Las últimas CPU Zhaoxin x86 probadas: Así es como se ve China cerrando la brecha

El panorama general: No es ningún secreto que China ha estado trabajando para reducir su dependencia de la tecnología estadounidense, de ahí su decisión de comprometer no menos de $29 mil millones a la propiedad intelectual de cosecha propia en torno a semiconductores. El país también planea reemplazar todo el hardware y software extranjero de su infraestructura e instituciones públicas en favor de alternativas locales para 2022.

Uno de los últimos desarrollos en ese camino es la reciente llegada al mercado de CPU de un impresionante chip x86 que es el resultado de una empresa conjunta entre el gobierno chino y Via Technologies. Cabe señalar que Zhaoxin no es la primera, sino la culminación de una relación entre las dos entidades que comenzó en 2013 y ha suministrado a varios clientes locales hasta el día de hoy.

El KaiXian KX-U6780A de Zhaoxin no es algo que puedas comprar fuera de China en el corto plazo, pero pinta una imagen importante del progreso realizado por una empresa que voló bajo el radar de todos durante gran parte de su existencia.

La CPU de 8 núcleos es la segunda más rápida de la última línea de Zhaoxin y se basa en la arquitectura LuJiaZui, que a su vez es una evolución de la arquitectura WuDaoKou. Para tener una idea de cuánto trabajo se invirtió, la compañía dice que es el resultado de más de 9,000 meses de ingeniería y 200 TB de datos al simular más de 4,000 núcleos contra todo tipo de software.

Hasta ahora, solo hemos podido juzgar sus capacidades en función de fugas y materiales oficiales de marketing. Por ejemplo, Zhaoxin afirma que debería funcionar de manera similar a un Intel Core i5-7400 (Kaby Lake), un chip de 2017. Cuando el chip KaiXian apareció en la base de datos de referencia de CPU de PassMark, el resultado pareció confirmar esto, excepto que la clasificación de un solo hilo fue considerablemente menor.

Luego vimos que el KX-U6780A de KaiXian apareció en Geekbench a principios de este mes, con resultados que siguen el mismo patrón general. La CPU china logró una puntuación de un solo núcleo de 363 y una puntuación de varios núcleos de 2091, que está fuera del alcance del i5-7400, que se encuentra en 884 y 2793, respectivamente.

El nuevo procesador está construido por TSMC en un nodo de proceso FinFET de 16 nm y puede funcionar a hasta 2,7 GHz. Está clasificado para un TDP de 70W, que es algo comparable al TDP i5-7400 de 65W, pero sin caché L3 y un nodo de proceso más grande, no es de extrañar por qué el chip chino no es capaz de mantenerse al día con Intel.

Aún así, es un gran paso para Zhaoxin. La gente de Tom’s Hardware pudo tener en sus manos el procesador KaiXian-U6780A y la placa de desarrollo HX002EH1. La CPU viene en un paquete HFCBGA de 35 mm por 35 mm, y el enfriador de existencias recuerda a los antiguos enfriadores de existencias de AMD, con un disipador térmico de perfil relativamente bajo y un ventilador ruidoso. Un hecho interesante sobre la CPU Zhaoxin es que no cuenta con algunas de las tecnologías de lujo presentes en las CPU de AMD e Intel. No hay multi-threading simultáneo (SMT), hiper-threading ni capacidades avanzadas de aumento de frecuencia.

A lo sumo, el KX-U6780A admite algunos estados P que parecen estar ahí solo como una forma de ahorrar energía cuando está utilizando los modos de alimentación “mejor rendimiento” y “mejor batería” en Windows 10. De lo contrario, la elección del modo de potencia de “mejor rendimiento” fija la frecuencia a 2,7 Ghz independientemente de lo que esté haciendo la CPU.

Obtiene 16 carriles PCIe 3.0 y compatibilidad con hasta 64 GB de RAM DDR4-2666, y una iGPU ZX-C960 personalizada que admite codificación y decodificación DirectX 11, OpenCL 1.1, OpenGL 3.2 y codificación y decodificación H. 264 y HEVC aceleradas. Zhaoxin dice que el chip es capaz de manejar hasta dos monitores 4K simultáneamente. Sin embargo, intentar jugar Dota 2 en él a 720p y la configuración de gráficos más baja da como resultado un modesto 19-20 fps, que está muy por debajo de los 100-120 fps que obtendrías de la Intel HD 630 que se encuentra dentro de un i5-7400.

Curiosamente, el KX-U6780A sufre de algunas de las vulnerabilidades de Spectre que afectan a los procesadores Intel, con Zhaoxin planeando integrar correcciones en silicio en la serie KX-7000. Las instrucciones por salida de reloj están muy por detrás de las de las CPU Intel y AMD modernas, incluso las de nivel básico como el i3-7100 de Intel o el Ryzen 3 3200G de AMD.

