā)經(jīng)費，所以姑且來看還算是一個比較正常的情況，至少比隔壁吹自己不發(fā)軍餉還更有戰(zhàn)斗力聽著靠譜多了。干活就得給錢，國企干活不給錢人照樣跑外企，這就是現(xiàn)實。
這期可能說的有點多但是咱覺得是應該的，希望下期咱做兆芯KX6000的能效測試的時候就不用這么麻煩了。
就這樣，謝謝朋友們！