Cuando el hardware de Tom comparó las puntuaciones Cinebench de subproceso único y subproceso múltiple de estos chips, descubrió que la falta de habilidades de hiper-subproceso y aumento de frecuencia coloca a la CPU Zhaoxin en una grave desventaja. Si bien fue casi capaz de mantenerse al día con un núcleo i3-7100 en la prueba de varios núcleos, el rendimiento de un solo hilo deja mucho que desear.

El consumo de energía no se podía medir de forma fiable debido a las particularidades de la placa de desarrollo de Zhaoxin y las opciones de suministro de energía, pero el consumo máximo de energía a través del conector de 8 pines parecía superar los 55 W bajo la prueba de esfuerzo de AIDA. Afortunadamente para la compañía china, planea mudarse a 7 nm con la serie KX – 7000, lo que debería traer mejores números en este departamento.

El hardware de Tom probó el KX-U6780A contra una serie de puntos de referencia y juegos utilizando un RTX 2080 Ti, y los resultados no son en gran medida sorprendentes. El procesador Zhaoxin logró un puntaje de Física de Ataque de fuego 3DMark o 6871, que es solo un poco más bajo que el 7404 logrado por el Intel i5-7400.

Sin embargo, los puntos de referencia sintéticos rara vez son indicativos del rendimiento en el mundo real, y el Zhoaxin KX-U6780A de 8 núcleos supera incluso a las CPU Intel y AMD de doble núcleo más débiles en juegos como Far Cry 5, Civilization VI, Dawn of War III e incluso a los World of Tanks menos exigentes. Esto no debería sorprender dada la baja velocidad del reloj y la falta de SMT.

El KX-U6780A tampoco destaca en los parámetros de referencia de los navegadores web y los tiempos de inicio de las aplicaciones, y lo mismo se puede decir del rendimiento de codificación, que es al menos dos veces más lento en freno de mano con x264 y x265. Los únicos lugares donde la CPU Zhaoxin mostró algo de fuerza son los puntos de referencia de compresión y descompresión 7-zip y Zlib.

Alguien de China hizo estas pruebas en un KX-U6880, que fue capaz de obtener 28122 MIPS, mientras que el KX-U6780 probado por el hardware de Tom solo logró 19088 MIPS. Solo hay una diferencia de velocidad de reloj de 300 Mhz entre las dos CPU, lo que muestra que Zhaoxin tiene mucho margen de mejora si puede obtener su arquitectura LuJiaZui más allá de 3 Ghz.

Arriba tiene un resumen de las pruebas realizadas en la CPU KX-6880, y aunque su precisión debe tomarse con un grano de sal, es posible que estas sean la base de las afirmaciones de Zhaoxin de que el KX-U6780A puede estar más o menos a la par del Intel i5-7400.

El autor de estas pruebas explicó que las cifras de consumo de energía para el KX-U6880 variaban entre 44 W en ralentí y 105 W a plena carga, lo que es decente para una CPU nominal para un TDP de 100 W.

Las últimas CPU de Zhaoxin no están en condiciones de desafiar a Intel y AMD, pero es importante tener en cuenta que la compañía ha sido rápida en reducir la brecha. Los próximos pasos en su hoja de ruta implican una transición a 7 nm o 5 nm para 2021, dependiendo del calendario de TSMC, así como agregar soporte para cosas como PCIe 4.0 y RAM DDR5.

La compañía china también apunta a los mercados de estaciones de trabajo, servidores y HPC con la serie KH-40000, que comprenderá chips de 32 núcleos que podrían ir en contra de las familias de CPU Epyc de AMD y Xeon de Intel.

Por ahora, Zhaoxin está trabajando principalmente con integradores de sistemas como Lenovo, HP y rivales locales como Xinyingjie para construir PC de formato pequeño como el HP 268 Pro G1 MT que ejecutan Windows 10 CMIT Government Edition y vienen con una Bios china de BYOsoft. Existe la amenaza inminente de que expiren las patentes x86-64 que podrían crear la oportunidad de una mayor competencia para Intel y AMD. La política 3-5-2 de China es solo el comienzo, con el objetivo de desarrollar soluciones tecnológicas que sean lo suficientemente buenas para satisfacer sus necesidades.

El siguiente paso potencial podría ser dar al mercado global. Ya sabemos que el gobierno chino tiene una inclinación por bombear dinero a empresas nacionales como Huawei para ayudarlas a levantarse contra las marcas establecidas. Esto podría suceder muy bien con Zhaoxin, que es transparente sobre el respaldo del gobierno chino.